JP2719746B2 - X-ray power supply control circuit - Google Patents

X-ray power supply control circuit

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JP2719746B2 JP5027429A JP2742993A JP2719746B2 JP 2719746 B2 JP2719746 B2 JP 2719746B2 JP 5027429 A JP5027429 A JP 5027429A JP 2742993 A JP2742993 A JP 2742993A JP 2719746 B2 JP2719746 B2 JP 2719746B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【産業上の利用分野】本発明は,X線電源の制御回路に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit for an X-ray power supply.

【従来の技術】この種のX線電源のインバータとして
は,高圧トランスの分布容量を積極的に利用した直列共
振形インバータがある。図5は,この直列共振形インバ
ータによる従来のX線電源を説明するための図である。
1はバッテリまたは商用交流電源を整流平滑した直流入
力電源を示し,通常,定格入力電圧に対し,±10%程
度の入力変動がある。2はFET,IGBT,トランジ
スタ等のスイッチング素子3〜6と,各スイッチング素
子3〜6に逆並列接続された帰還ダイオード7〜10か
らなるブリッジ形インバータである。11はインバータ
2の交流出力電圧を必要な電圧に昇圧するトランスであ
る。1次巻線N1に直列接続されたこのトランスの漏洩
インダクタンスを含む共振用インダクタンス12と,2
次巻線N2に並列接続された2次巻線N2の分布容量を
含む共振用キャパシタンス13とで直列共振回路が構成
される。トランス11の2次巻線N2の巻き始めは接地
され,巻き終わり高圧端子には正極と負極の倍電圧整流
回路14,15が接続される。正極の倍電圧整流回路1
4は,倍電圧用コンデンサ16とダイオード17,1
8,及びフィルタコンデンサ19からなり,負極の倍電
圧整流回路15は,倍電圧用コンデンサ20,ダイオー
ド21,22,及びフィルタコンデンサ23からなる。
24はX線管であり,正極の倍電圧整流回路14の出力
はアノードAに,負極の倍電圧整流回路15の出力はカ
ソードKに接続される。X線管24のフィラメント電流
供給回路は本発明に直接関係ないので省略する。抵抗2
5,26は,X線管のアノード電圧をX線管電圧として
検出する分圧器である。X線管電圧を厳密に検出する場
合には,アノードとカソードの両者の電圧を検出して加
算する。分圧器の検出電圧は,誤差増幅器27において
X線管電圧設定電圧源28の電圧と比較され,誤差信号
を発生する。29はインバータ2の動作周波数の2倍,
例えばインバータの周波数を15KHzとすると,30
KHzで発振する発振器である。ここで,インバータの
周波数は,上記直列共振回路の共振周波数の下に設定さ
れ,直列共振回路の共振周波数はインバータの周波数の
1.5〜2.5倍である。この発振器29の出力パルス
は発振周波数を1/2に分周すると共に,スイッチング
素子3,4とスイッチング素子5,6の位相を180°
ずらすためのフリップフロップ30と,スイッチング素
子の最大オン時間を決定,即ち休止時間を決定する最大
パルス幅回路31と,上記誤差信号に応じてパルス幅変
調信号を発生するパルス幅変調回路(以下PWM回路と
いう)32に加えられる。フリップフロップ30,最大
パルス幅回路31,PWM回路32の出力はそれぞれ2
個のアンドゲート33,34に接続される。これらの信
号により,アンドゲート33,34の出力には交互に2
相のインバータ動作周波数fS に等しいパルス信号が発
生する。これらのパルス信号は,パルストランス,光ア
イソレータ等の信号絶縁手段(図示せず)を介して各ス
イッチング素子3〜6の制御極に印加され,スイッチン
グ素子のオン時間を制御する。このように構成されたイ
ンバータとフィードバックループにより,X線管電圧は
設定電圧に対応して安定化される。
2. Description of the Related Art As this type of X-ray power supply inverter, there is a series resonance type inverter which positively utilizes the distributed capacity of a high voltage transformer. FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional X-ray power supply using the series resonance type inverter.
