JPS6217840B2 - - Google Patents
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- JPS6217840B2 JPS6217840B2 JP2590280A JP2590280A JPS6217840B2 JP S6217840 B2 JPS6217840 B2 JP S6217840B2 JP 2590280 A JP2590280 A JP 2590280A JP 2590280 A JP2590280 A JP 2590280A JP S6217840 B2 JPS6217840 B2 JP S6217840B2
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/32—Supply voltage of the X-ray apparatus or tube
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は医用あるいは工業用X線装置、特に
透視時の管電圧を制御する透視管電圧制御装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a medical or industrial X-ray apparatus, and particularly to a fluoroscopic tube voltage control device for controlling tube voltage during fluoroscopy.
一般に医用X線装置では撮影及び透視の2方式
がある。透視の場合は撮影の場合に較べて管電流
が少く、時間が長く、また管電圧は連続的に変化
することが望ましい。 Generally, there are two types of medical X-ray equipment: imaging and fluoroscopy. In the case of fluoroscopy, the tube current is smaller and the time is longer than in the case of radiography, and it is desirable that the tube voltage changes continuously.
この透視管電圧制御のために、これまで摺動式
オートトランス、サイリスタ、トランジスタなど
が用いられている。 Sliding autotransformers, thyristors, transistors, and the like have been used to control the voltage of the viewing tube.
第1図は摺動式オートトランスを用いた透視管
電圧制御装置の一例を示す電気回路図である。 FIG. 1 is an electrical circuit diagram showing an example of a see-through tube voltage control device using a sliding autotransformer.
1は摺動式オートトランス、1Aは摺動子、2
は高電圧変圧器、3は高電圧整流器、4はX線
管、Coは高電圧ケーブルに含まれる分布容量で
ある。 1 is a sliding autotransformer, 1A is a slider, 2
is a high voltage transformer, 3 is a high voltage rectifier, 4 is an X-ray tube, and Co is a distributed capacitance included in the high voltage cable.
この場合の透視管電圧制御は摺動子1Aを動か
せて高電圧変圧器2の入力電圧が設定される。こ
の出力電圧は高電圧整流器3で整流され、X線管
4に印加される。この方式では高電圧変圧器2の
入出力波形は共に正弦波であるため波形歪などの
問題は起らないが、機械的な制御であるため、応
答速度や耐久性が悪く、また小型・軽量化が難し
い。従つて最近ではサイリスタやトランジスタを
用いた制御方式が採用される傾向にある。 In this case, the tube voltage control is performed by moving the slider 1A to set the input voltage of the high voltage transformer 2. This output voltage is rectified by a high voltage rectifier 3 and applied to an X-ray tube 4. In this method, the input and output waveforms of the high voltage transformer 2 are both sine waves, so problems such as waveform distortion do not occur, but since it is mechanically controlled, response speed and durability are poor, and it is also small and lightweight. difficult to convert. Therefore, recently there has been a tendency to adopt control systems using thyristors or transistors.
第2図はサイリスタを用いた方式の一例を示す
電気回路図で、5は電源電圧を補正するためのオ
ートトランス、6はサイリスタユニツト、7は位
相制御ユニツトで他は第1図と共通である。 Fig. 2 is an electric circuit diagram showing an example of a system using a thyristor, in which 5 is an autotransformer for correcting the power supply voltage, 6 is a thyristor unit, 7 is a phase control unit, and the other parts are the same as in Fig. 1. .
この方式では管電圧の制御は、高電圧変圧器2
の1次回路に逆並列に接続された2個のサイリス
タ(又はトライアツク)で構成されるサイリスタ
ユニツト6を位相制御し、高電圧変圧器2の入力
電圧を調整することにより設定される。 In this method, the tube voltage is controlled by the high voltage transformer 2.
It is set by adjusting the input voltage of the high voltage transformer 2 by controlling the phase of a thyristor unit 6 consisting of two thyristors (or triacs) connected in antiparallel to the primary circuit of the high voltage transformer 2.
