[go: up one dir, main page]

JP6200842B2 - X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same - Google Patents

X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same Download PDF

Info

Publication number
JP6200842B2
JP6200842B2 JP2014067403A JP2014067403A JP6200842B2 JP 6200842 B2 JP6200842 B2 JP 6200842B2 JP 2014067403 A JP2014067403 A JP 2014067403A JP 2014067403 A JP2014067403 A JP 2014067403A JP 6200842 B2 JP6200842 B2 JP 6200842B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
high voltage
resonant
resonance
circuit
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014067403A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015191753A (en
Inventor
祐樹 河口
祐樹 河口
庄司 浩幸
浩幸 庄司
浩和 飯嶋
浩和 飯嶋
美奈 チャホン小川
美奈 チャホン小川
堂本 拓也
拓也 堂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2014067403A priority Critical patent/JP6200842B2/en
Priority to PCT/JP2015/053831 priority patent/WO2015146337A1/en
Publication of JP2015191753A publication Critical patent/JP2015191753A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6200842B2 publication Critical patent/JP6200842B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/10Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/20Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with high-frequency AC; with pulse trains

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

本発明は、X線CT装置やX線撮影装置などのX線装置に搭載されるX線管へ高電圧を供給するX線高電圧装置及びX線画像診断装置に関するものである。   The present invention relates to an X-ray high voltage apparatus and an X-ray image diagnostic apparatus for supplying a high voltage to an X-ray tube mounted on an X-ray apparatus such as an X-ray CT apparatus or an X-ray imaging apparatus.

X線CT装置やX線撮影装置などのX線装置では、X線管へ数十kV〜100kV程度の高電圧を供給する必要がある。そのため、X線高電圧装置として、例えば特許文献1や特許文献2に開示されている構成が用いられる。特許文献1及び特許文献2に記載のX線高電圧装置では、商用電源を入力し直流電圧を出力するコンバータと、直流電圧を入力して高周波の交流電圧を生成するインバータと、交流電圧を昇圧して整流回路へ供給するトランスと、交流電圧を入力して直流電圧を生成する多段倍電圧整流回路やコッククロフト・ウォルトン回路で構成され、直流の高電圧をX線管へ供給する構成となっている。一般的なX線装置に要求されるX線管の電圧(以下、管電圧)は数十kV〜100kV程度の高電圧であるため、整流回路には平滑コンデンサには数十kV耐圧のコンデンサを複数直列接続した構成や、倍電圧整流回路やコッククロフト・ウォルトン回路を多段化した構成が用いられる。   In an X-ray apparatus such as an X-ray CT apparatus or an X-ray imaging apparatus, a high voltage of about several tens of kV to 100 kV needs to be supplied to the X-ray tube. Therefore, for example, a configuration disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2 is used as the X-ray high voltage apparatus. In the X-ray high voltage apparatus described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a converter that inputs a commercial power supply and outputs a DC voltage, an inverter that inputs a DC voltage and generates a high-frequency AC voltage, and boosts the AC voltage The transformer is supplied to the rectifier circuit, and a multi-stage voltage doubler rectifier circuit and a Cockcroft-Walton circuit for generating a DC voltage by inputting an AC voltage, and supplying a high DC voltage to the X-ray tube. Yes. The voltage of an X-ray tube (hereinafter referred to as tube voltage) required for a general X-ray apparatus is a high voltage of about several tens of kV to 100 kV. A configuration in which a plurality of units are connected in series, or a configuration in which a voltage doubler rectifier circuit or a Cockcroft-Walton circuit is multistaged is used.

このため、整流回路に占める平滑コンデンサの体積が大きく、コンデンサの小型化が要求されている。コンデンサの小型化には、コンデンサの静電容量を低減することが有効であるが、単純に平滑コンデンサの静電容量を低減すると、管電圧の脈動が増加する課題が生じる。管電圧の脈動は撮影画質へ影響を及ぼすため、X線高電圧装置では管電圧の脈動を規定値以下に抑制することが要求される。   For this reason, the volume of the smoothing capacitor occupying the rectifier circuit is large, and the miniaturization of the capacitor is required. To reduce the size of the capacitor, it is effective to reduce the capacitance of the capacitor. However, if the capacitance of the smoothing capacitor is simply reduced, there arises a problem that the pulsation of the tube voltage increases. Since the pulsation of the tube voltage affects the image quality, the X-ray high voltage apparatus is required to suppress the pulsation of the tube voltage below a specified value.

この課題を解決する手段として、インバータの駆動周波数を高周波化することが知られている。インバータの駆動周波数を高周波化することで、整流回路へ供給される交流電圧を高周波化することができるため、管電圧の脈動を抑制しながら、コンデンサ容量を低減することが可能となる。しかし、インバータの駆動周波数を高周波化すると、スイッチング損失が増加し、スイッチング素子の冷却が困難になる課題がある。   As means for solving this problem, increasing the drive frequency of the inverter is known. By increasing the drive frequency of the inverter, the AC voltage supplied to the rectifier circuit can be increased, so that the capacitor capacity can be reduced while suppressing the pulsation of the tube voltage. However, when the drive frequency of the inverter is increased, there is a problem that switching loss increases and cooling of the switching element becomes difficult.

インバータのスイッチング損失を低減する手段として、特許文献3が開示されている。特許文献3に記載されている誘導加熱装置では、アルミ鍋やアルミ材質が鍋底部の厚みの内多くの成分をしめる多層鍋など、鍋自体の固有抵抗が低い負荷を誘導加熱することを目的としており、直列接続された加熱コイルと共振コンデンサを、スイッチング素子と並列に接続した構成とし、加熱コイルと共振コンデンサで発生する共振電流の周波数がインバータの駆動周波数の2倍以上となるように加熱コイルのインダクタンスと共振コンデンサの静電容量を定めることで、スイッチング損失を増加させることなく負荷へ供給する共振電流の周波数を高周波化し、アルミ鍋など鍋自体の固有抵抗が低い負荷の加熱を図っている。   Patent Document 3 is disclosed as means for reducing switching loss of an inverter. In the induction heating device described in Patent Document 3, for the purpose of induction heating of a load having a low specific resistance of the pan itself, such as an aluminum pan or a multi-layer pan in which the aluminum material shows many components in the thickness of the bottom of the pan. The heating coil and the resonance capacitor connected in series are connected in parallel with the switching element, and the heating coil so that the frequency of the resonance current generated by the heating coil and the resonance capacitor is at least twice the drive frequency of the inverter. By defining the inductance of the capacitor and the capacitance of the resonant capacitor, the frequency of the resonant current supplied to the load is increased without increasing the switching loss, and heating of the load with a low specific resistance of the pan such as an aluminum pan is attempted. .

特開平10−41093号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-41093 特開2009−43571号公報JP 2009-43571 A 特開2001−68260号公報JP 2001-68260 A

しかしながら、特許文献3に記載の技術では、加熱コイルと共振コンデンサを直列に接続した構成としているため、等価的に負荷抵抗とインダクタとキャパシタが直列接続された構成となる。したがって、共振電流の周波数をインバータの駆動周波数の2倍以上とする、すなわちインバータの駆動周波数の1周期中に複数回の共振動作を維持するためには負荷抵抗が十分小さいことが条件となる。一般的に、X線管は高電圧・小電流負荷であるため、等価負荷抵抗が数十kΩ〜数MΩと大きいことが知られている。したがって、上記文献の技術をX線高電圧装置に適用した場合では、負荷抵抗が大きいために、インバータの駆動周波数の1周期中に複数回の共振動作を維持することが困難となる課題がある。また、特許文献3には、トランスの二次側に整流回路を備え、負荷へ直流電圧を供給する回路構成に関する技術については何ら開示されていない。   However, in the technique described in Patent Document 3, since the heating coil and the resonant capacitor are connected in series, the load resistance, the inductor, and the capacitor are equivalently connected in series. Therefore, in order to make the frequency of the resonance current more than twice the drive frequency of the inverter, that is, to maintain a plurality of resonance operations during one cycle of the drive frequency of the inverter, the load resistance is required to be sufficiently small. Generally, since an X-ray tube is a high voltage / small current load, it is known that the equivalent load resistance is as large as several tens kΩ to several MΩ. Therefore, when the technique of the above document is applied to an X-ray high voltage apparatus, there is a problem that it is difficult to maintain a plurality of resonance operations during one cycle of the drive frequency of the inverter because the load resistance is large. . Patent Document 3 does not disclose any technique related to a circuit configuration that includes a rectifier circuit on the secondary side of a transformer and supplies a DC voltage to a load.

上記課題を解決するために、本発明に係るX線高電圧装置は、トランスと、直流電源と前記トランスの間に電気的に並列に接続されるとともに直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記トランスとX線管との間に電気的に並列に接続されるとともに前記交流電圧を平滑してX線管へ直流電圧を供給する整流回路と、前記インバータを制御する制御部と、前記インバータと前記整流回路との間に電気的に設けられかつ前記トランスを含んで構成される共振回路と、を備えたX線高電圧装置において、前記インバータから前記共振回路へ供給する共振電流の周波数が、前記インバータを駆動する周波数の(自然数+1)倍となるように前記共振回路を設定することにより、前記整流回路に印加する交流電圧の周波数を、前記インバータを駆動する周波数の(自然数+1)倍とする。   In order to solve the above problems, an X-ray high-voltage apparatus according to the present invention includes a transformer, an inverter that is electrically connected in parallel between a DC power source and the transformer, and converts a DC voltage into an AC voltage. A rectifier circuit that is electrically connected in parallel between the transformer and the X-ray tube, smooths the AC voltage and supplies the DC voltage to the X-ray tube, a control unit that controls the inverter, and the inverter A resonance circuit that is electrically provided between the inverter and the rectifier circuit and includes the transformer, and a frequency of a resonance current supplied from the inverter to the resonance circuit is By setting the resonance circuit to be (natural number + 1) times the frequency for driving the inverter, the frequency of the AC voltage applied to the rectifier circuit is driven by the inverter. Of frequency (natural number +1) and double.

本発明により、負荷抵抗が大きいX線高電圧装置においても、インバータのスイッチング損失の増加を抑制しながら、インバータの駆動周波数よりも高周波の交流電圧を整流回路へ供給することが可能となり、整流回路を小型化できるX線高電圧装置を提供することができる。   According to the present invention, even in an X-ray high voltage device having a large load resistance, it becomes possible to supply an AC voltage having a frequency higher than the drive frequency of the inverter to the rectifier circuit while suppressing an increase in switching loss of the inverter. It is possible to provide an X-ray high-voltage device that can be miniaturized.

実施例1のX線高電圧装置の回路構成図。1 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1のX線高電圧装置の動作を説明する波形図。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the X-ray high voltage apparatus according to the first embodiment. 実施例1のX線高電圧装置の動作を説明する波形図。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the X-ray high voltage apparatus according to the first embodiment. 実施例2のX線高電圧装置の回路構成図。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to a second embodiment. 実施例2のX線高電圧装置の動作を説明する波形図。The wave form diagram explaining the operation | movement of the X-ray high voltage apparatus of Example 2. FIG. 実施例2のX線高電圧装置の回路構成図。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to a second embodiment. 実施例2のX線高電圧装置の回路構成図。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to a second embodiment. 実施例3のX線高電圧装置の回路構成図。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to a third embodiment. 実施例4のX線高電圧装置の回路構成図。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to a fourth embodiment. 実施例4のX線高電圧装置の動作を説明する波形図。The wave form diagram explaining the operation | movement of the X-ray high voltage apparatus of Example 4. FIG. 実施例5のX線高電圧装置の回路構成図。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to a fifth embodiment. 実施例5のX線高電圧装置の動作を説明する波形図。FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of the X-ray high voltage apparatus according to the fifth embodiment. 実施例6のX線高電圧装置の動作を説明する波形図。The wave form diagram explaining the operation | movement of the X-ray high voltage apparatus of Example 6. FIG.