Reference numeral 1 denotes a DC input power supply obtained by rectifying and smoothing a battery or a commercial AC power supply, and usually has an input fluctuation of about ± 10% with respect to a rated input voltage. Reference numeral 2 denotes a bridge-type inverter including switching elements 3 to 6 such as FETs, IGBTs, and transistors, and feedback diodes 7 to 10 connected to the switching elements 3 to 6 in anti-parallel. A transformer 11 boosts the AC output voltage of the inverter 2 to a required voltage. A resonance inductance 12 including a leakage inductance of this transformer connected in series to the primary winding N1,
A series resonance circuit is formed by the resonance capacitance 13 including the distributed capacitance of the secondary winding N2 connected in parallel to the secondary winding N2. The winding start of the secondary winding N2 of the transformer 11 is grounded, and the winding high voltage terminal is connected to positive and negative voltage doubler rectifier circuits 14, 15. Positive voltage doubler rectifier 1
4 is a doubler capacitor 16 and diodes 17, 1
8 and a filter capacitor 19. The negative voltage doubler rectifier circuit 15 includes a voltage doubler capacitor 20, diodes 21 and 22, and a filter capacitor 23.
Reference numeral 24 denotes an X-ray tube. The output of the positive voltage doubler rectifier circuit 14 is connected to the anode A, and the output of the negative voltage doubler rectifier circuit 15 is connected to the cathode K. The filament current supply circuit of the X-ray tube 24 is omitted because it is not directly related to the present invention. Resistance 2
Reference numerals 5 and 26 denote voltage dividers for detecting the anode voltage of the X-ray tube as the X-ray tube voltage. When the X-ray tube voltage is strictly detected, the voltages of both the anode and the cathode are detected and added. The detected voltage of the voltage divider is compared with the voltage of the X-ray tube voltage setting voltage source 28 in the error amplifier 27 to generate an error signal. 29 is twice the operating frequency of the inverter 2,
For example, if the inverter frequency is 15 KHz, 30
An oscillator that oscillates at KHz. Here, the frequency of the inverter is set below the resonance frequency of the series resonance circuit, and the resonance frequency of the series resonance circuit is 1.5 to 2.5 times the frequency of the inverter. The output pulse of the oscillator 29 divides the oscillation frequency by half and sets the phases of the switching elements 3 and 4 and the switching elements 5 and 6 to 180 °.
A flip-flop 30 for shifting, a maximum pulse width circuit 31 for determining the maximum on-time of the switching element, that is, a pause time, and a pulse width modulation circuit (hereinafter referred to as PWM) for generating a pulse width modulation signal in accordance with the error signal. Circuit 32). The outputs of the flip-flop 30, the maximum pulse width circuit 31, and the PWM circuit 32 are 2
And AND gates 33 and 34. According to these signals, the outputs of the AND gates 33 and 34 are alternately set to two.
A pulse signal equal to the inverter operating frequency f S of the phase is generated. These pulse signals are applied to the control poles of the switching elements 3 to 6 via signal insulation means (not shown) such as a pulse transformer and an optical isolator to control the on time of the switching elements. With the inverter and the feedback loop configured as described above, the X-ray tube voltage is stabilized corresponding to the set voltage.