第3図は第2図の各部の電圧波形を示すもので
aは位相制御ユニツト7からの同期信号、bの斜
線部はサイリスタユニツト6により位相制御され
た高電圧変圧器2への入力電圧波形、cの実線は
X線管4に印加される実線の管電圧波形で、点線
は高電圧変圧器2の巻数比から計算した管電圧波
形である。 FIG. 3 shows the voltage waveforms of each part in FIG. 2, where a is the synchronizing signal from the phase control unit 7, and the shaded part b is the input voltage waveform to the high voltage transformer 2 whose phase is controlled by the thyristor unit 6. , c is a solid tube voltage waveform applied to the X-ray tube 4, and a dotted line is a tube voltage waveform calculated from the turns ratio of the high voltage transformer 2.
なお、管電圧波形は高電圧ケーブルに含まれる
分布容量Coにより平滑化が行なわれるので、第
3図のcに示す波形となる。この方式では高電圧
変圧器2の出力電圧、すなわち位相制御された管
電圧は一般に計算値よりも高くなり、しかもこれ
は管電流値により変化するという面倒な問題を含
んでいる。このような現象が起るのは第4図の高
電圧変圧器2の等価回路で示すように浮遊インダ
クタンスLと浮遊容量Cが共振現象を起すためで
ある。 Note that since the tube voltage waveform is smoothed by the distributed capacitance Co included in the high voltage cable, it becomes the waveform shown in c in FIG. 3. In this method, the output voltage of the high voltage transformer 2, that is, the phase-controlled tube voltage, is generally higher than the calculated value, and this method also has the troublesome problem that it changes depending on the tube current value. This phenomenon occurs because the stray inductance L and stray capacitance C cause a resonance phenomenon, as shown in the equivalent circuit of the high voltage transformer 2 in FIG.
すなわち、第3図bの波形ではその立上り部分
が急峻であるため、多くの高周波を含んでいる。
従つてこれらのうち高電圧変圧器2の共振周波数
1/2π√付近のものが共振現象を起し出力
電圧を上昇させるのである。 That is, the waveform shown in FIG. 3b has a steep rising portion and therefore contains many high frequencies.
Therefore, among these, those near the resonant frequency 1/2π√ of the high voltage transformer 2 cause a resonance phenomenon and increase the output voltage.
このため、この方式で正確な電圧制御を行なう
ためには出力管電圧を位相制御部に帰還して制御
するという非常に複雑な手段を講じなければなら
ない。 For this reason, in order to perform accurate voltage control using this method, it is necessary to take very complicated measures to control the output tube voltage by feeding it back to the phase control section.
第5図は全波整流回路とトランジスタを用いた
方式の一例を示す電気回路図で、8は整流器をブ
リツジ接続した全波整流回路8Aとその出力回路
に設けられたトランジスタ8Bとよりなるトラン
ジスタユニツト、9はベース制御ユニツトであ
る。 Fig. 5 is an electric circuit diagram showing an example of a system using a full-wave rectifier circuit and a transistor, and 8 is a transistor unit consisting of a full-wave rectifier circuit 8A with bridge-connected rectifiers and a transistor 8B provided in its output circuit. , 9 is a base control unit.
すなわち、第5図では高電圧変圧器2の1次回
路に整流器をブリツジ接続した全波整流回路8A
を挿入して、その出力回路のトランジスタ8Bに
常に直流が印加されるように構成され、トランジ
スタ8Bはベース制御回路9で制御される。 That is, in FIG. 5, a full-wave rectifier circuit 8A is constructed in which a rectifier is bridge-connected to the primary circuit of the high voltage transformer 2.
is inserted so that direct current is always applied to the transistor 8B of the output circuit, and the transistor 8B is controlled by the base control circuit 9.
一般にトランジスタはON/OFFを任意に制御
可能なため第6図のように入力電源電圧の立上り
部分だけを高電圧変圧器2に与えたり、第7図の
ように入力電源電圧のうち一定値以上のものをト
ランジスタ8Bで消費させ、結局斜線部だけを高
電圧変圧器2に与えるという方法は容易に考えら
れるところである。 In general, transistors can be turned ON/OFF arbitrarily, so only the rising part of the input power supply voltage can be applied to the high voltage transformer 2 as shown in Figure 6, or more than a certain value of the input power supply voltage can be applied as shown in Figure 7. It is easy to think of a method in which the amount is consumed by the transistor 8B, and only the shaded portion is ultimately provided to the high voltage transformer 2.
しかし、これらの方法をそのまま透視管電圧制
御回路に応用すると次のような問題が発生する。 However, if these methods are directly applied to a fluoroscopic tube voltage control circuit, the following problems will occur.