以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施例1について、図1〜図3を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1によるX線高電圧装置の回路構成図である。このX線高電圧装置は、直流電源1を電源とし、インバータ2と、共振インダクタ3と、トランス4と、共振コンデンサ5と、整流回路6と、制御手段8で構成され、負荷であるX線管7へ直流の高電圧を供給する。   A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. This X-ray high voltage apparatus uses a DC power source 1 as a power source, and includes an inverter 2, a resonant inductor 3, a transformer 4, a resonant capacitor 5, a rectifier circuit 6, and control means 8, and is an X-ray as a load. A high DC voltage is supplied to the tube 7.

インバータ2は、直流電源1を入力として、任意の周波数の交流電圧を出力する。インバータ2は、ブリッジ接続されたスイッチング素子Q1〜Q4を備え、スイッチング素子Q1〜Q4にはそれぞれ逆並列ダイオードD1〜D4が接続されている。トランス4は、コアTr1によって、一次巻線N1と二次巻線N2を磁気結合している。   The inverter 2 receives the DC power source 1 and outputs an AC voltage having an arbitrary frequency. The inverter 2 includes switching elements Q1 to Q4 that are bridge-connected, and antiparallel diodes D1 to D4 are connected to the switching elements Q1 to Q4, respectively. The transformer 4 magnetically couples the primary winding N1 and the secondary winding N2 with the core Tr1.

共振インダクタ3は、トランス4の一次巻線N1と直列に接続され、共振コンデンサ5は、トランス4の二次巻線N2の端子間に並列接続され、共振インダクタ3と、トランス4と、共振コンデンサ5とで共振回路100を構成する。   The resonant inductor 3 is connected in series with the primary winding N1 of the transformer 4, and the resonant capacitor 5 is connected in parallel between the terminals of the secondary winding N2 of the transformer 4. The resonant inductor 3, the transformer 4, and the resonant capacitor 5 constitutes the resonant circuit 100.

整流回路6は、ブリッジ接続された整流ダイオードDr1〜Dr4と、平滑コンデンサCmで構成され、共振コンデンサ5の端子間に出力される交流電圧を整流及び平滑し、X線管7へ直流電圧を供給する。図1では、整流コンデンサDr1〜Dr4を一つの素子で示しているが、複数の素子を直列に接続して構成してもよい。また、複数の素子を直列に接続する場合には、素子に印加される電圧を均等化するバランス抵抗を素子に並列接続した構成としてもよい。   The rectifier circuit 6 is composed of bridge-connected rectifier diodes Dr1 to Dr4 and a smoothing capacitor Cm. The rectifier 6 rectifies and smoothes the AC voltage output between the terminals of the resonance capacitor 5 and supplies the DC voltage to the X-ray tube 7. To do. In FIG. 1, the rectifying capacitors Dr1 to Dr4 are shown as one element, but a plurality of elements may be connected in series. Further, when a plurality of elements are connected in series, a balance resistor that equalizes the voltage applied to the elements may be connected in parallel to the elements.

制御手段8は、整流回路6の出力電圧が目標値となるようスイッチング素子Q1〜Q4にゲート信号G1〜G4を出力する。インバータの駆動周波数fswは制御手段8により制御される。このように、構成することで、インバータ2は、共振インダクタ3と共振コンデンサ5で構成される共振回路100に供給する電流(以下、共振電流と記す。)、が正弦波状となる共振型インバータとして動作する。   The control means 8 outputs the gate signals G1 to G4 to the switching elements Q1 to Q4 so that the output voltage of the rectifier circuit 6 becomes a target value. The drive frequency fsw of the inverter is controlled by the control means 8. By configuring as described above, the inverter 2 is a resonant inverter in which a current (hereinafter referred to as a resonance current) supplied to the resonance circuit 100 including the resonance inductor 3 and the resonance capacitor 5 is sinusoidal. Operate.

トランス4の一次側から見たX線管7は等価的に抵抗として表現されることが知られている。ここで、トランス一次側から見た整流回路6とX線管7の合成インピーダンスをZ0、共振インダクタ3のインダクタンスをL1、共振コンデンサ5の静電容量をC2とすると、インバータ2の出力から見た共振回路100と負荷を含むインピーダンスZ1はおおよそ、
Z1=jωL1+1/(Z0+1/jωC2)・・・式(1)
となる。式(1)より、共振周波数f1は、式(2)となる。
It is known that the X-ray tube 7 viewed from the primary side of the transformer 4 is equivalently expressed as a resistance. Here, the combined impedance of the rectifier circuit 6 and the X-ray tube 7 viewed from the transformer primary side is Z0, the inductance of the resonant inductor 3 is L1, and the capacitance of the resonant capacitor 5 is C2. The impedance Z1 including the resonance circuit 100 and the load is approximately:
Z1 = jωL1 + 1 / (Z0 + 1 / jωC2) Equation (1)
It becomes. From Equation (1), the resonance frequency f1 is Equation (2).

f1=1/(2×√(1/(L1×C2)―1/(4×C2^2×Z0^2)))・・・式(2)
前記式(2)より、共振周波数f1は、共振インダクタ3と、共振コンデンサ5と、X線管7と整流回路6の合成インピーダンスZ0の影響を受けることがわかる。
f1 = 1 / (2 × √ (1 / (L1 × C2) −1 / (4 × C2 ^ 2 × Z0 ^ 2))) Equation (2)
From the equation (2), it can be seen that the resonance frequency f1 is affected by the combined impedance Z0 of the resonance inductor 3, the resonance capacitor 5, the X-ray tube 7 and the rectifier circuit 6.

また、管電圧Vxの脈動ΔVxを抑制するためには、共振電流I1の周期ごとに平滑コンデンサCmへ電流Id1を供給する必要があるため、交流電圧Vc2と管電圧Vxの関係がVc2>Vxとなるように共振回路100の定数を設定する必要がある。これは、共振電流I1の減衰を小さく抑える、すなわち共振回路100の時定数τ1が十分大きくなるように共振回路100を設定することを意味している。ここで、図1のX線高電圧装置における共振回路100の時定数τ1はおおよそ(3)式となる。   Further, in order to suppress the pulsation ΔVx of the tube voltage Vx, it is necessary to supply the current Id1 to the smoothing capacitor Cm every period of the resonance current I1, and therefore, the relationship between the AC voltage Vc2 and the tube voltage Vx is Vc2> Vx. It is necessary to set the constant of the resonance circuit 100 so that This means that the resonance circuit 100 is set so that attenuation of the resonance current I1 is suppressed, that is, the time constant τ1 of the resonance circuit 100 is sufficiently large. Here, the time constant τ1 of the resonance circuit 100 in the X-ray high-voltage apparatus of FIG. 1 is approximately expressed by equation (3).

τ1=2×C2×Z0・・・式(3)
前記式(3)より、時定数τ1は、負荷のインピーダンスZ0と、共振コンデンサ5の静電容量C2によって決まることがわかる。負荷のインピーダンスZ0は負荷条件によって決定されるため、所望の時定数τ1となるように共振コンデンサ5の静電容量C2を設定する必要がある。
τ1 = 2 × C2 × Z0 (3)
From the above equation (3), it can be seen that the time constant τ1 is determined by the impedance Z0 of the load and the capacitance C2 of the resonant capacitor 5. Since the impedance Z0 of the load is determined by the load condition, it is necessary to set the capacitance C2 of the resonant capacitor 5 so that the desired time constant τ1 is obtained.

図2は、図1のX線高電圧装置の動作波形を示したものである。ここで、図2を含む以下、すべての動作波形図における電流は、図1の回路図における各素子を上から下に流れる電流を正とし、左から右に流れる電流を正としている。以下、図2もとに本発明の実施例1におけるX線高電圧装置の動作について説明する。図2の動作では、前記式(2)、前記式(3)を用いてインバータから供給する共振電流I1の周波数frがインバータの駆動周波数fswの3倍となるように、共振インダクタ3と共振コンデンサ5を設定した例を示す。   FIG. 2 shows operation waveforms of the X-ray high voltage apparatus of FIG. Here, in all the operation waveform diagrams including FIG. 2, the current flowing from the top to the bottom of each element in the circuit diagram of FIG. 1 is positive, and the current flowing from the left to the right is positive. Hereinafter, the operation of the X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. In the operation of FIG. 2, the resonant inductor 3 and the resonant capacitor are set such that the frequency fr of the resonant current I1 supplied from the inverter using the formulas (2) and (3) is three times the drive frequency fsw of the inverter. An example in which 5 is set is shown.