【発明が解決しようとする課題】ところで,医療用のX
線装置では,一般に定電力定格が要求される。例えば,
公称30kW定格のX線装置では,X線管電圧は種々あ
るが,ここでは150kV,100kV,60kVの3
種について説明すると,電圧150kVのとき電流は2
00mA,電圧100kVのとき電流は320mA,電
圧60kVのとき電流は500mAというように,全電
圧定格範囲でほぼ30kWの出力が必要である。このよ
うな定電力定格の電源を設計する場合,トランスの昇圧
比n,共振用インダクタンスL,共振用キャパシタンス
Cの3個の定数が重要である。例えば,入力電圧420
〜550V,インバータの周波数15kHzで上記定格
出力を得るために,150kVに対してはn=150×
103 ÷4÷420≒89,60kVに対してはn=6
0×103 ÷4÷420≒36である。即ち,nは36
〜89の範囲である。nを小さくすると,負荷特性的に
低電圧定格側の電流が伸びて,60kV500mAの出
力は少ないスイッチング電流で可能となるが,150k
V200mAの出力が出なくなる。また,nを大きくす
ると,負荷特性的に高電圧定格側の電流が伸びて,15
0kV200mAの出力は容易になるが,60kV50
0mAの出力が出なくなる。これらの兼ね合いから,通
常,直流入力電圧範囲内で共振電流即ちスイッチング電
流のピーク値を下げて,経済性からできる限り小電流容
量のスイッチング素子を使用できるように,トランスの
昇圧比n,共振用インダクタンスL,共振用キャパシタ
ンスCの3個の定数を選定する。このような方法で選定
した一例として,n=70,L=27μH,CP =0.
8μFとなる。CP はトランスの1次側の換算値であ
り,コンデンサ13の値,即ち2次側の値CS =CP ÷
2 ≒163pFとなる。直列共振回路の共振周波数
は,インバータの周波数15kHzより高い34.2k
Hzとなる。図6〜図8は,各電圧定格におけるスイッ
チング素子の電流波形図であり,それぞれ,図6は直流
入力電圧420V及び550Vにおける60kV500
mAのスイッチング素子の電流波形図,図7は直流入力
電圧420V及び550Vにおける100kV320m
Aのスイッチング素子の電流波形図,図8は直流入力電
圧420V及び550Vにおける150kV200mA
のスイッチング素子の電流波形図である。これらの電流
波形図から明らかなように,直流入力電圧550Vにお
ける60kV500mAのスイッチング素子の電流のピ
ーク値325Aは,直流入力電圧420Vにおける15
0kV200mAのスイッチング素子の電流のピーク値
142Aの2.3倍となっている。従って,60kV5
00mAによりスイッチング素子の電流定格が決定され
てしまうので,電流容量の大きなスイッチング素子,即
ち非経済的なスイッチング素子を使用せざるを得ない。
By the way, medical X
Wire devices generally require a constant power rating. For example,
In an X-ray apparatus rated at a nominal 30 kW, there are various X-ray tube voltages. Here, three types of 150 kV, 100 kV, and 60 kV are used.
To explain the species, when the voltage is 150 kV, the current is 2
An output of approximately 30 kW is required in the entire rated voltage range, such as a current of 320 mA at a voltage of 100 mA and a voltage of 100 kV, and a current of 500 mA at a voltage of 60 kV. When designing a power supply having such a constant power rating, three constants of the step-up ratio n of the transformer, the inductance L for resonance, and the capacitance C for resonance are important. For example, input voltage 420
In order to obtain the above rated output at ~ 550V and the inverter frequency 15kHz, for 150kV, n = 150 ×
N = 6 for 10 3 ÷ 4 ÷ 420 ≒ 89, 60 kV
0 × 10 3 ÷ 4 ÷ 420 ≒ 36. That is, n is 36
-89. When n is reduced, the current on the low-voltage rated side is increased due to load characteristics, and an output of 60 kV and 500 mA can be achieved with a small switching current.
The output of V200mA stops. When n is increased, the current on the high-voltage rated side increases due to load characteristics, and
Output of 0kV200mA becomes easy, but 60kV50mA
No output of 0 mA is output. From these balances, the peak value of the resonance current, that is, the switching current, is normally reduced within the DC input voltage range, and the boosting ratio n of the transformer and the resonance voltage are set so that the switching element having the smallest possible current capacity can be used from the economical viewpoint. Three constants, inductance L and resonance capacitance C, are selected. One example was selected in this way, n = 70, L = 27μH , C P = 0.
8 μF. C P is a converted value on the primary side of the transformer, and the value of the capacitor 13, that is, the value on the secondary side C S = C P ÷
n 2 ≒ 163 pF. The resonance frequency of the series resonance circuit is 34.2 k, which is higher than the inverter frequency of 15 kHz.