すなわち、第6図の方式では、トランジスタ8
Bが入力電流を供給する期間が短いため出力管電
圧のリツプルが大きい。また第7図ではリツプル
は少くなるがトランジスタ8Bの発熱量が非常に
大きい。 That is, in the system shown in FIG.
Since the period during which B supplies the input current is short, the ripple in the output tube voltage is large. Further, in FIG. 7, although the ripple is small, the amount of heat generated by the transistor 8B is very large.
一般に透視の場合、高電圧変圧器2の入力電圧
は50〜120V、入力電流は3〜8Aの範囲を連続的
に調整されなければならない。この場合、トラン
ジスタ8Bは最大(120−50)V×8A=560Wとい
う非常に大きな容量のものが必要になる。 Generally, in the case of fluoroscopy, the input voltage of the high voltage transformer 2 must be continuously adjusted within the range of 50-120V and the input current within the range of 3-8A. In this case, the transistor 8B needs to have a very large capacity of maximum (120-50) V x 8 A = 560W.
現在このような大容量のトランジスタを1個で
実現することは不可能で数個を並列に使用するこ
とになるが、この放熱量も機器の小型化という見
地から問題が多い。 Currently, it is impossible to realize such a large-capacity transistor with a single transistor, and several transistors must be used in parallel, but the amount of heat dissipated is also problematic from the standpoint of miniaturizing devices.
このように従来の方式はいずれも実用的な見地
から種々の問題を含んでいた。 As described above, all of the conventional methods have had various problems from a practical standpoint.
この発明は上記に鑑み、正確なX線管電圧の制
御を行なうことができると共にそれに加えて応答
時間を非常に早くすることのできるX線管電圧制
御装置を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, an object of the present invention is to provide an X-ray tube voltage control device that is capable of accurately controlling the X-ray tube voltage and, in addition, is capable of extremely quick response time.
第8図は、この発明による透視管電圧制御装置
の一例を示す電気回路図で、11はパルスユニツ
ト10とトランジスタユニツト8を結合するため
のフオトカプラである。10Aは変圧器で、その
入力側はトランジスタユニツト8の電源側に接続
されている。変圧器10Aの出力は、ダイオード
ブリツジ10Aを通して全波整流され、10C比
較器の反転端子に入力される。一方10Dは一定
の直流電圧を与える可変抵抗器で、この可変出力
端子は比較器10Cの非反転側入力端子に接続さ
れる。 FIG. 8 is an electric circuit diagram showing an example of a fluoroscopic tube voltage control device according to the present invention, and 11 is a photocoupler for coupling the pulse unit 10 and the transistor unit 8. 10A is a transformer, the input side of which is connected to the power supply side of the transistor unit 8. The output of the transformer 10A is full-wave rectified through the diode bridge 10A and input to the inverting terminal of the 10C comparator. On the other hand, 10D is a variable resistor that provides a constant DC voltage, and this variable output terminal is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 10C.
比較器10Cの出力は電流抑制抵抗10Eを通
してフオトカプラ11のフオトダイオード11A
に接続されているため、フオトトランジスタ11
Bでトランジスタ8Bを駆動させることができ
る。 The output of the comparator 10C is passed through the current suppression resistor 10E to the photodiode 11A of the photocoupler 11.
Since the phototransistor 11 is connected to
The transistor 8B can be driven by the voltage B.
第9図は、第8図の動作説明図でaはフオトダ
イオード11Aの出力であり、電源電圧が可変抵
抗器10Dの所定値以下の位相でONになり、ト
ランジスタ8Bを導通させる。この位相は可変抵
抗器10Dで設定される。bは高電圧変圧器2の
入力電圧、cは管電圧波形である。すなわち、管
電圧は可変抵抗器10Dで設定されることにな
る。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 8, where a is the output of the photodiode 11A, which is turned ON when the power supply voltage is at a phase lower than a predetermined value of the variable resistor 10D, making the transistor 8B conductive. This phase is set by variable resistor 10D. b is the input voltage of the high voltage transformer 2, and c is the tube voltage waveform. That is, the tube voltage is set by the variable resistor 10D.