制御手段8は、図1のインバータ2がフルブリッジインバータとしての基本動作をするようにゲート信号G1〜G4を出力する。スイッチング素子Q1、Q4また、スイッチング素子Q2、Q3が同時にオン、又はオフとなるようにスイッチング素子Q1、Q2から構成される上下アーム、及びスイッチング素子Q3、Q4から構成される上下アームをそれぞれスイッチング動作させる。なお、図2では、4つのスイッチング素子Q1〜Q4のオン時間dutyをそれぞれ50%としている。
(Mode1)t0〜t1
まず、スイッチング素子Q1、Q4がオンの期間(Mode1)の動作を説明する。スイッチング素子Q1、Q4をオンすると、直流電源1の電圧をVinと表記するとすれば、インバータの出力電圧V1はおおよそ+Vinとなる。このとき、ダイオードD4、共振コンデンサ5、共振インダクタ3、ダイオードD1の経路に共振電流が流れ、共振インダクタ3のエネルギが放出され、共振コンデンサC5にエネルギを蓄える。共振インダクタ3のエネルギが全て放出されると、共振電流I1の極性が反転し、直流電源1、スイッチング素子Q1、共振インダクタ3、共振コンデンサ5、スイッチング素子Q4の経路で共振電流が流れ、共振コンデンサ5のエネルギが放出され、再び共振インダクタにエネルギを蓄える。ここで、共振電流I1の周波数fr1が、インバータの駆動周波数fswの3倍となるように共振回路100を設定することで、スイッチング素子Q1、Q4がオンの期間中に、共振インダクタ3と共振コンデンサ5とでエネルギのやりとりが繰り返され、共振電流I1の極性も繰り返し反転する。このとき、共振コンデンサ5の両端には共振電流I1に対して位相がπ/2遅れた交流電圧Vc21が発生する。これにより、インバータの駆動周波数fswよりも高周波の交流電圧を整流回路6へ印加することができ、平滑コンデンサCmへ電流Id1を供給することができる。
(Mode2)t1〜t2
t1のタイミングでスイッチング素子Q1、Q4をオフし、スイッチング素子Q2、Q3をオンすると、共振電流I1は、ダイオードD2、共振インダクタ3、共振コンデンサ5、ダイオードD3の経路で流れ、共振コンデンサ5のエネルギを放出し、共振インダクタ3へエネルギを蓄える。このとき、直流電源1の電圧をVinとすれば、インバータの出力電圧V1はおおよそ―Vinとなる。共振コンデンサのエネルギが全て放出されると、直流電源1、スイッチング素子Q3、共振コンデンサ5、共振インダクタ3.スイッチング素子Q2の経路で、共振インダクタ3のエネルギを放出し、共振コンデンサ5にエネルギを蓄える。スイッチング素子Q2、Q3がオンの期間中、Mode1と同様に共振電流I1の極性が繰り返し反転する。このとき、共振コンデンサ5の両端には共振電流I1に対して位相がπ/2進んだ交流電圧Vc21が発生する。これにより、インバータの駆動周波数fswよりも高周波数の交流電圧を整流回路6へ印加することができ、平滑コンデンサCmへ電流Id1を供給することができる。以下、定常状態ではMode1及びMode2の繰り返し動作となる。
The control means 8 outputs gate signals G1 to G4 so that the inverter 2 in FIG. 1 performs a basic operation as a full bridge inverter. Switching elements Q1 and Q4 Further, the upper and lower arms composed of switching elements Q1 and Q2 and the upper and lower arms composed of switching elements Q3 and Q4 are switched so that the switching elements Q2 and Q3 are simultaneously turned on or off. Let In FIG. 2, the on-time duties of the four switching elements Q1 to Q4 are each 50%.
(Mode 1) t0 to t1
First, an operation during a period (Mode 1) in which the switching elements Q1 and Q4 are on will be described. When the switching elements Q1 and Q4 are turned on, if the voltage of the DC power supply 1 is expressed as Vin, the output voltage V1 of the inverter is approximately + Vin. At this time, a resonance current flows through the path of the diode D4, the resonance capacitor 5, the resonance inductor 3, and the diode D1, the energy of the resonance inductor 3 is released, and the energy is stored in the resonance capacitor C5. When all the energy of the resonant inductor 3 is released, the polarity of the resonant current I1 is reversed, and the resonant current flows through the path of the DC power source 1, the switching element Q1, the resonant inductor 3, the resonant capacitor 5, and the switching element Q4. 5 energy is released, and again stores energy in the resonant inductor. Here, by setting the resonant circuit 100 so that the frequency fr1 of the resonant current I1 is three times the drive frequency fsw of the inverter, the resonant inductor 3 and the resonant capacitor are turned on while the switching elements Q1 and Q4 are on. 5, the exchange of energy is repeated, and the polarity of the resonance current I1 is also inverted repeatedly. At this time, an AC voltage Vc21 having a phase delayed by π / 2 with respect to the resonance current I1 is generated at both ends of the resonance capacitor 5. As a result, an AC voltage having a frequency higher than the drive frequency fsw of the inverter can be applied to the rectifier circuit 6, and the current Id1 can be supplied to the smoothing capacitor Cm.
(Mode 2) t1 to t2
When switching elements Q1 and Q4 are turned off at timing t1 and switching elements Q2 and Q3 are turned on, resonance current I1 flows through the path of diode D2, resonance inductor 3, resonance capacitor 5, and diode D3. To store energy in the resonant inductor 3. At this time, if the voltage of the DC power supply 1 is Vin, the output voltage V1 of the inverter is approximately −Vin. When all the energy of the resonance capacitor is released, the DC power source 1, the switching element Q 3, the resonance capacitor 5, the resonance inductor 3. The energy of the resonant inductor 3 is released through the path of the switching element Q2, and the energy is stored in the resonant capacitor 5. While the switching elements Q2 and Q3 are on, the polarity of the resonance current I1 is repeatedly inverted similarly to Mode1. At this time, an AC voltage Vc21 having a phase advanced by π / 2 with respect to the resonance current I1 is generated at both ends of the resonance capacitor 5. As a result, an AC voltage having a frequency higher than the drive frequency fsw of the inverter can be applied to the rectifier circuit 6, and the current Id1 can be supplied to the smoothing capacitor Cm. Hereinafter, in a steady state, Mode 1 and Mode 2 are repeated.

以上のように、本実施の形態におけるX線高電圧装置では、共振インダクタ3と共振コンデンサ5からなる共振回路100の共振周波数f1が、おおむねインバータの駆動周波数fswの3倍となるように、共振インダクタ3のインダクタンスL1と共振コンデンサ5の静電容量C2を設定することで、共振電流I1の周波数をインバータの駆動周波数fswの3倍とし、かつ整流回路6へ印加される交流電圧の周波数をインバータの駆動周波数fswの3倍とすることができる。以下ではこの動作を3倍共振動作と呼ぶ。   As described above, in the X-ray high voltage apparatus according to the present embodiment, the resonance frequency f1 of the resonance circuit 100 including the resonance inductor 3 and the resonance capacitor 5 is approximately three times the drive frequency fsw of the inverter. By setting the inductance L1 of the inductor 3 and the capacitance C2 of the resonance capacitor 5, the frequency of the resonance current I1 is set to three times the drive frequency fsw of the inverter, and the frequency of the AC voltage applied to the rectifier circuit 6 is changed to the inverter. The driving frequency fsw can be set to three times. Hereinafter, this operation is referred to as a triple resonance operation.

これにより、インバータの駆動周波数fswを高周波化することなく、管電圧Vxの脈動ΔVxを低減できるため、インバータの駆動周波数fswを高周波化する方式と比較してスイッチング損失の増加を抑制しながら、整流回路6の平滑コンデンサ容量Cmを低減することが可能となる。   As a result, the pulsation ΔVx of the tube voltage Vx can be reduced without increasing the drive frequency fsw of the inverter, and therefore, rectification is performed while suppressing an increase in switching loss as compared with the method of increasing the drive frequency fsw of the inverter. It is possible to reduce the smoothing capacitor capacitance Cm of the circuit 6.

なお、図1に示した例では、スイッチング素子Q1〜Q4をIGBTとしているが、MOSFETとしてもよい。スイッチング素子Q1〜Q4をMOSFETとした場合には、逆並列ダイオードとして寄生ダイオードを利用することができる。また、共振インダクタ3を巻線N1に直列接続した構成としたが、トランス4の漏れインダクタンスを共振インダクタ3として用いてもよい。また、共振インダクタ3をトランスの二次巻線と直列に接続した構成としてもよい。また、共振コンデンサ5をトランス4の二次巻線N2と並列に接続した構成としたが、共振インダクタ3と巻線N1との間に、巻線N1と並列に接続した構成としても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、共振コンデンサ5を巻線N2の端子間に並列接続した構成としたが、巻線N2の寄生容量を用いてもよい。巻線N2の寄生容量のみでは、所望の静電容量を得ることができない場合もある。その場合は、巻線N1の端子間又は巻線N2の端子間に外付けコンデンサを接続し、巻線N2の寄生容量と外付けコンデンサの合成静電容量を共振コンデンサ5として用いてもよい。また、本実施の形態では、整流回路をブリッジ構成としたが、これに限らない。例えば、整流回路に倍電圧回路や、半波整流回路を用いた構成としてもよい。
<実施例1の変形例>
実施例1の変形例について図3を用いて説明する。
In the example shown in FIG. 1, the switching elements Q1 to Q4 are IGBTs, but may be MOSFETs. When the switching elements Q1 to Q4 are MOSFETs, parasitic diodes can be used as antiparallel diodes. Further, although the resonant inductor 3 is connected in series with the winding N1, the leakage inductance of the transformer 4 may be used as the resonant inductor 3. Further, the resonance inductor 3 may be connected in series with the secondary winding of the transformer. Further, although the resonant capacitor 5 is connected in parallel with the secondary winding N2 of the transformer 4, the same effect can be obtained when the resonant capacitor 3 is connected in parallel with the winding N1 between the resonant inductor 3 and the winding N1. It goes without saying that can be obtained. Further, although the resonant capacitor 5 is connected in parallel between the terminals of the winding N2, the parasitic capacitance of the winding N2 may be used. In some cases, a desired capacitance cannot be obtained only by the parasitic capacitance of the winding N2. In that case, an external capacitor may be connected between the terminals of the winding N1 or between the terminals of the winding N2, and the combined capacitance of the parasitic capacitance of the winding N2 and the external capacitor may be used as the resonance capacitor 5. In this embodiment, the rectifier circuit has a bridge configuration, but the present invention is not limited to this. For example, a voltage doubling circuit or a half-wave rectifying circuit may be used as the rectifying circuit.
<Modification of Example 1>
A modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図3は、前記式(2)及び前記式(3)を用いて共振周波数f1が駆動周波数fswの2倍となるように、共振インダクタ3と共振コンデンサ5を設定した例を示している。図2の動作波形と異なる点は、スイッチング素子Q1、Q4のオン時間dutyを50%より小さくし、かつ、スイッチング素子Q2、Q3のオン時dutyを50%より大きくしている点である。以下に詳細な動作を説明する。   FIG. 3 shows an example in which the resonant inductor 3 and the resonant capacitor 5 are set so that the resonant frequency f1 is twice the drive frequency fsw using the formula (2) and the formula (3). The difference from the operation waveform of FIG. 2 is that the on-time duty of the switching elements Q1 and Q4 is made smaller than 50%, and the on-time duty of the switching elements Q2 and Q3 is made larger than 50%. Detailed operation will be described below.

(Mode1)
まず、スイッチング素子Q1、Q4がオンのとき、共振インダクタ3に蓄えられたエネルギによって、ダイオードD4、共振コンデンサ5、共振インダクタ3、ダイオードD1の経路で共振電流が流れ、共振インダクタ3のエネルギが放出される。共振インダクタのエネルギが完全に放出されると、共振電流I1の極性が反転し、直流電源1、スイッチング素子Q1、共振インダクタ3、共振コンデンサ5、スイッチング素子Q4の経路で共振電流が流れ、共振インダクタ3に再びエネルギが蓄積される。このとき、共振コンデンサ5の両端には共振電流I1から位相がπ/2遅れた交流電圧Vc2が発生し、整流回路6へ交流電圧が印加される。なお、直流電源の電圧をVinとすると、Mode1におけるインバータ出力電圧V1はおよそ+Vinとなる。
(Mode2)
t1の時間で、スイッチング素子Q1、Q4をオフし、スイッチング素子Q2、Q3をオンすると、Mode2に移行する。Mode2では、まず、ダイオードD2、共振インダクタ3、共振コンデンサ5、ダイオードD3の経路で共振電流が流れ、共振コンデンサ5のエネルギを放出し、共振インダクタ3にエネルギを蓄積する。共振コンデンサ5のエネルギが完全に放出されると、共振電流I1の極性が反転し、スイッチング素子Q3、共振コンデンサ5、共振インダクタ3、スイッチング素子Q2の経路で共振電流が流れ、再び共振コンデンサ5にエネルギを蓄積する。このとき、共振コンデンサ5の両端には共振電流I1から位相がπ/2遅れた電圧が発生し、整流回路6へ交流電圧Vc2が印加される。なお、直流電源の電圧をVinとすると、Mode2におけるインバータ出力電圧V1はおよそ―Vinとなる。以下、定常状態では、図2と同様にMode1とMode2の繰り返し動作となる。
(Mode 1)
First, when the switching elements Q1 and Q4 are on, the resonance current flows through the path of the diode D4, the resonance capacitor 5, the resonance inductor 3, and the diode D1 by the energy stored in the resonance inductor 3, and the energy of the resonance inductor 3 is released. Is done. When the energy of the resonant inductor is completely discharged, the polarity of the resonant current I1 is reversed, and the resonant current flows through the path of the DC power source 1, the switching element Q1, the resonant inductor 3, the resonant capacitor 5, and the switching element Q4, and the resonant inductor 3 stores energy again. At this time, an AC voltage Vc2 having a phase delayed by π / 2 from the resonance current I1 is generated at both ends of the resonance capacitor 5, and the AC voltage is applied to the rectifier circuit 6. When the voltage of the DC power supply is Vin, the inverter output voltage V1 in Mode 1 is approximately + Vin.
(Mode2)
When the switching elements Q1 and Q4 are turned off and the switching elements Q2 and Q3 are turned on at time t1, the mode shifts to Mode2. In Mode 2, first, a resonance current flows through the path of the diode D 2, the resonance inductor 3, the resonance capacitor 5, and the diode D 3, releases the energy of the resonance capacitor 5, and accumulates energy in the resonance inductor 3. When the energy of the resonance capacitor 5 is completely discharged, the polarity of the resonance current I1 is reversed, and the resonance current flows through the path of the switching element Q3, the resonance capacitor 5, the resonance inductor 3, and the switching element Q2, and again flows into the resonance capacitor 5. Accumulate energy. At this time, a voltage whose phase is delayed by π / 2 from the resonance current I 1 is generated at both ends of the resonance capacitor 5, and the AC voltage Vc 2 is applied to the rectifier circuit 6. When the voltage of the DC power supply is Vin, the inverter output voltage V1 in Mode 2 is approximately −Vin. Hereinafter, in the steady state, Mode 1 and Mode 2 are repeated as in FIG.

