195604. lajstromszámú szabadalom • Impulzusszélesség-szabályozott középfrekvenciás röntgendiagnosztikai generátor
1 195 <>04 scgének változtatásával, impulzus-s/clcsscgszabályozással. Ez a megoldás lényegesen igényesebb vezérlő és meghajtó áramköröket igényel, emiatt szerkezetileg bonyolultabb, viszont lehetővé teszi a nagyfeszültségű transzformátor és a tápláló váilóirányííó típusteljesítményének optimalizálását, amellett előnyként adódik, hogy például a váltóírányító bemeneti fcszültségváltozásának kiegyenlítésekor a csőfesziiltség hullámosság csak elhanyagolható mértékben romlik. A röntgendiagnosztikai generátorok minősége javítható, ha a váltóirányító működési frekvenciáját a 10-30 KHz-cs tartományban növeljük. Ennek hatására a generátor dinamikus tulajdonságai (a cső feszül íseg fel- és lefutási ideje) javulnak, a csőfesziiltség hullámosság csökken (a tizenkét üteműnek megfelelő röntgengenerátor egyetlen váltóirányítót alkalmazva is megvalósítható), azaz nem szükséges az eltolt fázisú vezérlést alkalmazni, üzem közben akusztikus zajt nem termelnek, az egytank- és a váitóirányító méretei csökkennek. A frekvencia említett tailonuínyba növelését, komoly mértékben korlátozza a nagyfeszültségű transzformátor konstrukciója. A problémát az okozza, hogy a transzformátor tekercselés kapcitásainak töltőárama a frekvencia növelésével nő. A 10- 30 kHz-es frekvencia■ irtományhan a transzformátor típusteljesítményétől függően a prime: oldalról fedezendő kapacitív meddő teljesítmény eléri, esetleg jelentősen meg is haladhatja a Transzformátor típustcijesítmenyct. Ez egyrészt a tápláló vállöiiányító jelentős túlméretezését igényli, de a transzformátortekercselés termikusán is túlterhelődik. A kapacitiv áramok a nagyfeszültségű tekercselésben egyenlőtlenül oszlanak el, ez helyi túlmclegcdcsekhez vezet, ezenkívül a szigetelés egyenlőtlen igénybevételét eredményezi, ami helyi átütésekhez vezethet. Emellett nem elhanyagolható szempont az sem, hogy az alkalmazható szigetelőanyagok viselkedése az említett frekvenciatartományban többnyire még tisztázatlan. A találmány szerinti megoldás létrehozásához az a felismerés vezetett, hogy néni terhelésről vezetett kényszerkommutációs vállóirányítót, vagy kikapcsolható elemeket alkalmazva, a legegyszerűbb esetben a nagyfeszültségű transzformátor-egyenirányító egység primer tekercselésével kondenzátort sorosan kapcsolva és a váltóirányítót a kialakuló terhelőkön soros LC-rezgőkör rezonancia frekvenciáján működtetve a váltóírányító és a nagyfeszültségű transzformátor-egyenirányító egység típusteljesífmenye jelentősen csökkenthető. A találmány szerinti megoldás létrehozásánál szerepet játszott továbbá az a felismerés, hogy az előbbi esetben a csőfcszültseg értéke a váltóírányító impulzusszélességszabályo/ásával állítható be vagy változtatható anélkül, hogy a csőfesziiltség hullámosság lényegesen változna, így például a váitóirányító bemenő feszültségének változása viszonylag egyszerűen egyenlíthető ki A találmány szerinti megoldás lényegéhez tartozik az a felismerés is, hogy ha a váltóírányító bemeneti feszültsége széles tartományban- változik, akkor a váltóirányító kimenetűn a nagyfeszültségű transzformátoregyenirányító egység primer tekercsét tartalmazó egyszerű soros rezgőkört alkalmazva a beállítandó kis impulzusszélességek miatt a váitóirányító kimeneti feszültségének csúcsértéke és effektiv értéke egy mástól igen erősen eltér, ami azt eredményezi, hogy a nagyfeszültségű transzformátoregyenirányító egység pillanatnyi menetfeszültsége a meneifesz.