Hz. 6 to 8 are current waveform diagrams of the switching element at each voltage rating. FIG. 6 shows a current waveform of 60 kV at a DC input voltage of 420 V and 550 V, respectively.
FIG. 7 is a current waveform diagram of a switching element of mA, FIG. 7 is 100 kV 320 m at a DC input voltage of 420 V and 550 V.
FIG. 8 is a current waveform diagram of the switching element of A, FIG. 8 is 150 kV 200 mA at DC input voltages of 420 V and 550 V.
3 is a current waveform diagram of the switching element of FIG. As is apparent from these current waveform diagrams, the peak value 325 A of the switching element current of 60 kV and 500 mA at the DC input voltage of 550 V is 15
This is 2.3 times the peak value 142A of the current of the switching element of 0 kV 200 mA. Therefore, 60kV5
Since the current rating of the switching element is determined by 00 mA, a switching element having a large current capacity, that is, an uneconomical switching element must be used.

【課題を解決するための手段】本発明は,以上の欠点を
除去するために,少なくとも一対のスイッチング素子で
構成されるインバータの出力に,等価的に共振用インダ
クタンスと共振用キャパシタンスとからなる直列共振回
路を接続し,この共振用キャパシタンスの両端電圧を整
流してX線管に印加するX線電源の制御回路において,
X線管電圧の設定信号とX線管電圧の検出信号との偏差
を増幅する誤差増幅器と,上記X線管電圧の設定信号の
上昇に対応してインバータの駆動周波数を上記直列共振
回路の共振周波数に下方から近づけるように変化する電
圧制御発振器と,この電圧制御発振器の出力を上記誤差
増幅器の出力信号により変調してインバータ駆動パルス
のパルス幅変調信号を発生するPWM回路と,このPW
M回路の出力信号により上記スイッチング素子のオン時
間を制御する手段とを備えたことを特徴とするX線電源
の制御回路を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, the present invention provides an inverter having at least a pair of switching elements, which is equivalently connected in series with a resonance inductance and a resonance capacitance. In a control circuit of an X-ray power supply for connecting a resonance circuit and rectifying a voltage between both ends of the resonance capacitance and applying the rectified voltage to an X-ray tube,
An error amplifier for amplifying a deviation between the X-ray tube voltage setting signal and the X-ray tube voltage detection signal; and an inverter driving frequency corresponding to the rise of the X-ray tube voltage setting signal, the resonance frequency of the series resonance circuit. A voltage controlled oscillator that changes so as to approach the frequency from below, a PWM circuit that modulates the output of the voltage controlled oscillator with the output signal of the error amplifier to generate a pulse width modulation signal of an inverter driving pulse,
Means for controlling the on-time of the switching element in accordance with the output signal of the M circuit.

【実施例】図1乃至図4は,本発明の一実施例を説明す
るための図であり,図1は回路図,図2乃至図4はスイ
ッチング素子の電流波形図を示す。この実施例では,X
線管電圧を150kVに設定する場合のX線管電圧設定
電圧源28の設定電圧を7.5Vとし,電圧制御発振器
35のゲインを10kHz/Vとする。36は,X線管
電圧設定電圧源28の電圧を受けるゲイン1のバッファ
アンプである。バッファアンプ36の出力に直列なダイ
オード40は,バッファアンプの出力をはき出し専用と
するためである。即ち,ダイオード40のカソード電圧
はX線管電圧設定電圧源28より高くできるが,低くは
できない。電圧制御発振器35の入力には,3Vの電圧
源37と,抵抗値rの抵抗38が直列接続されている。
電圧制御発振器35の入力とバッファアンプ36の出力
間には抵抗値9rの抵抗39が接続されており,抵抗3
8と抵抗39とで1/10の分圧回路となっている。X
線管電圧設定電圧源28の電圧が3V(設定電圧60k
V)以下の時,ダイオード40が電圧源37で逆バイア
スされてオフとなり,電圧制御発振器35の入力電圧,
即ち制御電圧は3Vとなる。電圧制御発振器35のゲイ
ンが10kHz/Vであるので,電圧制御発振器35の
出力の周波数fo は30kHzとなり,フリップフロッ
プ30により1/2に分周されて,インバータの周波数
S は15kHzとなる。次に,X線管電圧設定電圧源
28の電圧が5V(設定電圧100kV)の時,バッフ
ァアンプ36の出力は5Vとなり,抵抗38,39の分
圧回路と電圧源37とにより,電圧制御発振器35の入
力電圧,即ち制御電圧は,3+(5−3)/10=3.