以上のように、図3に示す動作では、共振電流I1の周波数と共振コンデンサ5の両端電圧Vc2の周波数がインバータの駆動周波数fswの2倍になっており、整流回路6へスイッチング素子の2倍の周波数の電圧を印加することができる。以下ではこの現象を2倍共振と呼ぶ。さらに、共振インダクタ3と共振コンデンサ5の設定を変えることで、共振電流I1の周波数をインバータの駆動周波数fswの4倍、5倍と任意の倍数にすることも可能である。   As described above, in the operation shown in FIG. 3, the frequency of the resonant current I1 and the frequency of the voltage Vc2 across the resonant capacitor 5 are twice the inverter drive frequency fsw, and the rectifier circuit 6 is doubled as the switching element. It is possible to apply a voltage having a frequency of. Hereinafter, this phenomenon is called double resonance. Further, by changing the settings of the resonant inductor 3 and the resonant capacitor 5, the frequency of the resonant current I1 can be set to an arbitrary multiple such as four times or five times the drive frequency fsw of the inverter.

以上、本実施の形態では、トランス4の一次巻線N1と直列に共振インダクタ3を、共振インダクタ3と整流回路6の間に、整流回路6と並列に共振コンデンサ5を備えた構成とし、共振インダクタ3と共振コンデンサ5の設定により、共振電流I1の周波数をインバータの駆動周波数fswの(自然数+1)倍とすることができ、整流回路6に印加される交流電圧の周波数をインバータの駆動周波数fswの(自然数+1)倍とできることがわかる。   As described above, in this embodiment, the resonance inductor 3 is provided in series with the primary winding N1 of the transformer 4, and the resonance capacitor 5 is provided between the resonance inductor 3 and the rectifier circuit 6 in parallel with the rectifier circuit 6. By setting the inductor 3 and the resonance capacitor 5, the frequency of the resonance current I1 can be (natural number + 1) times the drive frequency fsw of the inverter, and the frequency of the AC voltage applied to the rectifier circuit 6 is the drive frequency fsw of the inverter. It can be seen that it can be (natural number + 1) times.

(直列共振コンデンサ210、整流回路は倍電圧整流回路)
次に、本発明の第2の実施形態について、図4、図5を用いて説明する。
(Series resonant capacitor 210, rectifier circuit is voltage doubler rectifier circuit)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図4は、本発明の実施例2によるX線高電圧装置の回路構成図である。このX線高電圧装置は、実施例1のX線高電圧装置と同様に、直流電源1を電源とし、インバータ2と、共振インダクタ203と、トランス204と、共振コンデンサ205と、整流回路206と、制御手段208で構成され、負荷であるX線管7へ直流の高電圧を供給する。以下、実施例1と異なる点について述べる。   FIG. 4 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Similar to the X-ray high voltage apparatus of the first embodiment, this X-ray high voltage apparatus uses a DC power source 1 as a power source, an inverter 2, a resonant inductor 203, a transformer 204, a resonant capacitor 205, a rectifier circuit 206, and the like. The control means 208 is configured to supply a high DC voltage to the X-ray tube 7 as a load. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施の形態では、トランス204の一次巻線N11と直列に共振コンデンサ210を接続した点と、整流回路206を倍電圧整流回路を多段に接続して構成した点が異なる点である。共振コンデンサ210は、共振インダクタ203と、共振コンデンサ205と、トランス204とから共振回路101を構成する。   The present embodiment is different in that the resonant capacitor 210 is connected in series with the primary winding N11 of the transformer 204 and the rectifier circuit 206 is configured by connecting multiple voltage rectifier circuits in multiple stages. The resonant capacitor 210 constitutes the resonant circuit 101 from the resonant inductor 203, the resonant capacitor 205, and the transformer 204.

整流回路206は、整流コンデンサCd1、Cd2、整流ダイオードDr11〜Dr14、平滑コンデンサCm1から構成される倍電圧整流回路206aと、整流コンデンサCd3、Cd4と、整流ダイオードDr15〜Dr18と、平滑コンデンサCm2から構成される倍電圧整流回路206bを接続した多段構成としている。整流回路206a、206bでは、平滑コンデンサCm1の一端と平滑コンデンサCm2の一端を接続し、平滑コンデンサCm1の他端と、平滑コンデンサCm2の他端にX線管7を接続している。トランス204は、コアTr2により、一次巻線N11と二次巻線N21、N22を磁気結合している。巻線N21の一端と巻線N22の一端とが接続され、巻線N21の他端は整流コンデンサCd1の一端に接続され、巻線N22の他端は整流コンデンサCd2の一端に接続されている。巻線N21、N22の接続点は、平滑コンデンサCmの一端に接続されている。巻線N21、N22の端子間にはそれぞれ、並列に共振コンデンサ205aと共振コンデンサ205bが接続されている。また、X線管7の電圧を検出する電圧センサ9を備えており、電圧センサ9は制御手段208に接続されている。制御手段208は、管電圧Vxが目標電圧となるように、スイッチング素子Q1〜Q4の駆動周波数fsw及びオン時間dutyを制御する。   The rectifier circuit 206 includes rectifier capacitors Cd1 and Cd2, rectifier diodes Dr11 to Dr14, and a smoothing capacitor Cm1, a double voltage rectifier circuit 206a, rectifier capacitors Cd3 and Cd4, rectifier diodes Dr15 to Dr18, and a smoothing capacitor Cm2. The voltage doubler rectifier circuit 206b is connected in a multistage configuration. In the rectifier circuits 206a and 206b, one end of the smoothing capacitor Cm1 and one end of the smoothing capacitor Cm2 are connected, and the X-ray tube 7 is connected to the other end of the smoothing capacitor Cm1 and the other end of the smoothing capacitor Cm2. In the transformer 204, the primary winding N11 and the secondary windings N21 and N22 are magnetically coupled by the core Tr2. One end of winding N21 and one end of winding N22 are connected, the other end of winding N21 is connected to one end of rectification capacitor Cd1, and the other end of winding N22 is connected to one end of rectification capacitor Cd2. A connection point of the windings N21 and N22 is connected to one end of the smoothing capacitor Cm. A resonant capacitor 205a and a resonant capacitor 205b are connected in parallel between the terminals of the windings N21 and N22, respectively. A voltage sensor 9 for detecting the voltage of the X-ray tube 7 is provided, and the voltage sensor 9 is connected to the control means 208. The control means 208 controls the drive frequency fsw and on-time duty of the switching elements Q1 to Q4 so that the tube voltage Vx becomes the target voltage.

本実施の形態では、共振回路101を、共振インダクタ203、共振コンデンサ210、共振コンデンサ205a、205bを備えた構成としている。共振コンデンサ205a、205bは、トランスの一次側に換算すると、並列接続された一つの共振コンデンサ205とみなすことができる。共振インダクタ203のインダクタンスをL201、共振コンデンサ210の静電容量をC201、トランス4の一次側から見た、共振コンデンサ205aと共振コンデンサ205bの合成静電容量をC205、X線管7と整流回路の合成インピーダンスをZ200とすると、インバータ2の出力から見た共振回路101と、整流回路206と、X線管7を含む負荷側のインピーダンスZ2は、(4)式となる。   In the present embodiment, the resonance circuit 101 includes a resonance inductor 203, a resonance capacitor 210, and resonance capacitors 205a and 205b. Resonance capacitors 205a and 205b can be regarded as one resonance capacitor 205 connected in parallel when converted to the primary side of the transformer. The inductance of the resonance inductor 203 is L201, the capacitance of the resonance capacitor 210 is C201, the combined capacitance of the resonance capacitor 205a and the resonance capacitor 205b is C205, as viewed from the primary side of the transformer 4, and the X-ray tube 7 and the rectifier circuit are combined. Assuming that the combined impedance is Z200, the impedance Z2 on the load side including the resonance circuit 101, the rectifier circuit 206, and the X-ray tube 7 as viewed from the output of the inverter 2 is expressed by equation (4).

Z2=jωL201+1/jωC210+1/(Z200+1/jωC205)・・・式(4)
ここで、共振コンデンサ205のインピーダンスに比べて共振コンデンサ210のインピーダンスが十分大きくなるように静電容量C210、C205を設定することで、図4のX線高電圧装置の共振回路101は、おおむね共振コンデンサ210、共振インダクタ203、共振コンデンサ205の直列回路とみなすことができるため、共振周波数f2は(5)式となる。
Z2 = jωL201 + 1 / jωC210 + 1 / (Z200 + 1 / jωC205) Expression (4)
Here, by setting the capacitances C210 and C205 so that the impedance of the resonance capacitor 210 is sufficiently larger than the impedance of the resonance capacitor 205, the resonance circuit 101 of the X-ray high-voltage device of FIG. Since it can be regarded as a series circuit of the capacitor 210, the resonant inductor 203, and the resonant capacitor 205, the resonant frequency f2 is expressed by the equation (5).

f2=√(C210×C205)/(2π√((C210+C205)×L201))・・・式(5)
このように、本実施の形態では、トランスの一次側に、共振インダクタ203と直列に共振コンデンサ210を接続した構成とすることで、実施例1に比べて負荷インピーダンスZ0の影響を小さくすることができるため、実施例1と比べて共振回路101の設定が容易となる。
f2 = √ (C210 × C205) / (2π√ ((C210 + C205) × L201)) (5)
As described above, in this embodiment, the influence of the load impedance Z0 can be reduced as compared with the first embodiment by connecting the resonance capacitor 210 in series with the resonance inductor 203 on the primary side of the transformer. Therefore, the resonant circuit 101 can be easily set as compared with the first embodiment.

図5は、図4のX線高電圧装置の動作波形を示したものである。以下、図5をもとに本発明の実施例2におけるX線高電圧装置の動作について説明する。図5の動作では、前記(5)式を参考にインバータから供給する共振電流I1の周波数frがインバータの駆動周波数fswの5倍となるように、共振インダクタ203のインダクタンスL203と、共振コンデンサ205の静電容量C205と、共振コンデンサ210の静電容量C210を設定した例を示す。   FIG. 5 shows operation waveforms of the X-ray high voltage apparatus of FIG. Hereinafter, the operation of the X-ray high voltage apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the operation of FIG. 5, the inductance L203 of the resonance inductor 203 and the resonance capacitor 205 are set so that the frequency fr of the resonance current I1 supplied from the inverter is five times the drive frequency fsw of the inverter with reference to the equation (5). An example in which the capacitance C205 and the capacitance C210 of the resonance capacitor 210 are set is shown.

