JPS6229099A

JPS6229099A - Ｘ線装置

Info

Publication number: JPS6229099A
Application number: JP16680885A
Authority: JP
Inventors: Akira Tsuchiya; 土屋　明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1987-02-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は、直列共振型ブリッジインバータ方式のＸ線装
置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］一般に直列共振型ブリッジインバータ方式のＸ線装置に
おいては、交流電源（一般に商用電源）からの交流入力
電圧を整流、平滑して直流電圧を得ると共に、これを人
容口のコンデンサを含む直列共振型ブリッジインバータ
を介して所定の交流電圧に変換し、これを基にＸ線管の
曝則に必要な直流電圧を発生させるようにしている。

ところで、このようなＸ線装置においては、一般に＠影
と呼ばれる比較的負荷の重い短時間曝射と透視と呼ばれ
る負荷の軽い長時間曝射とのモードが使われるが、これ
らいずれのモードにおいても、Ｘ線管電圧を広範囲に可
変したいという要望がある。

このため、従来は１つの直列共振型ブリッジインバータ
を用い、これに対するドライバーパルスの点弧周期を変
えることで、この要望に対処していたが、この従来方式
のものでは、曝射に必要な充分な管電圧可変幅が得られ
ないという基本的な欠点がおった。しかも、従来のもの
では、透視時にも躍影時と同等の大ぎな共振電流が流れ
るため、長時間の使用により発生する発熱及び騒音の問
題もこれに加わることとなり、これの改良が望まれてい
た。

［発明の目的］本発明は、前記事情に鑑みて成されたものでおり、いず
れのモードにおいても充分な管電圧可変幅が得られ、し
かも、透視時の発熱及び騒音を抑えることの出来る新し
いＸ線装置の提供を目的とするものでおる。

［発明の概要］前記目的を達成するだめの本発明の概要は、直列共振型
ブリッジインバータ式Ｘ線装置において、互いに並列に
接続した補助抵抗と第１スイッチとより成る補助抵抗回
路を、変圧器の一次巻線と共振用コンデンサとに対して
直列に接続すると共に、第２スイッチを該一次巻線と並
列に接続し、ブリッジ部へのドライバーパルスと前記第
１及び第２スイッチへの開閉制御信号との組合ぜにより
、前記変圧器の二次巻線側に誘起される電流波形及び電
流値を制御し得る如く、なしたことである。

［発明の実施例］以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図に示す装置において、１は本装置に交流電圧を供
給する主たる電源である。２は４個の整流器２ａ、２ｂ
、２ｃ、２ｄがブリッジ接続された整流手段、３は２個
のコンデンサ３ａ及び３ｂが互いに直列接続され、かつ
、前記整流手段２より整流された電圧を平滑するための
平滑手段で、両者をもって第１の整流・平滑手段２２を
構成する。

６は一次巻線６ａ及び二次巻線６ｂを有する変圧器で、
この変圧器６の一次巻線６ａと前記コンデンサ３ａ、３
ｂの接続点との間に、共振用コンデンサ５と後ｊボの補
助抵抗３０とが直列に接続されて、共振回路を構成して
いる。１６はこの変圧器６の一次巻線６ａに流れる電流
（一次電流）を検出する第１の検出手段（例えばカーレ
ント１〜ランス）、１７はこの第１検出手段１６の検出
電流を電圧信号に変換するＩ／Ｖ　（電流−電圧〉変換
手段で必る。

２０は前記第１整流・平滑手段からの出力を所定の周期
をもって前記共振回路に供給するためのブリッジ部で、
それぞれブリッジ接続された２個のダイオード１３．１
５及び２個のサイリスタ１２．１４を有する。１９は前
記両サイリスタ１２゜１４に所定の周期でドライバーパ
ルスを送出して、前記共振回路への直流電圧印加のタイ
ミングを制御する制御手段で、この手段１９はまた、前
記サイリスタ１２．１４へ送られたドライバーパルスの
タイミングから任意の可変時間を経過した後に、俊速の
スイッチ３１．３２へ開閉制御信号を印加し得る遅延時
間可変式のタイマー回路（図示せず）を備えている。３
０及び３１は互いに並列に接続されて補助抵抗回路を構
成する補助抵抗と第１スイッチで、前記一次巻線６ａ及
び共振用コンデンサ５に対して直列に接続されている。

３２は前記一次巻線６ａに対して並列に設けられた第２
スイッチ（例えば双方向サイリスタ）である。

そして前述の各要素によって直列共振型ブリッジインバ
ータ２１が構成される。

７は前記二次巻線６ｂに誘起された電圧を４個の整流器
によって整流するブリッジ方式の整流回路、８は該整流
回路７に並列に接続され、且つ、該回路からの出力を平
滑にするコンデンサで、この両者７，８をもって第２の
整流・平滑手段２３が構成されている。１０ａ、１０ｂ
はこの第２整流・平滑手段２３からの直流出力電圧（Ｘ
線管電圧）をＸ線管９の陽極９ａ及びフィラメント９ｂ
に印加するための高圧ケーブル、１１は前記Ｘ線管電圧
を検出するための第２の検出手段で、これは、前記第２
整流・平滑手段２３の出力端子と接地との間に直列に接
続した抵抗１１ａ、１１ｂからなり、この抵抗１’ｌａ
、１１ｂによりＸ線管電圧を検出し、その検出結果に基
づき前記制御手段１９（タイマー回路を含む）を制御し
得るようになっている。そして、これらの各要素により
高圧側の回路が構成されている。