2〔V〕となる。従って,電圧制御発振器35の出力の
周波数fo は32kHzとなり,フリップフロップ30
により1/2に分周されて,インバータの周波数fS
16kHzとなる。次に,X線管電圧設定電圧源28の
電圧が7.5V(設定電圧150kV)の時,バッファ
アンプ36の出力は7.5Vとなり,抵抗38,39の
分圧回路と電圧源37とにより,電圧制御発振器35の
入力電圧,即ち制御電圧は,3+(7.5−3)/10
=3.45〔V〕となる。従って,電圧制御発振器35
の出力の周波数fo は34.5kHzとなり,フリップ
フロップ30により1/2に分周されて,インバータの
周波数fS は17.25kHzとなる。ここで,最大デ
ューティロック回路41は,従来の最大パルス幅回路3
1の目的と同一であるが,周波数が変わっても最大デュ
ーティが一定,例えば80%にロックするものであり,
三角波信号発生回路42からPWM回路32と同一の三
角波信号を受け,最大デューティ電圧源43の電圧との
比較で,一定の最大デューティ信号を発生するものであ
る。このように,本発明の制御回路は,管電圧の設定の
上昇に対応してインバータの周波数を共振用インダクタ
ンスとキャパシタンスの直列共振周波数に近づけるもの
である。この結果,管電圧の設定が高い場合は,インバ
ータの動作周波数が直列共振周波数に近づき,共振用キ
ャパシタンスの電圧が共振作用で上昇するので,トラン
スの昇圧比nは小さくてよい。管電圧の設定が低い場合
は,動作周波数が直列共振周波数から低い方へ遠ざか
り,見掛け上誘導性となって,インバータ電流を制限す
ることができる。上記制御回路と,昇圧比50のトラン
スと,共振用インダクタンス40μH,キャパシタンス
0.8μF,直列共振周波数28.1kHzの定数をも
つインバータの主回路電流を図2〜図4に示す。図2は
直流入力電圧420V及び550Vにおける60kV5
00mAのスイッチング素子の電流波形図,図3は直流
入力電圧420V及び550Vにおける100kV32
0mAのスイッチング素子の電流波形図,図4は直流入
力電圧420V及び550Vにおける150kV200
mAのスイッチング素子の電流波形図である。これらの
電流波形図から明らかなように,スイッチング素子の電
流のピーク値は,従来の入力550V,出力60kV5
00mAにおける325Aから同一条件における本発明
による241Aへと,従来の74.2%に減少する。
1 to 4 are diagrams for explaining one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a circuit diagram, and FIGS. 2 to 4 are current waveform diagrams of a switching element. In this embodiment, X
When the tube voltage is set to 150 kV, the set voltage of the X-ray tube voltage setting voltage source 28 is set to 7.5 V, and the gain of the voltage controlled oscillator 35 is set to 10 kHz / V. Reference numeral 36 denotes a buffer amplifier having a gain of 1 and receiving the voltage of the X-ray tube voltage setting voltage source 28. The diode 40 in series with the output of the buffer amplifier 36 is used to exclusively output the output of the buffer amplifier. That is, the cathode voltage of the diode 40 can be higher than that of the X-ray tube voltage setting voltage source 28, but cannot be lower. A voltage source 37 of 3 V and a resistor 38 having a resistance value r are connected in series to the input of the voltage controlled oscillator 35.
A resistor 39 having a resistance value of 9r is connected between the input of the voltage controlled oscillator 35 and the output of the buffer amplifier 36.