制御手段208は、図4のインバータ2がフルブリッジインバータとしての基本動作をするようにゲート信号G1〜G4を出力する。スイッチング素子Q1、Q4また、スイッチング素子Q2、Q3が同時にオン、又はオフとなるようにスイッチング素子Q1、Q2から構成される上下アーム、及びスイッチング素子Q3、Q4から構成される上下アームをそれぞれスイッチング動作させる。なお、図2では、4つのスイッチング素子Q1〜Q4のオン時間dutyをそれぞれ50%としている。
(Mode1)t0〜t1
まず、スイッチング素子Q1、Q4がオンの期間(Mode1)の動作を説明する。スイッチング素子Q1、Q4をオンすると、直流電源1の電圧をVinと表記するとすれば、インバータの出力電圧V1はおおよそ+Vinとなる。このとき、ダイオードD4、共振コンデンサ205、共振インダクタ203、共振コンデンサ210、ダイオードD1の経路に共振電流が流れ、共振インダクタ203のエネルギが放出され、共振コンデンサC205及び共振コンデンサ210にエネルギを蓄える。共振インダクタ203のエネルギが全て放出されると、共振電流I1の極性が反転し、直流電源1、スイッチング素子Q1、共振コンデンサ210、共振インダクタ203、共振コンデンサ205、スイッチング素子Q4の経路で共振電流が流れ、共振コンデンサ205のエネルギが放出され、再び共振インダクタ203にエネルギを蓄える。ここで、共振電流I1の周波数fr2が、インバータの駆動周波数fswの5倍となるように共振回路101が設定されているため、スイッチング素子Q1、Q4がオンの期間中に、共振インダクタ203と共振コンデンサ205とでエネルギのやりとりが繰り返され、共振電流I1の極性も繰り返し反転する。このとき、共振コンデンサ205の両端には共振電流I1に対して位相がπ/2遅れた交流電圧Vc21が発生する。これにより、インバータの駆動周波数fswよりも高周波の交流電圧を整流回路206へ印加することができ、平滑コンデンサCm1、Cm2へ電流Id1、Id2を供給することができる。
(Mode2)t1〜t2
t1のタイミングでスイッチング素子Q1、Q4をオフし、スイッチング素子Q2、Q3をオンすると、共振電流I1は、ダイオードD2、共振インダクタ203、共振コンデンサ205、ダイオードD3の経路で流れ、共振コンデンサ205のエネルギを放出し、共振インダクタ203へエネルギを蓄える。このとき、直流電源1の電圧をVinとすれば、インバータの出力電圧V1はおおよそ―Vinとなる。共振コンデンサ205のエネルギが全て放出されると、直流電源1、スイッチング素子Q3、共振コンデンサ205、共振インダクタ203.スイッチング素子Q2の経路で、共振インダクタ203のエネルギを放出し、共振コンデンサ205にエネルギを蓄える。スイッチング素子Q2、Q3がオンの期間中、Mode1と同様に共振電流I1の極性が繰り返し反転する。このとき、共振コンデンサ5の両端には共振電流I1に対して位相がπ/2進んだ交流電圧Vc21が発生する。これにより、インバータの駆動周波数fswよりも高周波数の交流電圧を整流回路206へ印加することができ、平滑コンデンサCm1、Cm2へ電流Id1、Id2を供給することができる。以下、定常状態ではMode1及びMode2の繰り返し動作となる。
The control means 208 outputs the gate signals G1 to G4 so that the inverter 2 of FIG. 4 performs a basic operation as a full bridge inverter. Switching elements Q1 and Q4 Further, the upper and lower arms composed of switching elements Q1 and Q2 and the upper and lower arms composed of switching elements Q3 and Q4 are switched so that the switching elements Q2 and Q3 are simultaneously turned on or off. Let In FIG. 2, the on-time duties of the four switching elements Q1 to Q4 are each 50%.
(Mode 1) t0 to t1
First, an operation during a period (Mode 1) in which the switching elements Q1 and Q4 are on will be described. When the switching elements Q1 and Q4 are turned on, if the voltage of the DC power supply 1 is expressed as Vin, the output voltage V1 of the inverter is approximately + Vin. At this time, a resonance current flows through the path of the diode D4, the resonance capacitor 205, the resonance inductor 203, the resonance capacitor 210, and the diode D1, the energy of the resonance inductor 203 is released, and the energy is stored in the resonance capacitor C205 and the resonance capacitor 210. When all the energy of the resonant inductor 203 is released, the polarity of the resonant current I1 is reversed, and the resonant current is passed through the path of the DC power source 1, the switching element Q1, the resonant capacitor 210, the resonant inductor 203, the resonant capacitor 205, and the switching element Q4. The energy of the resonance capacitor 205 is discharged, and energy is stored in the resonance inductor 203 again. Here, since the resonant circuit 101 is set so that the frequency fr2 of the resonant current I1 is five times the drive frequency fsw of the inverter, the resonant circuit 203 and the resonant inductor 203 resonate during the ON period of the switching elements Q1 and Q4. Energy exchange with the capacitor 205 is repeated, and the polarity of the resonance current I1 is also inverted repeatedly. At this time, an AC voltage Vc21 having a phase delayed by π / 2 with respect to the resonance current I1 is generated at both ends of the resonance capacitor 205. As a result, an AC voltage having a frequency higher than the drive frequency fsw of the inverter can be applied to the rectifier circuit 206, and the currents Id1 and Id2 can be supplied to the smoothing capacitors Cm1 and Cm2.
(Mode 2) t1 to t2
When switching elements Q1 and Q4 are turned off at timing t1 and switching elements Q2 and Q3 are turned on, resonance current I1 flows through the path of diode D2, resonance inductor 203, resonance capacitor 205, and diode D3. To store energy in the resonant inductor 203. At this time, if the voltage of the DC power supply 1 is Vin, the output voltage V1 of the inverter is approximately −Vin. When all the energy of the resonant capacitor 205 is released, the DC power source 1, the switching element Q3, the resonant capacitor 205, the resonant inductor 203. The energy of the resonant inductor 203 is released through the path of the switching element Q2, and the energy is stored in the resonant capacitor 205. While the switching elements Q2 and Q3 are on, the polarity of the resonance current I1 is repeatedly inverted similarly to Mode1. At this time, an AC voltage Vc21 having a phase advanced by π / 2 with respect to the resonance current I1 is generated at both ends of the resonance capacitor 5. As a result, an AC voltage having a frequency higher than the drive frequency fsw of the inverter can be applied to the rectifier circuit 206, and the currents Id1 and Id2 can be supplied to the smoothing capacitors Cm1 and Cm2. Hereinafter, in a steady state, Mode 1 and Mode 2 are repeated.

以上のように、本実施の形態におけるX線高電圧装置では、前記(5)式及び(6)式を用いて、共振周波数f2が概ねインバータの駆動周波数fswの(自然数+1)倍か、それよりわずかに低くなるように、共振インダクタ203のインダクタンスL201と共振コンデンサ205aと共振コンデンサ205bの合成静電容量C205、共振コンデンサ210の静電容量C210を設定することで、実施例1と同様にインバータから供給される共振電流I1の周波数を(自然数+1)倍とすることができる。これにより、インバータの駆動周波数fswを高周波化することなく、管電圧Vxの脈動ΔVxを低減できるため、インバータの駆動周波数fswを高周波化する方式と比較してスイッチング損失の増加を抑制しながら、整流回路206の平滑コンデンサ容量Cm1、Cm2を低減することができる。   As described above, in the X-ray high voltage apparatus according to the present embodiment, the resonance frequency f2 is approximately (natural number + 1) times the drive frequency fsw of the inverter using the equations (5) and (6). By setting the inductance L201 of the resonance inductor 203, the combined capacitance C205 of the resonance capacitor 205a and the resonance capacitor 205b, and the capacitance C210 of the resonance capacitor 210 so as to be slightly lower, an inverter similar to the first embodiment The frequency of the resonance current I1 supplied from can be (natural number + 1) times. As a result, the pulsation ΔVx of the tube voltage Vx can be reduced without increasing the drive frequency fsw of the inverter, and therefore, rectification is performed while suppressing an increase in switching loss as compared with the method of increasing the drive frequency fsw of the inverter. The smoothing capacitor capacitances Cm1 and Cm2 of the circuit 206 can be reduced.

なお、本実施の形態では、整流回路に倍電圧整流回路を多段化した構成を用いており、実施例1と比べてトランスの巻数比を小さくできる。これにより、二次巻線の巻数を低減できるため、トランスの小型化が期待できる。また、巻数を低減できるため、巻線間の寄生容量の低減効果も期待できる。なお、本実施の形態では、倍電圧整流回路を用いたが、図6に示すようにコッククロフト・ウォルトン回路を用いた構成としてもよい。また、倍電圧整流回路の段数を2段としているが、3段以上の多段接続としてもよい。   In the present embodiment, a configuration in which the voltage doubler rectifier circuit is multi-staged is used for the rectifier circuit, and the turns ratio of the transformer can be reduced as compared with the first embodiment. Thereby, since the number of turns of the secondary winding can be reduced, a reduction in size of the transformer can be expected. Moreover, since the number of turns can be reduced, an effect of reducing the parasitic capacitance between the windings can be expected. In the present embodiment, the voltage doubler rectifier circuit is used, but a configuration using a Cockcroft-Walton circuit as shown in FIG. 6 may be used. In addition, although the number of stages of the voltage doubler rectifier circuit is two, it may be a multistage connection of three or more stages.

また、負荷の条件(例えば重負荷条件と軽負荷条件)に応じて、共振インダクタ203のインダクタンスL203と、共振コンデンサ205の静電容量C205と、共振コンデンサ210の静電容量C210を同じ定数としたままインバータの駆動周波数fswを変えることで、インバータの駆動周波数fswに対する共振電流I1の周波数を任意の倍数に変化させてもよい。   Further, the inductance L203 of the resonance inductor 203, the capacitance C205 of the resonance capacitor 205, and the capacitance C210 of the resonance capacitor 210 are set to the same constant according to the load conditions (for example, heavy load condition and light load condition). The frequency of the resonance current I1 with respect to the inverter drive frequency fsw may be changed to an arbitrary multiple by changing the inverter drive frequency fsw.

本実施の形態ではインバータ2をフルブリッジ構成としたが、スイッチング素子Q1、Q2で構成されるアーム、又はスイッチング素子Q3、Q4で構成されるアームのどちらか一方をコンデンサに置き換えたハーフブリッジ構成としてもよい。また、図7の回路構成図のように、トランスの二次側にコッククロフト・ウォルトン回路を並列接続し、並列接続したコッククロフト・ウォルトン回路の出力の一端をX線管7の両端に接続した構成としてもよい。整流回路にコッククロフト・ウォルトン回路を用いることで、倍電圧整流回路を用いた場合と比べて管電圧の脈動は大きくなるが、回路構成を簡素化することができる。   In the present embodiment, the inverter 2 has a full-bridge configuration, but a half-bridge configuration in which either one of the arm configured by the switching elements Q1 and Q2 or the arm configured by the switching elements Q3 and Q4 is replaced with a capacitor. Also good. Further, as shown in the circuit configuration diagram of FIG. 7, a configuration in which a Cockcroft-Walton circuit is connected in parallel to the secondary side of the transformer and one end of the output of the cockcroft-Walton circuit connected in parallel is connected to both ends of the X-ray tube 7. Also good. By using the Cockcroft-Walton circuit for the rectifier circuit, the pulsation of the tube voltage is increased as compared with the case of using the voltage doubler rectifier circuit, but the circuit configuration can be simplified.