次にこのように構成された装置の作用について説明する
。

先ず、第２スイッチ３２が開放状態におる時の第１スイ
ッチ３１の投入位相を可変させた場合について述べる。

第１スイッチ３１が開放されている場合、一次巻線６ａ
に流れる一次電流は、波形そのものについては前記補助
抵抗３０と第１スイッチ３１との補助抵抗回路が共振回
路に挿入接続されていない場合の波形を示す第４図（ａ
）及び（ｂ）の電流波形と類似したものとなるが、第１
図示の状態では、補助抵抗３０が共振回路に挿入接続さ
れている分だけ一次電流の値が小さくなる。そのため、
この一次電流は第２図及び第３図の破線に示すような波
形になる。

ちなみに、第４図（ａ）、（ｂ）に示す波形について説
明すると、第４図（ａ）、（ｂ）は、それぞれのサイリ
スタ１２．１４のスイッチングにより変圧器６の一次巻
線６ａに流れる電流とこれらサイリスタ１２．１４への
ゲートパルスとの関係を示す波形図であり、図中（ａ）
は一方のサイリスタ１２がオンすることにより流れる電
流を、また（ｂ）は他方のサイリスタ１４がオンするこ
とにより流れる電流波形をそれぞれ示す。尚、斜線で示
す領域は、共振回路の減衰振動により、逆方向に流れ得
る電流である。

一方、第１スイッチ３１が閉成された場合には、一次巻
線６ａに流れる一次電流は補助抵抗３０をバイパスして
流れるため、第２図及び第３図の一点鎖線で示すような
波形となる。そこで、第１スイッチ３１が１インパルス
（１山）の電流波形の任意の時間で閉成される場合、第
２図及び第３図に実線で示したように、一次電流の電流
値はその時点で急激に変化して上昇または下降（共に斜
線で囲まれた領域）する。

即ち、第１スイッチ３１が開成していない時には、一次
電流は破線で示された波形となるが、任意の時間で第１
スイッチ３１を開成させると、それ以後の波形は一点鎖
線で示す波形に切換わる。

１５Ａによりフルブリッジか形成される。従って、第１
スイッチ３１の投入位（目のタイミングＴを可変にすれ
ば、一次電流の電流値（実効１直）を任意の値に変更・
設定することが出来るのでおる。

次に、第１スイッチ３１が開放状態におる時の第２スイ
ッチ３２の働きについて）ボベる。

第２スイッチ３２が閉成されると、一次電流は一次巻線
６ａをバイパスして流れるため、変圧器６の二次巻線６
ｂには電流が誘起されない。従つて、この第２スイッチ
３２が開放されている時に一次巻線６ａに流れる一次電
流の前記現象と組合せた場合、即ち、一次電流における
電流波形の１インパルス（１山〉の任意の時間で第２ス
イッチ３２を閉成すれば、出力電圧（即ち、最終的にＸ
線管電圧）を制御することが可能になる。この場合、第
２スイッチ３２には補助抵抗３０が直列に接続されるこ
とになるため、これが一次巻線６ａの短絡時の電流を必
る程度緩和する役目を果して素子の破損を防止する。

これは、第２図に示すように、前記制御手段１つから送
られるドライバーパルスＧＰ’１．ＧＰ２のＯＲゲート
信号をそれぞれタイマー回路にてＴ秒間遅延させ、これ
を第２スイッチ３２の制御信＠（開閉信号”）ＧＰ３と
することによって達成出来るものである。

また、前）小のようにＸ線管電圧の変更は、第１゜第２
ザイリスタ’１２．１４の点弧周期を可変とすることや
、両スイッチ３１及び３２の投入位相を可変的に制御す
ることで達成可能となる。

以上述べた如く、本発明を用いる時は、前記共振回路に
挿入した補助抵抗の値の適宜設定、並びに第１．第２ス
イッチ３１．３２の各位相制御を併せ行うことにより、
！Ｍ影、透視モードにあけるＸ線管電圧制御が可能とな
るのである。

即ち、毘影と呼ばれる短時間曝射モードの場合には、制
御手段１９から第３図に示すドライバーパルスＧＰ１．
ＧＰ２が第１スイッチ３１に送られるが、この時には第
２スイッチ３２にはドライバーパルスが送られずに該ス
イッチ３２が開放状態を維持するから、第１スイツヂ３
１の位相は前述のドライバーパルスＧＰ１．ＧＰ２のタ
イミングよって制御されることになる。そしてこの時の
サイリスタ１２．１４の点弧タイミングは第４図（ａ＞
の如く短く設定しであるため、Ｘ線管電圧は高いものと
なり、従って脈動率の少ない高出力・高線量のエネルギ
が得られることになる。