8 and the resistor 39 constitute a 1/10 voltage dividing circuit. X
When the voltage of the tube voltage setting voltage source 28 is 3 V (setting voltage 60 k
V), the diode 40 is reverse-biased by the voltage source 37 and turned off, and the input voltage of the voltage controlled oscillator 35
That is, the control voltage becomes 3V. Since the gain of the voltage controlled oscillator 35 is 10 kHz / V, the frequency f o of the output of the voltage controlled oscillator 35 is 30 kHz, which is divided by フ リ ッ プ フ ロ ッ by the flip-flop 30, and the frequency f S of the inverter is 15 kHz. . Next, when the voltage of the X-ray tube voltage setting voltage source 28 is 5 V (setting voltage 100 kV), the output of the buffer amplifier 36 becomes 5 V, and the voltage controlled oscillator is formed by the voltage dividing circuit of the resistors 38 and 39 and the voltage source 37. 35, that is, the control voltage is 3+ (5-3) / 10 = 3.
2 [V]. Therefore, the frequency f o is 32kHz next to the output of the voltage controlled oscillator 35, flip-flop 30
, The frequency f S of the inverter becomes 16 kHz. Next, when the voltage of the X-ray tube voltage setting voltage source 28 is 7.5 V (setting voltage 150 kV), the output of the buffer amplifier 36 becomes 7.5 V, and the voltage dividing circuit of the resistors 38 and 39 and the voltage source 37 , The input voltage of the voltage controlled oscillator 35, that is, the control voltage is 3+ (7.5-3) / 10
= 3.45 [V]. Therefore, the voltage controlled oscillator 35
The frequency f o of the output of the next 34.5 kHz, is 1/2 divided by the flip-flop 30, the frequency f S of the inverter becomes 17.25KHz. Here, the maximum duty lock circuit 41 is a conventional maximum pulse width circuit 3.
This is the same as the purpose of 1 but locks the maximum duty constant, for example, 80% even if the frequency changes.
The same triangular wave signal as that of the PWM circuit 32 is received from the triangular wave signal generation circuit 42, and a constant maximum duty signal is generated by comparison with the voltage of the maximum duty voltage source 43. As described above, the control circuit of the present invention brings the frequency of the inverter closer to the series resonance frequency of the resonance inductance and the capacitance in response to the increase in the setting of the tube voltage. As a result, when the setting of the tube voltage is high, the operating frequency of the inverter approaches the series resonance frequency, and the voltage of the resonance capacitance increases due to the resonance action, so that the step-up ratio n of the transformer may be small. When the setting of the tube voltage is low, the operating frequency moves away from the series resonance frequency to a lower value, and becomes apparently inductive, so that the inverter current can be limited. FIGS. 2 to 4 show main circuit currents of the control circuit, a transformer having a step-up ratio of 50, and an inverter having a constant of resonance inductance 40 μH, capacitance 0.8 μF, and series resonance frequency of 28.1 kHz. FIG. 2 shows 60 kV5 at 420 V and 550 V DC input voltage.
FIG. 3 shows a current waveform of a switching element of 00 mA, and FIG.
FIG. 4 shows a current waveform of a switching element of 0 mA, 150 kV at 200 V and 550 V DC input voltage.
It is a current waveform diagram of a switching element of mA. As is apparent from these current waveform diagrams, the peak value of the current of the switching element is 550 V for the conventional input and 60 kV for the output.
From 325A at 00mA to 241A according to the present invention under the same conditions, it is reduced to 74.2% of the conventional.

【発明の効果】以上述べたように,本発明は,直列共振
回路を備えたX線電源の制御回路において,従来よりも
使用するスイッチング素子の電流定格を大幅に下げるこ
とができるので,電流容量の小さいスイッチング素子を
使用できるようになり,経済的である。また,回路の実
効電流が減少するので,スイッチング損失,トランスの
銅損が減少し,低電圧出力時の効率が向上する。
As described above, according to the present invention, in the control circuit of the X-ray power supply provided with the series resonance circuit, the current rating of the switching element used can be greatly reduced as compared with the conventional one, so that the current capacity can be reduced. This makes it possible to use a switching element having a small size, which is economical. Further, since the effective current of the circuit is reduced, switching loss and copper loss of the transformer are reduced, and efficiency at the time of low voltage output is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.