(直列共振コンデンサ210を二次側に接続+トランス以降を並列化)
次に、本発明の第3の実施形態について、図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施例3によるX線高電圧装置の回路構成図である。このX線高電圧装置は、実施例1のX線高電圧装置と同様に、直流電源1を電源とし、インバータ2と、共振インダクタ303a、303bと、トランス304a、304bと、共振コンデンサ310a、310bと、共振コンデンサ305a、305bと、整流回路306a、306bと、制御手段308で構成され、負荷であるX線管7へ直流の高電圧を供給する。共振回路103aは、共振インダクタ303aと、トランス304aと、共振コンデンサ310aと、共振コンデンサ305a、305bから構成され、共振回路103bは、共振インダクタ303bと、トランス304bと、共振コンデンサ310bと、共振コンデンサ305c、305dから構成される。
(Connecting the series resonant capacitor 210 to the secondary side + paralleling the transformer and beyond)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Similar to the X-ray high voltage apparatus of the first embodiment, this X-ray high voltage apparatus uses a DC power source 1 as a power source, an inverter 2, resonant inductors 303a and 303b, transformers 304a and 304b, and resonant capacitors 310a and 310b. And resonant capacitors 305a and 305b, rectifier circuits 306a and 306b, and control means 308, which supply a high DC voltage to the X-ray tube 7 as a load. The resonance circuit 103a includes a resonance inductor 303a, a transformer 304a, a resonance capacitor 310a, and resonance capacitors 305a and 305b. The resonance circuit 103b includes a resonance inductor 303b, a transformer 304b, a resonance capacitor 310b, and a resonance capacitor 305c. , 305d.

第2の実施形態と異なる点は、共振回路103aの直列共振コンデンサ310a、310bを、トランスの二次巻線と直列に接続した構成とした点と、トランス304aと、共振コンデンサ310aと、共振インダクタ303aと、共振コンデンサ305a、305bと、整流回路306aから構成される、高電圧発生部を複数備えた構成としている点である。本実施の形態では、トランス304a、304bの一次側を並列に接続し、整流回路306a、306bの出力部を直列に接続した構成としている。図8の回路構成図の動作に関しては、実施例2と同様な動作となるため説明を省略する。   The difference from the second embodiment is that the series resonance capacitors 310a and 310b of the resonance circuit 103a are connected in series with the secondary winding of the transformer, the transformer 304a, the resonance capacitor 310a, and the resonance inductor. The configuration includes a plurality of high voltage generators, each of which includes 303a, resonant capacitors 305a and 305b, and a rectifier circuit 306a. In this embodiment, the primary sides of the transformers 304a and 304b are connected in parallel, and the output portions of the rectifier circuits 306a and 306b are connected in series. Since the operation of the circuit configuration diagram of FIG. 8 is the same as that of the second embodiment, description thereof is omitted.

以上、本実施の形態では、トランスを複数に分割して構成しているため、実施例2と比べてインバータからトランスへ供給される電流を分割することができ、トランスでの発熱を分散させることができる。また、直列共振コンデンサ310a、310bをトランスの二次側に接続した構成とすることで、実施例2と比べて直列共振コンデンサに電流容量が小さいコンデンサを用いることができる。なお、本実施の形態では、整流回路306a、306bに倍電圧整流回路を用いた構成としたが、コッククロフト・ウォルトン回路を用いた構成としてもよい。   As described above, in this embodiment, since the transformer is divided into a plurality of parts, the current supplied from the inverter to the transformer can be divided as compared with the second embodiment, and the heat generated in the transformer is dispersed. Can do. In addition, by connecting the series resonant capacitors 310a and 310b to the secondary side of the transformer, a capacitor having a smaller current capacity can be used as the series resonant capacitor than in the second embodiment. In this embodiment, the voltage doubler rectifier circuit is used for the rectifier circuits 306a and 306b. However, a cockcroft-Walton circuit may be used.

インバータを多並列化+インタリーブ動作
次に、本発明の第4の実施形態について、図9、図10を用いて説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG.

図9は、本発明の実施例4によるX線高電圧装置の回路構成図である。このX線高電圧装置は、実施例2のX線高電圧装置と同様に、直流電源1を電源とし、インバータ402aと、共振インダクタ403aと、共振コンデンサ410aと、トランス404aと、共振コンデンサ405a、405bと、整流回路406aで構成された高電圧回路420を介して、負荷であるX線管7へ直流の高電圧を供給する。実施例2と異なる点は、インバータ402bと、共振インダクタ403b、共振コンデンサ410b、トランス404b、共振コンデンサ405c、405d、整流回路406で構成された第2の高電圧回路421を備え、高電圧回路420、421の入力部となるインバータ402a、402bを並列接続し、高電圧回路420、421の出力部となる整流回路406a、406bの出力を直列接続した構成としている点である。また、高電圧回路420、421にはそれぞれ、トランス一次側にインバータから出力される共振電流I1、I21を検出する電流センサ411、412が接続されている。共振回路104aは、共振インダクタ403aと、共振コンデンサ410aと、トランス404aと、共振コンデンサ405a、405bから構成され、共振回路104bは、共振インダクタ403bと、共振コンデンサ410bと、トランス404bと、共振コンデンサ405c、405dから構成される。電圧センサ9と、電流センサ411、412は、制御手段408に接続されている。制御手段408は、各スイッチング素子Q1〜Q4、Q21〜Q24へのゲート信号G1〜G4、G21〜G24を生成し、インバータ402a、402bのインバータの駆動周波数fswやオン時間duty、インバータ402a、402bの位相差φなどを制御している。   FIG. 9 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. Similar to the X-ray high voltage apparatus of the second embodiment, this X-ray high voltage apparatus uses a DC power source 1 as a power source, and includes an inverter 402a, a resonant inductor 403a, a resonant capacitor 410a, a transformer 404a, a resonant capacitor 405a, A high DC voltage is supplied to the X-ray tube 7 serving as a load via a high voltage circuit 420 constituted by 405b and a rectifier circuit 406a. The difference from the second embodiment is that an inverter 402b, a resonant inductor 403b, a resonant capacitor 410b, a transformer 404b, a second high voltage circuit 421 composed of resonant capacitors 405c and 405d, and a rectifier circuit 406 are provided. , 421 are connected in parallel to the inverters 402a, 402b, and the outputs of the rectifier circuits 406a, 406b, which are the output parts of the high voltage circuits 420, 421, are connected in series. Further, current sensors 411 and 412 for detecting resonance currents I1 and I21 output from the inverter are connected to the high voltage circuits 420 and 421, respectively, on the transformer primary side. The resonance circuit 104a includes a resonance inductor 403a, a resonance capacitor 410a, a transformer 404a, and resonance capacitors 405a and 405b. The resonance circuit 104b includes a resonance inductor 403b, a resonance capacitor 410b, a transformer 404b, and a resonance capacitor 405c. , 405d. The voltage sensor 9 and the current sensors 411 and 412 are connected to the control unit 408. The control means 408 generates the gate signals G1 to G4 and G21 to G24 to the switching elements Q1 to Q4 and Q21 to Q24, and drives the inverters 402a and 402b with the drive frequency fsw, the on time duty, and the inverters 402a and 402b. The phase difference φ is controlled.

次に、図10を用いて図9のX線高電圧装置の動作を説明する。図10は、図9の回路構成図の動作波形を示している。図10の動作では、インバータ402a、402bから供給する共振電流I1、I21の周波数fr1、fr2がインバータの駆動周波数fswの3倍となるように、共振インダクタ403a、403bと、共振コンデンサ410a、410bと、共振コンデンサ405aを〜405dとを設定した例を示す。図10の動作波形は、実施例2と同様な動作となるため、異なる点のみを説明する。本実施例では、インバータ402aとインバータ402bが位相差φ1を持つように動作させている。これにより、共振電流I1と共振電流I21の位相差をφ1とすることができ、整流回路406aと整流回路406bに印加される交流電圧Vc21、Vc23の位相差をφ1とすることができる。整流回路406a、406bに印加される交流電圧Vc21、Vc23に位相差φ1を持たせることで、平滑コンデンサCm1、Cm2の電圧リプルと、平滑コンデンサCm3、Cm4の電圧リプルを打ち消すことができため、管電圧Vxの脈動ΔVxを低減できる。この位相差φ1の決定方法を以下に示す。   Next, the operation of the X-ray high voltage apparatus shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows operation waveforms of the circuit configuration diagram of FIG. In the operation of FIG. 10, the resonant inductors 403a and 403b and the resonant capacitors 410a and 410b are set so that the frequencies fr1 and fr2 of the resonant currents I1 and I21 supplied from the inverters 402a and 402b are three times the drive frequency fsw of the inverter. An example in which the resonance capacitor 405a is set to ˜405d is shown. Since the operation waveforms in FIG. 10 are the same as those in the second embodiment, only different points will be described. In this embodiment, the inverter 402a and the inverter 402b are operated so as to have a phase difference φ1. Thereby, the phase difference between the resonance current I1 and the resonance current I21 can be set to φ1, and the phase difference between the AC voltages Vc21 and Vc23 applied to the rectifier circuit 406a and the rectifier circuit 406b can be set to φ1. Since the AC voltage Vc21, Vc23 applied to the rectifier circuits 406a, 406b has a phase difference φ1, the voltage ripple of the smoothing capacitors Cm1, Cm2 and the voltage ripple of the smoothing capacitors Cm3, Cm4 can be canceled. The pulsation ΔVx of the voltage Vx can be reduced. A method for determining the phase difference φ1 will be described below.

一般的なインバータでは、共振電流の周波数f1がインバータの駆動周波数fswと同じとなるように動作させるため、インバータのスイッチング周期をTsw、インバータの台数をNとすると、管電圧Vxのリプルがおおむね最小となるインバータの位相差φ1の条件は(6)式となる。   In general inverters, the frequency f1 of the resonance current is made to be the same as the drive frequency fsw of the inverter. Therefore, assuming that the switching cycle of the inverter is Tsw and the number of inverters is N, the ripple of the tube voltage Vx is almost minimum. The condition of the phase difference φ1 of the inverter becomes as shown in equation (6).

φ1=Tsw/(2×N)・・・・・・式(6)
しかし、本発明のX線高電圧装置では、共振電流の周波数f1がインバータの駆動周波数fswの(自然数+1)倍となるように動作させるため、必ずしも前記式(6)の条件が出力電圧のリプルが最小となる条件にはならない。本実施の形態では、電流センサ420、421により共振電流I1、I21の周期T2を検出し、共振電流I1、I21の位相差φ2が(7)式の関係となるようにインバータの位相差φ1を制御することで、管電圧Vxの脈動ΔVxが最小となるようにインバータを制御することができる。ここで、式(7)中のNは、インバータの台数を示している。
φ1 = Tsw / (2 × N) ··· Equation (6)
However, in the X-ray high voltage apparatus of the present invention, since the operation is performed so that the frequency f1 of the resonance current is (natural number + 1) times the drive frequency fsw of the inverter, the condition of the above equation (6) is not necessarily the ripple of the output voltage. This is not a condition that minimizes. In the present embodiment, the current sensors 420 and 421 detect the period T2 of the resonance currents I1 and I21, and the inverter phase difference φ1 is set so that the phase difference φ2 of the resonance currents I1 and I21 has the relationship of the equation (7). By controlling, the inverter can be controlled so that the pulsation ΔVx of the tube voltage Vx is minimized. Here, N in Equation (7) indicates the number of inverters.

