JPS63298995A

JPS63298995A - Ｘ線高電圧装置

Info

Publication number: JPS63298995A
Application number: JP12962387A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Kobayashi; 弘昌小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-06

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】「発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、Ｘ線管に対して直流高電圧を供給するＸ線高
電圧装置に関する。

（従来の技術）Ｘ線管を駆動させるには直流高電圧を供給する必要があ
り、第２図に示すようなインバータ高電圧装置が一般に
知られ、ている。第２図において、１は直流電源、２は
直流電源の断続用チョッパトランジスタ、３０はダイオ
ード３、抵抗４．コンデンサ５より成るチョッパトラン
ジスタ保護用スナバ回路（以下スナバ回路と称する）、
６はフリーホイルダイオード、７．８はトランジスタ２
により断続された電流のリップルを低減するためのフィ
ルタ用チョークコイル及びコンデンサで、これら６，７
．８はフィルタ回路４０を構成している。５０は抵抗９
ａ、９ｂより成るフィルタ出力電圧検出用分圧器（以下
分圧器と称する）、１０゜１１は例えばデユーティ−比
５０％で交互にオン。

オフするインバータ用トランジスタ、１２は高電圧トラ
ンス、１３は全波整流用高電圧整流器（以下、整流器と
称する）、１４はＸ線管、１５は前記チョッパトランジ
スタ２の駆動回路（ドライバ）、１６．１７は前記イン
バータトランジスタ１０．１１の駆動回路、１８は前記
チョッパトランジスタ２の動作周波数を作る発掘器、１
９は前記インバータトランジスタ１０．１１の動作周波
数を作る分周器、２０はアンド回路、２１は比較器、２
２は管電圧設定信号発生器である。

管電圧設定信号発生器２２により所望する管電圧に応じ
た直流電圧が比較器２１の非反転入力端子十に加わる。

一方、チョッパトランジスタ２の出力電圧は、フィルタ
回路４０により平滑化され、その電圧は分圧器５０の抵
抗９ａ、９ｂで分圧され、比較器２１の反転入力端子−
に加わる。この比較器２１は分圧器５０による検出電圧
が前記管電圧設定信号発生器２２の出力電圧よりも高く
なった時に低レベルの信号りを発生し、他の状態では高
レベルの信号Ｈを発生するものである。

パルス発生器１８はチョッパトランジスタ２の動作基準
信号となるパルス列を発生するものである。また、前記
比較器２１からの出力と前記パルス発生器１８からの出
力がアンド回路２０に印加され、双方の出力とも高レベ
ルＨのときに次段に接続されたチョッパトランジスタ２
の駆動回路１５に出力が印加される。一連の負帰還回路
によリインバータトランジスタ１０．１１を含むインバ
ータ回路には、設定管電圧に比例した直流電圧が印加さ
れる。インバータトランジスタ１０゜１１がデユーティ
比５０％で交互にオン、オフすることにより、高電圧ト
ランス１２の一次側には方形波電圧が印加され、昇圧後
、高電圧整流器１３により仝波整流されてＸ線管１４に
高電圧が印加される。

ここで、Ｘ線曝射中には直流電源１の電圧が急激に低下
するが、Ｘ線管１４に印加する高電圧は平坦なピークで
おることが要求されるため、ミツ秒（ｍｓ）単位の制御
ができるようチョッパトランジスタ２の動作周波数は数
にＨ２に設定されている。

またインバータトランジスタ１０．’１１は前ｊホのよ
うに、出力電圧制御に関与しないため、スイッチング損
失等を似滅するために、動作周波数を数百Ｈｚに設定さ
れている。

ここで高電圧トランス１２の一次側に流れる電流は、Ｘ
線管１４に流す管電流により決まるが、近年、Ｘ線曝射
時間を短くするために、より太きな管電流を要求される
ようになり、それにつれ、チョッパトランジスタ２で断
続する電流は５００アンペア以上に達するようになって
いる。

チョッパトランジスタ２がオフする時には配線のインダ
クタンスＬｓにより、で表されるスパイク電圧が同トランジスタ２のコレクタ
、エミッタ間に印加される。このスパイク電圧がトラン
ジスタ２の耐圧以上になると、トランジスタ２は破壊さ
れるため、スパイク電圧を低減するために、一般的にス
ナバ回路３０が接続されている。

ここで、チョッパトランジスタ２がオフすると、同トラ
ンジスタ２に流れていた電流はスナバダイオード３を通
してスナバコンデンサ５に流れ込み、配線インダクタン
スに蓄えられていた電磁エネルギはスナバコンデンサ５
に吸収される。スナバコンデンサ５に蓄えらえた電荷は
、チョッパトランジスタ２がオンした際にスナバ抵抗４
を通して放出される。

このようなＸ線高電圧装置において、チョッパトランジ
スタ２で断続する電流が大きくなってくると、それにつ
れてスナバコンデンサ５のＭｉｌｄＣｓも大きくなり、
数μＦ程度必要となってくる。

この時、スナバ抵抗４でのみｉ肖費電力Ｐは、Ｐ＝Ｃ３
−Ｖｓ２・ｆで表される。ここでＶｓはスパイク電圧、
ｆはチョッパトランジスタ２の動作周波数である。前述
のように、チョッパトランジスタ２の動作周波数は数に
Ｈｚと高いため、スナバコンデンサ５の容量Ｃｓの増加
と共に、スナバ抵抗での消費電力は非常に大きなものと
なる。これは、スナバ抵抗の部品の大型化、強制冷却の
必要性が生じるので装置のコストアップの原因となる。