【図5】従来のX線電源の制御回路を説明するための図
である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional X-ray power supply control circuit.

【図6】従来のX線電源の制御回路を説明するための図
である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional control circuit for an X-ray power supply.

【図7】従来のX線電源の制御回路を説明するための図
である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional control circuit for an X-ray power supply.

【図8】従来のX線電源の制御回路を説明するための図
である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional control circuit for an X-ray power supply.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直流入力電源 2…インバータ 3〜6…スイッチング素子 7〜10…ダイ
オード 11…トランス 12…共振用イ
ンダクタンス 13…共振用キャパシタンス 14,15…倍
電圧整流回路 16…倍電圧用コンデンサ 17,18…ダ
イオード 19…フィルタコンデンサ 20…倍電圧用
コンデンサ 21,22…ダイオード 23…フィルタ
コンデンサ 24…X線管 25,26…抵
抗 27…誤差増幅器 28…X線管電
圧設定電圧源 29…発振器 30…フリップ
フロップ 31…最大パルス幅回路 32…PWM回
路 33,34…アンドゲート 35…電圧制御
発振器 36…バッファアンプ 37…電圧源 38,39…抵抗 40…ダイオー
ド 41…最大デューティロック回路 42…三角波信
号発生回路 43…最大デューティ電圧源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC input power supply 2 ... Inverter 3-6 ... Switching element 7-10 ... Diode 11 ... Transformer 12 ... Resonance inductance 13 ... Resonance capacitance 14, 15 ... Double voltage rectifier circuit 16 ... Double voltage capacitor 17, 18 ... Diode 19: Filter capacitor 20: Doubler capacitor 21, 22, Diode 23: Filter capacitor 24: X-ray tube 25, 26: Resistance 27: Error amplifier 28: X-ray tube voltage setting voltage source 29: Oscillator 30: Flip-flop Reference Signs List 31 maximum pulse width circuit 32 PWM circuit 33, 34 AND gate 35 voltage controlled oscillator 36 buffer amplifier 37 voltage source 38, 39 resistor 40 diode 41 maximum duty lock circuit 42 triangular wave signal generation circuit 43 ... Maximum duty voltage source

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも一対のスイッチング素子で構
成されるインバータの出力に,等価的に共振用インダク
タンスと共振用キャパシタンスとからなる直列共振回路
を接続し,この共振用キャパシタンスの両端電圧を整流
してX線管に印加するX線電源の制御回路において, X線管電圧の設定信号とX線管電圧の検出信号との偏差
を増幅する誤差増幅器と, 上記X線管電圧の設定信号の上昇に対応してインバータ
の駆動周波数を上記直列共振回路の共振周波数に下方か
ら近づけるように変化する電圧制御発振器と, この電圧制御発振器の出力を上記誤差増幅器の出力信号
により変調してインバータ駆動パルスのパルス幅変調信
号を発生するPWM回路と, このPWM回路の出力信号により上記スイッチング素子
のオン時間を制御する手段とを備えたことを特徴とする
X線電源の制御回路。
An output of an inverter comprising at least a pair of switching elements is equivalently connected to a series resonance circuit composed of a resonance inductance and a resonance capacitance, and the voltage between both ends of the resonance capacitance is rectified. An X-ray power supply control circuit applied to the X-ray tube includes: an error amplifier that amplifies a deviation between an X-ray tube voltage setting signal and an X-ray tube voltage detection signal; Correspondingly, a voltage-controlled oscillator that changes the drive frequency of the inverter to approach the resonance frequency of the series resonance circuit from below, and modulates the output of the voltage-controlled oscillator with the output signal of the error amplifier to generate a pulse of the inverter drive pulse. A PWM circuit for generating a width modulation signal, and means for controlling an ON time of the switching element by an output signal of the PWM circuit X-ray power supply control circuit, characterized in that it comprises a.
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