φ1=T2/(2×N)・・・・・式(7)
以上、本実施の形態では、高電圧回路を複数備え、高電圧回路の入力を並列接続し、高電圧回路の出力を直列接続した構成とし、共振電流I1、I21の周期T2を検出し、検出した周期T2にもとづいてインバータの位相差φ1を制御することで、実施例2と比べて管電圧Vxの脈動ΔVxを低減することができる。なお、本実施の形態では、共振電流I1、I2の周期T2を検出し、インバータを制御しているが、これに限らない。電圧センサ9によって検出した管電圧Vxにもとづいて、管電圧Vxの脈動ΔVxが最も小さくなるようにインバータの位相差φ1を制御してもよい。
φ1 = T2 / (2 × N) (7)
As described above, in this embodiment, a plurality of high voltage circuits are provided, the inputs of the high voltage circuit are connected in parallel, and the outputs of the high voltage circuit are connected in series, and the period T2 of the resonance currents I1 and I21 is detected and detected. By controlling the phase difference φ1 of the inverter based on the cycle T2, the pulsation ΔVx of the tube voltage Vx can be reduced as compared with the second embodiment. In the present embodiment, the period T2 of the resonance currents I1 and I2 is detected and the inverter is controlled. However, the present invention is not limited to this. Based on the tube voltage Vx detected by the voltage sensor 9, the inverter phase difference φ1 may be controlled so that the pulsation ΔVx of the tube voltage Vx is minimized.

次に、本発明の第5の実施形態について、図11、図12を用いて説明する。図11は、本発明の実施例5によるX線高電圧装置の回路構成図である。このX線高電圧装置は、実施例1のX線高電圧装置と同様に、直流電源1を電源とし、インバータ2と、トランス4を含む共振回路105と、整流回路6で構成され、負荷であるX線管7へ直流の高電圧を供給する。実施例1と異なる点は、直列接続された共振インダクタ503と共振コンデンサ510に、直列接続された共振インダクタ603と共振コンデンサ610を並列接続して共振回路105を構成している点である。共振インダクタ503と、共振コンデンサ510と、共振コンデンサ5は共振回路500を構成し、共振インダクタ603と、共振コンデンサ610と、共振コンデンサ5は共振回路600を構成する。本実施の形態では、共振回路600に流れる共振電流I4の周波数と、共振回路500に流れる共振電流I3の周波数が異なるように共振インダクタ503、603のインダクタンスと、共振コンデンサ510、610及び共振コンデンサ5の静電容量を設定する。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a circuit configuration diagram of an X-ray high voltage apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. Similar to the X-ray high-voltage apparatus of the first embodiment, this X-ray high-voltage apparatus includes a DC power source 1 as a power source, an inverter 2, a resonance circuit 105 including a transformer 4, and a rectifier circuit 6. A high DC voltage is supplied to an X-ray tube 7. The difference from the first embodiment is that a resonance circuit 105 is configured by connecting a resonance inductor 603 and a resonance capacitor 610 connected in series to a resonance inductor 503 and a resonance capacitor 510 connected in series. The resonance inductor 503, the resonance capacitor 510, and the resonance capacitor 5 constitute a resonance circuit 500, and the resonance inductor 603, the resonance capacitor 610, and the resonance capacitor 5 constitute a resonance circuit 600. In the present embodiment, the inductances of the resonant inductors 503 and 603, the resonant capacitors 510 and 610, and the resonant capacitor 5 so that the frequency of the resonant current I4 flowing through the resonant circuit 600 and the frequency of the resonant current I3 flowing through the resonant circuit 500 are different. Set the capacitance.

図12は、図11のX線高電圧装置の動作波形を示す図である。以下に、図12を用いて図11の動作を説明する。図12では、共振回路500に流れる共振電流I3の周波数が、インバータの駆動周波数fswの3倍となるように共振回路500を設定し、さらに、共振回路600に流れる共振電流I4の周波数が、共振回路500に流れる共振電流I3の周波数の3倍となるように共振回路600を設定した例を示す。以下、実施例1と異なる点について説明する。   FIG. 12 is a diagram showing operation waveforms of the X-ray high voltage apparatus of FIG. The operation of FIG. 11 will be described below with reference to FIG. In FIG. 12, the resonance circuit 500 is set so that the frequency of the resonance current I3 flowing through the resonance circuit 500 is three times the drive frequency fsw of the inverter, and the frequency of the resonance current I4 flowing through the resonance circuit 600 is An example in which the resonance circuit 600 is set to be three times the frequency of the resonance current I3 flowing through the circuit 500 is shown. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

インバータ2から共振回路105へ供給される共振電流I1は、共振回路500に供給される共振電流I3と、共振回路600に供給される共振電流I4の和となる。図12の動作では、共振電流I4は共振電流I3と比べて周波数が3倍高い電流となるため、共振電流I1は方形波状の電流波形となる。共振電流I1を方形波状とすることで、インバータに流れる電流のピークを抑制できる。   The resonance current I1 supplied from the inverter 2 to the resonance circuit 105 is the sum of the resonance current I3 supplied to the resonance circuit 500 and the resonance current I4 supplied to the resonance circuit 600. In the operation of FIG. 12, the resonance current I4 is a current having a frequency three times higher than the resonance current I3, and thus the resonance current I1 has a square wave current waveform. By making the resonance current I1 into a square wave shape, the peak of the current flowing through the inverter can be suppressed.

以上、本実施の形態では、直列接続された共振コンデンサ510と共振インダクタ503と並列に、直列接続された共振コンデンサ610と共振インダクタ603を接続した構成とすることで、インバータから共振回路へ供給する共振電流を方形波状の波形とすることができる。これにより、実施例1のように共振電流を正弦波状の波形としたときと比べて、電流のピーク値を抑制することができるため、X線高電圧装置の導通損失の低減を図ることができる。なお、本実施の形態では、共振回路600に流れる共振電流I4の周波数が、共振回路500に流れる共振電流I3の周波数の3倍となるように共振回路を設定したが、これに限らない。また、共振コンデンサと共振インダクタの直列接続体を3つ以上並列接続した構成としてもよい。並列接続数を増やすことで、インバータから供給する共振電流を、より方形波に近い電流波形とすることができる。   As described above, in this embodiment, the resonance capacitor 610 and the resonance inductor 603 connected in series are connected in parallel with the resonance capacitor 510 and the resonance inductor 503 connected in series, so that the inverter supplies the resonance circuit. The resonance current can be a square waveform. As a result, the peak value of the current can be suppressed as compared with the case where the resonance current has a sinusoidal waveform as in the first embodiment, so that the conduction loss of the X-ray high-voltage device can be reduced. . In the present embodiment, the resonance circuit is set so that the frequency of the resonance current I4 flowing through the resonance circuit 600 is three times the frequency of the resonance current I3 flowing through the resonance circuit 500. However, the present invention is not limited to this. Further, a configuration in which three or more series-connected bodies of resonant capacitors and resonant inductors are connected in parallel may be adopted. By increasing the number of parallel connections, the resonance current supplied from the inverter can be made a current waveform closer to a square wave.

次に、本発明の第6の実施形態について、図13を用いて説明する。図13は本実施の形態の動作を示す波形図である。本実施の形態の回路構成は実施例1と同様の構成となるため省略する。以下、実施例1と異なる点について説明する。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a waveform diagram showing the operation of the present embodiment. Since the circuit configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施の形態では、フルブリッジ構成としたインバータ2の一方のスイッチングレッグのスイッチング素子Q3を常時オフ状態、スイッチング素子Q4を常時オン状態とし、他方のスイッチングレッグのスイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2を交互にスイッチング動作させることで、インバータ2をハーフブリッジ動作させている。本方式では、直流電源1の電圧が同じであれば実施例1の図2に示すフルブリッジインバータとして動作させた場合と比べてインバータ2の出力電圧Vinvを2分の1とすることができる。これにより、幅広い負荷条件に対して優れた電力制御を実現することができる。   In the present embodiment, the switching element Q3 of one switching leg of the inverter 2 having a full bridge configuration is always off, the switching element Q4 is always on, and the switching element Q1 and switching element Q2 of the other switching leg are alternately switched. The inverter 2 is caused to perform a half-bridge operation by performing a switching operation. In this method, if the voltage of the DC power supply 1 is the same, the output voltage Vinv of the inverter 2 can be halved compared to the case where the DC power supply 1 is operated as the full bridge inverter shown in FIG. Thereby, excellent power control can be realized over a wide range of load conditions.

以上のように、本実施の形態によれば、フルブリッジ構成としたインバータ回路をハーフブリッジ動作させることで、軽負荷時における優れた電力制御性を実現することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize excellent power controllability at light loads by causing a half-bridge operation of an inverter circuit having a full bridge configuration.

本実施の形態では、スイッチング素子Q1、Q2からなるスイッチングレッグをスイッチング動作させたが、スイッチング素子Q1を常時オフ状態、スイッチング素子Q2を常時オフ状態とし、スイッチング素子Q3及びスイッチング素子Q4を交互にスイッチング動作させても同様の効果が得られる。   In this embodiment, the switching legs composed of the switching elements Q1 and Q2 are switched. However, the switching element Q1 is always turned off, the switching element Q2 is always turned off, and the switching elements Q3 and Q4 are alternately switched. Even if it is operated, the same effect can be obtained.

以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、第4の実施形態では、2つの高電圧回路を備えたX線高電圧装置について述べたが、3つ以上の高電圧回路を備えたX線高電圧装置であっても本発明を適用することは可能である。全ての実施形態において、直流電源をAC―DCコンバータ又はDC−DCコンバータの出力としても本発明を適用することは可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these. For example, in the fourth embodiment, the X-ray high voltage apparatus including two high voltage circuits has been described. However, the present invention can be applied to an X-ray high voltage apparatus including three or more high voltage circuits. It is possible to do. In all the embodiments, the present invention can be applied even when the DC power supply is used as the output of the AC-DC converter or the DC-DC converter.

本発明のX線高電圧装置は、X線CT装置やX線撮影装置などに用いられるX線管へ高電圧を供給する電源装置に適用できる。   The X-ray high voltage apparatus of the present invention can be applied to a power supply apparatus that supplies a high voltage to an X-ray tube used in an X-ray CT apparatus, an X-ray imaging apparatus or the like.