一方、透視と呼ばれる長時間曝射モードの場合には、制
御手段１９から第４図に示すドライバーパルスＧＰ１．
ＧＰ２が第２スイッチ３２に送られるが、この時、第１
スイッチ３１にはドライバーパルスが送られず、ために
該スイッチ３１が開放状態を維持するから、共振回路は
補助抵抗３０のみが挿入された状態（これは共振電流を
抑える動きをする）となる。また、この時のサイリスタ
１２．１４の点弧タイミングは、第４図（ｂ）に示す如
く、第４図（ａ）に比べて充分長く設定されているため
、動作周波数は低く抑さえられることになる。従って、
透視モードにおいては、電源電圧及び動作周波数が下が
り、これが、変圧器６の鉄心磁束密度を下げて磁歪によ
る騒音を抑えると共に、共振電流を押えて発熱を防止す
ることになる。

次に、副次的な電源を併用した他の実施例について、第
５図を参照しながら簡単に説明する。

１′は前述の主たる電源１に比べて小電力・低電圧の交
流電圧を供給する副次的電源、２２′は前述の主たる整
流・平滑手段２２と同様な構成よりなる副次的な整流・
平滑手段で、これは、４個の整流器２ａ’　、　２ｂ’
　、　２ｃ’　、　２ｄ’　カソレぞれブリッジ接続さ
れた副次的整流手段２′と、２個のコンデンサ３ａ’　
、　３ｂ’の直列接続により構成された副次的平滑手段
３′とから構成されている。４は前記主たる整流・平滑
手段２２と副次的な整流・平滑手段２２′　とを切換え
るための切換スイッチで、切換えた後の作用は、電力・
電圧に相違はおっても第１の実施例の場合と同様である
。

本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、
その要旨の範囲内で種々変形することが可能でおる。例
えば、図示実施例の場合、ブリッジ部はハーフブリッジ
としたが、これはフルブリッジでもよく、また、第１及
び第２スイッチ３１．３２は１個のスイッチとして構成
し、その共通接続側の反対側を互いに切換スイッチとし
て用いて、それを切換えるようにしても良い。

また、補助抵抗３０を可変式に構成したり、或いは、２
個以上の異種性能の交流電源を切換えて使用づるように
構成した第２実施例の場合には、Ｘ線管電圧に対する大
きな可変幅が１０られることになる。しかも、この場合
、電源の切換えと前述の両スイッチ３１．３２の切換え
制御とを連動させれば、よりよい結果が得られることは
言うまでも無い。

［発明の効果］以上詳述した本発明によれば、撮影モード・透視モード
においても充分な管電圧可変幅が得られ、しかも、透視
モード時の発熱及び騒音を抑えることの出来るＸ線装置
を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線装置の一実施例を示す回路図、第
２図及び第３図は一次電流とドライバーパルスのタイミ
ングとの関係を示す波形図、第４図（ａ）、（ｂ）はそ
れぞれサイリスタ１２．１４の一次電流とゲートパルス
のタイミングとを示す波形図、第５図は本発明の第２実
施例の回路図をそれぞれ示す。１・・・交流電源、　５・・・共振用コンデンサ、６・
・・変圧器、　６ａ・・・一次巻線、６ｂ・・・二次巻
線、９・・・ＸＩＷ管、１１・・・第２の検出手段、１２．１４・・・サイリスタ、１６・・・第１の検出手段　１９・・・制御手段、２０
・・・ブリッジ部、２２・・・第２の整流・平滑手段、３０・・・補助抵抗、　３１・・・第１スイッチ、３２
・・・第２スイッチ。代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　大
　　胡　　典　　夫第　　３　図第４図（Ｇ）（ｂ）；Ｐ２ｉ第５図　／２１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力される交流電圧を整流、平滑して直流電圧を
得る整流平滑手段と、変圧器の一次巻線と共振用コンデ
ンサとを含む共振回路に、所定の周期をもって前記直流
電圧を印加するブリッジ部と、ブリッジ部にドライバー
パルスを送って電流供給タイミングを制御する制御手段
とを有し、一次巻線に流れる電流により誘起される前記
変圧器の電圧を基にＸ線管電圧を得る直列共振型ブリッ
ジインバータ式Ｘ線装置おいて、互いに並列に接続した
補助抵抗と第１スイッチとより成る補助抵抗回路を、前
記変圧器の一次巻線と共振用コンデンサとに対して直列
に接続すると共に、第２スイッチを該一次巻線と並列に
接続し、更に、前記ドライバーパルスのタイミングから
任意時間の経過後に、前記第１及び第２スイッチへ開閉
信号を印加する遅延時間可変式のタイマー回路を前記制
御手段内に付設して、前記ブリッジ部へのドライバーパ
ルスと前記第１及び第２スイッチへの開閉制御信号との
組合せにより、前記変圧器の二次巻線側に生ずる電流波
形及び電流値を制御する如く構成したことを特徴とする
Ｘ線装置。
（２）前記整流平滑手段を２種以上の異種性能の整流平
滑手段で構成すると共に、電源切換手段を介して前記共
振回路に接続した特許請求の範囲第１項記載のＸ線装置
。