以上のように、この発明によれば交流電源電圧
の1/2サイクル当り2回トランジスタ8Bと導通
することになり、従来の第6図の方式に較べて管
電圧のリツプルは1/2になる。また初めの立上り
部分は正弦波で立上りが緩やかであるため、管電
圧が異常に上昇することはないか、また次の立上
り部分は急峻であるが、第4図で示した浮遊容量
Cは初めのパルスですでに充電されているため、
この時も管電圧の異常上昇現象は起らず、入力電
圧と管電圧は比例することから、極めて正確で、
且つ応答速度の速いX線管電圧の制御が可能とな
る。 As described above, according to the present invention, the transistor 8B is brought into conduction twice per 1/2 cycle of the AC power supply voltage, and the ripple in the tube voltage is reduced to 1/2 compared to the conventional method shown in FIG. . Also, since the first rising part is a sine wave and the rising is gradual, I wonder if the tube voltage will rise abnormally.Also, the next rising part is steep, but the stray capacitance C shown in Figure 4 is Since it is already charged by the pulse of
At this time, no abnormal increase in tube voltage occurs, and the input voltage and tube voltage are proportional, so it is extremely accurate.
Moreover, it is possible to control the X-ray tube voltage with a fast response speed.
さらに全波整流回路の出力回路に設けられたト
ランジスタ8Bは単にON/OFFで制御されるの
みであるので、熱の発生は非常に少いので小容量
のものでよい。 Furthermore, since the transistor 8B provided in the output circuit of the full-wave rectifier circuit is simply controlled by ON/OFF, it generates very little heat, so it only needs to have a small capacity.
第1図乃至第7図は従来の透視管電圧制御装置
の構成を示す電気回路図ならびに説明用図、第8
図は、この発明の一実施例を示す電気回路図、第
9図は第8図の動作説明用波形図である。
2……高電圧変圧器、3……高電圧整流器、4
……X線管、5……オートトランス、8A……全
波整流回路、8B……トランジスタ、10……パ
ルスユニツト、10A……高圧器、10B……ダ
イオードブリツジ、10C……比較器、10D…
…可変抵抗器(管電圧設定器)、11……フオト
カプラ。
1 to 7 are electric circuit diagrams and explanatory diagrams showing the configuration of a conventional fluoroscopic tube voltage control device, and FIG.
The figure is an electric circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 8. 2...High voltage transformer, 3...High voltage rectifier, 4
... 10D...
...Variable resistor (tube voltage setting device), 11...Photocoupler.
Claims (1)
路に全波整流回路を接続し、この整流回路の出力
回路に設けられたトランジスタの導通位相を制御
してX線管電圧を調整するようにしたX線装置に
おいて、前記トランジスタを交流電源電圧の設定
管電圧に対応する所定値以下の位相期間のみ導通
制御するように構成したことを特徴とするX線管
電圧制御装置。 2 前記トランジスタの導通を制御する回路は交
流電源電圧の全波整流出力と、管電圧の設定信号
を比較する比較器であり、この比較器の出力でト
ランジスタの導通位相を制御することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のX線管電圧制御装
置。[Claims] 1. A full-wave rectifier circuit is connected to the primary circuit of a high-voltage transformer energized by an AC power supply, and the conduction phase of a transistor provided in the output circuit of this rectifier circuit is controlled to An X-ray apparatus configured to adjust a ray tube voltage, characterized in that the transistor is configured to perform conduction control only during a phase period below a predetermined value corresponding to a set tube voltage of an AC power supply voltage. Control device. 2. The circuit for controlling the conduction of the transistor is a comparator that compares the full-wave rectified output of the AC power supply voltage with the tube voltage setting signal, and the conduction phase of the transistor is controlled by the output of this comparator. An X-ray tube voltage control device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2590280A JPS56121299A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Voltage controller for x-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2590280A JPS56121299A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Voltage controller for x-ray tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56121299A JPS56121299A (en) | 1981-09-24 |
| JPS6217840B2 true JPS6217840B2 (en) | 1987-04-20 |
Family
ID=12178711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2590280A Granted JPS56121299A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Voltage controller for x-ray tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56121299A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229910A (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | 農業機械化研究所 | Threshing apparatus |
-
1980
- 1980-02-29 JP JP2590280A patent/JPS56121299A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229910A (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | 農業機械化研究所 | Threshing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56121299A (en) | 1981-09-24 |
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