ültség effektiv értékétől erősen eltér. Ez a nagyfeszültségű transzformátor-egyenirányító egység szigetelésének nagymértékű periodikus túlterhelései eredményezi. Miután az egytankos röntgengenerátoroknál a biztosítandó kis méretek miatt a szigetelőanyagok feszültségben amúgy is erősen ki vannak használva, ezt a periodikus lúlterbclődést meg kell akadályozni. A találmány szerinti megoldás lényege továbbá az a felismerés, hogy a nagy periodikus menetfeszültség ingadozások úgy szüntethetők meg, ha a váltóirányító közvetlen kimenete és a terhelés közé csatoló tagot kapcsolunk. Megfelelően nagy frekvenciát alkalmazva (10...30 kHz), a csatoló tag mérete és ára nem jelentős. A találmány szerinti megoldás lényege továbbá az a felismerés is, hogy célszerű csatoló tagot a bemeneti és kimeneti paraméterek megengedett változási tartományától függően vagy a váitóirányító kimenete és a terhelőköri soros LC-rez.gükör közé kapcsolt soros induktivitással, vagy ezen induktivitás megtartása mellett a terhelőkön soros L.C-rezgőkór kondenzátorral történő párhuzamos kapcsolásával, vagy a beiktatott induktivitás és kondenzátor megtartása mellett a terhelőkön soros LC-rez.gőkör induktivitással történő párhuzamos kapcsolásával kialakítani, vagy a csatoló) tagot soros LC-rezgőkörbő! és párhuzamos LC-rczgőkőrből álló úgynevezett L taggal megépíteni, A találmány szerinti megoldásnál megvalósult továbbá az a felismerés is, hogy kisebb igényű esetekben az egytank méretei jelentősen csökkenthetők, ha a nagyfeszültségű egyenirányítót feszültségsokszorozó típusúnak képezzük ki, például célszerűen kas/kád egyenirányítót vagy kaszkád egyenirányítókat alkalmazunk. A találmány szerinti megoldásnál több nagyfeszültségű transzformátort alkalmazva, azokat primer oldalon sorasan vagy párhuzamosan kapcsolva, a szekunder feszültségeket egyenként egyenirányílva, a nagyfeszültségű részegyenirányítók kimenő feszültségét szűrve, majd soros kapcsolással, összegezve a szekunder tekercselés földhoz/testhez képesti kapacitásának hatása az állandósul’ állapotbeli működés szempontjából jelentősen csökken. Ugyancsak jelentősen csökkenti ez a megoldás a földhoz/testhez képest a szigetelések középfrekvenciás feszültség igénybevételét is azáltal, hogy az alkalmazott transzformátorok számától függően a feszültség nagyobbik részét egyenfeszültségű igénybevétellé alakítja át. A találmány szerinti megoldásnál a nagyfeszültségű transzformátorok közös vasmagon is elhelyezhetők, ami további méretcsökkenést eredményez. A primer tekercsek ebben az esetben összevonhatók. A két említeti megoldásnál egyik esetben sem beszélhetünk a klasszikus értelemben vett nagyfeszültségű transzformátorról és az. ahhoz csatlakozó egyenirányítóró)!, amikor is a nagyfeszültségű transzformátor működését az egyenirányító csak elhanyagolható mértékben befolyásolja. A klasszikus elrendezéseknél például a nagyfeszültségű transzformátor üresjárásában az egyenirányítótól függetlenül, attól elválasztva is működtethető, teljes feszültségre felgerjeszthctő, üresjárási árama mérhető és ez egyenirányító« üzemben sem tér el lényegesen. Az első és második felismerés szerinti elrendezésben ez. már nem teljesül, a részegyenirányítók a transzformátor működését alapvetően befolyásolják Ez legszemléletesebben üresjáráskor imitálható ki, am'.kor az egyenirányítók csatlakoztatása a transzformátor üresjárási kapacitív töltőáramát kb. egy nagyságrenddel csökkenti. Ez azzal magyarázható, bogy a helye 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