（発明が解決しようとする問題点）ところでＸ線高電圧装置を用いてＸ線診断を行う場合、
被検者のＸ線撮影を行ってその写真像から診断する方法
と被検者を透過したＸ線による透ｐＡ＠を観察して診断
する方法がおり、写真像及び透過像のいずれを得るのに
もＸ線曝射が必要となる。しかし一般にその曝射時間に
は差があり、＠影時間はせいぜい数１００ｍ５程度が設
定されるのに対して、透視時間は１０分以上にもわたっ
て設定されることが多い。従ってチョッパトランジスタ
がオフした時のスナバ抵抗の消費電力の問題は、特に透
視時において切実な問題となっている。

本発明は以上のような問題に対処して成されたもので、
特に透視時における消費電力を低減するようにしたＸ線
高電圧装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、チョッパ回路のオ
ン、オフを制御する動作周波数を透視時には踊影時より
も低下させる手段を設けたことを特徴とするもめでおる
。

（作　用）Ｘ線照射時間の長い透視時において、チョッパ回路のオ
フ時間を長く設定することができるので、スナバ抵抗の
消費電力を低減することができる。

（実施例）第１図は本発明実施例のＸ線高電圧装置を示す回路図で
、１は直流電源、２はチョッパトランジスタ、３０はダ
イオード３、抵抗４．コンデンサ５より成るスナバ回路
、４０はフリーホイルダイオード６、チョークコイル、
７．コンデンサ８より成るフィルタ回路、５０は抵抗９
ａ、９ｂから成る分圧器、１０．１１インバータ用トラ
ンジスタ、１２は高電圧トランス、１３は整流器、１４
はＸ線管、１５，１６．１７は駆動回路、１８は発振器
、１９は分周器、２０はアンド回路、２１は比較器、２
２は管電圧設定信号発生器でおり、以上の構成は従来と
同一でおる。２３は分周器でパルス発生器１８から出力
された動作基準信号（パルス）を例えば分周率１／２乃
至１１５で分周するように動作し、この動作タイミング
は透視オン信号（図示せず）が印加されたときに設定さ
れている。２４は切換スイッチで、搬影時はパルス発生
器１８側に切換わり、透視時には分周器２３側に切換わ
るように動作し、この切換動作は搬影オン信号又は透視
オン信号によって制御される。

このような構成により、搬影時はチョッパトランジスタ
２に対してパルス発生器１８からの出力がそのまま動作
周波数として印加され、透視時は同トランジスタ２に対
して前記動作周波が分周器２３によって例えば１／２乃
至１１５に低下したものが印加されることになる。

次に本実施例の作用を説明する。

穎影時は、切換スイッチ２４がパルス発生器１８側に切
換ねるので、パルス発生器１８の出力がそのまま切換ス
イッチ２４．アンド回路２０゜駆動回路１５を介してチ
ョッパトランジスタ２に印加される。従つＣ１同チョッ
パトランジスタ２はその出力を動作周波数としてオン、
オフ制御される。次に透視時には切換スイッチ２４が分
周器２３側に切換ねり、パルス発生器１８の出力は分周
器２３の分周率例えば１／２乃至１１５分だけ低下させ
られて、切換スイッチ２４．アンド回路２０、駆動回路
１５を介してチョッパトランジスタ２に印加される。従
って、この場合は、前記動作周波数が１／２乃至１１５
低下された信号によってチョッパトランジスタ２はオン
、オフ制御される。

これによって、透視時のスナバ回路３０のスナバ抵抗４
における消費電力は９、前記式Ｐ＝Ｃｓ・ｖｓ２・ｆに
基き、１／２乃至１１５だけ穎影時より低減されること
になる。穎影時の消費電力は従来と同じであるが、・こ
の時のＸ線曝射時間は高々数１００ｍ５程度なので、ス
ナバ抵抗４の電力容量は１／５程度に落すことができる
。従って、スナバ抵抗４の小型化を図ることができ、ま
た強制冷却の必要性も緩和されるので、装置のコストダ
ウンが可能となる。

尚、透視時は動作周波数が低下することにより、制御応
答性が劣ってくるが、透視時は一般に管電流が非常に小
さいため直流電ｒＡ１の電圧降下が小さくなり、出力電
圧のピークの平坦度も躍影時はど厳密に要求されないの
で、何ら差し支えない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、チョッパ回路の動
作周波数を透視時は搬影時より低下させるようにしたの
で、透視時の消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のＸ線高電圧装置を示す回路図、
第２図は従来例の回路図である。１・・・直流電源、２・・・チョッパトランジスタ、４
・・・スナバ抵抗、１０．１１・・・インバータトタンジスタ、１３・・・
高電圧整流器、１４・・・Ｘ線管、１５．１６．１７・
・・駆動回路、１８・・・パルス発生器、２３・・・分周器、２４・・
・切換スイッチ、３０・・・スナバ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

直流電源のオン、オフを制御するチョッパ回路と、この
チョッパ回路の出力を交流に変換するインバータ回路と
、このインバータ回路の出力を昇圧するトランスと、昇
圧した交流電圧を整流してＸ線管に印加する整流器とを
備え、透視用Ｘ線と撮影用Ｘ線を発生可能なＸ線高電圧
装置において、前記チョッパ回路のオン、オフを制御す
る動作周波数を透視時には撮影時よりも低下させる手段
を設けたことを特徴とするＸ線高電圧装置。