1・・・直流電源
2,202,402a,402b・・・インバータ
3,203,303a,303b,403a,403b,503,603・・・共振インダクタ
4,204,304a,304b,404a,404b・・・トランス
5,205,205a,205b,305a,305b,305c,305d,405a,405b,405c,405d,210,310a,310b,310c,310d,410a,410b,510,610・・・共振コンデンサ
420,421・・・高電圧回路
6,206,206a,206b,306a,306b,406a,406b・・・整流回路
7・・・X線管
8,208,308,408・・・制御回路
9・・・電圧センサ
411,412・・・電流センサ
100,101,102,103a,103b,104a,104b,105,500,600・・・共振回路
Q1,Q2,Q3,Q4,Q21,Q22,Q23,Q24・・・スイッチング素子
D1,D2,D3,D4,D21,D22,D23,D24・・・ダイオード
Dr1,Dr2,Dr3,Dr4,Dr11,Dr12,Dr13,Dr14,Dr15,Dr16,Dr17,Dr18,Dr21,Dr22,Dr23,Dr24,Dr25,Dr27,Dr28・・・整流ダイオード
Cd1,Cd2,Cd3,Cd4,C21,Cd22,Cd23,Cd24・・・整流コンデンサ
Cm,Cm1,Cm2,Cm3,Cm4・・・平滑コンデンサ
C200,C201・・・コンデンサ
T1,T2,T31,T32,T41,T42・・・コア
N1,N11,N12・・・一次巻線
N2,N21,N22,N23,N24・・・二次巻線
N1,N11,N12,N13・・・一次巻線
N2,N21,N22,N23,N24・・・二次巻線
1 ... DC power source 2,202, 402a, 402b ... Inverters 3, 203, 303a, 303b, 403a, 403b, 503, 603 ... Resonant inductors 4, 204, 304a, 304b, 404a, 404b,. Transformer 5, 205, 205a, 205b, 305a, 305b, 305c, 305d, 405a, 405b, 405c, 405d, 210, 310a, 310b, 310c, 310d, 410a, 410b, 510, 610 ... resonance capacitor 420, 421: High voltage circuit 6, 206, 206a, 206b, 306a, 306b, 406a, 406b ... Rectifier circuit 7 ... X-ray tube 8, 208, 308, 408 ... Control circuit 9 ... Voltage sensors 411, 412 ... current sensors 100, 101, 102, 03a, 103b, 104a, 104b, 105, 500, 600... Resonant circuit Q1, Q2, Q3, Q4, Q21, Q22, Q23, Q24... Switching elements D1, D2, D3, D4, D21, D22, D23, D24 ... Diodes Dr1, Dr2, Dr3, Dr4, Dr11, Dr12, Dr13, Dr14, Dr15, Dr16, Dr17, Dr18, Dr21, Dr22, Dr23, Dr24, Dr25, Dr27, Dr28 ... Rectifier diode Cd1 , Cd2, Cd3, Cd4, C21, Cd22, Cd23, Cd24 ... Rectifier capacitors Cm, Cm1, Cm2, Cm3, Cm4 ... Smoothing capacitors C200, C201 ... Capacitors T1, T2, T31, T32, T41, T42 ... Cores N1, N11, 12 ... Primary windings N2, N21, N22, N23, N24 ... Secondary windings N1, N11, N12, N13 ... Primary windings N2, N21, N22, N23, N24 ... Secondary Winding

Claims (15)

トランスと、
直流電源と前記トランスの間に電気的に並列に接続されるとともに直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
前記トランスとX線管との間に電気的に並列に接続されるとともに前記交流電圧を平滑してX線管へ直流電圧を供給する整流回路と、
前記インバータを制御する制御部と、
前記インバータと前記整流回路との間に電気的に設けられかつ前記トランスを含んで構成される共振回路と、を備えたX線高電圧装置において、
前記インバータから前記共振回路へ供給する共振電流の周波数が、前記インバータを駆動する周波数の(自然数+1)倍となるように前記共振回路を設定することにより、前記整流回路に印加する交流電圧の周波数を、前記インバータを駆動する周波数の(自然数+1)倍とすることを特徴とするX線高電圧装置。
With a transformer,
An inverter that is electrically connected in parallel between the DC power source and the transformer and converts a DC voltage into an AC voltage;
A rectifier circuit connected in parallel between the transformer and the X-ray tube and smoothing the AC voltage to supply a DC voltage to the X-ray tube;
A control unit for controlling the inverter;
An X-ray high voltage apparatus comprising: a resonance circuit that is electrically provided between the inverter and the rectifier circuit and includes the transformer;
The frequency of the AC voltage applied to the rectifier circuit is set by setting the resonant circuit so that the frequency of the resonant current supplied from the inverter to the resonant circuit is (natural number + 1) times the frequency of driving the inverter. The X-ray high voltage apparatus is characterized in that is set to (natural number + 1) times the frequency for driving the inverter.
請求項1に記載されたX線高電圧装置であって、
前記共振回路は、
前記トランスの一次巻線又は二次巻線に直列接続された共振インダクタと、
前記共振インダクタと前記整流回路との間に前記トランスの一次巻線又は二次巻線の端子間に並列接続された共振コンデンサと、
を備えたことを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to claim 1,
The resonant circuit is:
A resonant inductor connected in series with the primary or secondary winding of the transformer;
A resonant capacitor connected in parallel between the primary winding or secondary winding of the transformer between the resonant inductor and the rectifier circuit;
An X-ray high voltage apparatus comprising:
請求項2に記載されたX線高電圧装置であって、
前記共振回路は、
前記共振インダクタと直列接続された第2共振コンデンサを備えたことを特徴とするX線高電圧装置。
An X-ray high voltage apparatus according to claim 2,
The resonant circuit is:
An X-ray high voltage apparatus comprising a second resonant capacitor connected in series with the resonant inductor.
請求項1ないし3のいずれかに記載のX線高電圧装置であって、
前記インバータ、前記共振回路、前記トランス、前記整流回路から構成される高電圧回路部を複数備え、
前記複数の高電圧回路部は、入力部である前記インバータの入力端が直列接続又は並列接続され、出力部である前記整流回路の出力端が直列接続又は並列接続された構成であること特徴とするX線高電圧装置。
An X-ray high voltage apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of high-voltage circuit units including the inverter, the resonance circuit, the transformer, and the rectifier circuit;
The plurality of high voltage circuit units are configured such that input terminals of the inverter as an input unit are connected in series or in parallel, and output terminals of the rectifier circuit as an output unit are connected in series or in parallel. X-ray high voltage device.
請求項4に記載されたX線高電圧装置であって、
前記制御部は、前記インバータから前記共振回路へ供給される前記共振電流が前記複数の高電圧回路部間で位相差を持つように制御することを特徴とするX線高電圧装置。
An X-ray high voltage apparatus according to claim 4,
The X-ray high voltage apparatus, wherein the control unit controls the resonance current supplied from the inverter to the resonance circuit to have a phase difference between the plurality of high voltage circuit units.
請求項5に記載されたX線高電圧装置であって、
前記インバータから前記共振回路へ供給される共振電流を検出する電流検出部を備え、
前記高電圧回路部の数をNと定義した場合、前記制御部は、前記電流検出手段によって検出された共振電流の周期にもとづいて、前記共振電流の位相差がπ/(2×N)となるように、前記インバータを制御することを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to claim 5,
A current detection unit for detecting a resonance current supplied from the inverter to the resonance circuit;
When the number of the high voltage circuit units is defined as N, the control unit determines that the phase difference of the resonance current is π / (2 × N) based on the period of the resonance current detected by the current detection unit. The X-ray high voltage apparatus is characterized by controlling the inverter.
請求項3に記載されたX線高電圧装置であって、
前記共振回路は、前記共振インダクタと前記第2共振コンデンサで構成された直列共振回路と、前記直列共振回路の両端に並列接続され、第2共振インダクタと第3共振コンデンサを直列接続して構成された第2直列共振回路と、を備えるX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to claim 3,
The resonant circuit is configured by connecting a series resonant circuit composed of the resonant inductor and the second resonant capacitor in parallel with both ends of the series resonant circuit, and connecting a second resonant inductor and a third resonant capacitor in series. And a second series resonant circuit.
請求項7に記載されたX線高電圧装置であって、
前記第2共振インダクタに流れる共振電流の周波数が、前記共振インダクタに流れる共振電流の周波数の(自然数+1)倍となるように、前記第2共振インダクタと前記第3共振コンデンサとを設定するX線高電圧装置。
The X-ray high voltage device according to claim 7,
X-rays for setting the second resonant inductor and the third resonant capacitor so that the frequency of the resonant current flowing in the second resonant inductor is (natural number + 1) times the frequency of the resonant current flowing in the resonant inductor. High voltage device.
請求項1ないし8のいずれかに記載のX線高電圧装置であって、
前記インバータは、2個のスイッチング素子の直列体である上下アームを2組備えるフルブリッジ回路であることを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to any one of claims 1 to 8,
2. The X-ray high voltage apparatus according to claim 1, wherein the inverter is a full bridge circuit including two sets of upper and lower arms that are series bodies of two switching elements.
請求項9に記載されたX線高電圧装置であって
前記インバータは、前記2組の上下アームのうち一方をスイッチング動作させ、他方の上下アームにおいては、一方のスイッチング素子が常にオンになり、他方のスイッチング素子が常にオフとなるように、前記2組の上下アームを動作することを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to claim 9, wherein the inverter causes one of the two sets of upper and lower arms to perform switching operation, and in the other upper and lower arms, one switching element is always turned on, An X-ray high voltage apparatus, wherein the two sets of upper and lower arms are operated so that the other switching element is always turned off.
請求項1ないし8のいずれかに記載のX線高電圧装置であって、
前記インバータは、2個のスイッチング素子の直列体である上下アームを1組備えるハーフブリッジ回路であることを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to any one of claims 1 to 8,
2. The X-ray high voltage apparatus according to claim 1, wherein the inverter is a half-bridge circuit including a pair of upper and lower arms that are series bodies of two switching elements.
請求項1ないし11のいずれかに記載のX線高電圧装置であって、
前記整流回路は、自然数であるn個の倍電圧整流回路を多段に直列接続又は並列接続して構成されたことを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to any one of claims 1 to 11,
2. The X-ray high voltage apparatus according to claim 1, wherein the rectifier circuit is configured by connecting n voltage doubler rectifier circuits, which are natural numbers, in series or in parallel in multiple stages.
請求項1ないし11のいずれかに記載のX線高電圧装置であって、
前記整流回路は、自然数であるn個のコッククロフト・ウォルトン回路を多段に直列接続又は並列接続して構成されたことを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to any one of claims 1 to 11,
2. The X-ray high-voltage apparatus according to claim 1, wherein the rectifier circuit is configured by connecting n natural number of Cockcroft-Walton circuits in series or in parallel.
請求項1ないし13のいずれかに記載のX線高電圧装置であって、
前記インバータを駆動する周波数を変化させることで前記X線管へ供給する電圧を制御することを特徴とするX線高電圧装置。
The X-ray high voltage apparatus according to any one of claims 1 to 13,
An X-ray high voltage apparatus, wherein a voltage supplied to the X-ray tube is controlled by changing a frequency for driving the inverter.
請求項1ないし14のいずれか一項に記載のX線高電圧装置を備えたX線画像診断装置。   An X-ray diagnostic imaging apparatus comprising the X-ray high voltage apparatus according to claim 1.
JP2014067403A 2014-03-28 2014-03-28 X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same Active JP6200842B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014067403A JP6200842B2 (en) 2014-03-28 2014-03-28 X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same
PCT/JP2015/053831 WO2015146337A1 (en) 2014-03-28 2015-02-12 X-ray high-voltage device and x-ray diagnostic imaging device equipped therewith

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014067403A JP6200842B2 (en) 2014-03-28 2014-03-28 X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015191753A JP2015191753A (en) 2015-11-02
JP6200842B2 true JP6200842B2 (en) 2017-09-20

Family

ID=54194875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014067403A Active JP6200842B2 (en) 2014-03-28 2014-03-28 X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6200842B2 (en)
WO (1) WO2015146337A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6830381B2 (en) * 2017-03-16 2021-02-17 株式会社日立製作所 High voltage generator and X-ray diagnostic imaging system equipped with it
JP7082723B1 (en) * 2022-01-28 2022-06-08 株式会社オリジン Medical X-ray power supply

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6180797A (en) * 1984-09-27 1986-04-24 Toshiba Corp X-ray device
JPH02242597A (en) * 1989-03-15 1990-09-26 Hitachi Medical Corp Inverter type x-ray equipment
US5488269A (en) * 1995-02-10 1996-01-30 General Electric Company Multi-resonant boost high power factor circuit
JP4417537B2 (en) * 2000-09-21 2010-02-17 オリジン電気株式会社 X-ray power supply power converter
KR101370598B1 (en) * 2012-09-05 2014-03-06 주식회사 포스콤 Apparatus for driving high voltage for x-ray tube

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015191753A (en) 2015-11-02
WO2015146337A1 (en) 2015-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7969752B2 (en) Switching power supply device using current sharing transformer
TWI801442B (en) Merged voltage-divider forward converter
US10992217B2 (en) Insulated power source and power conversion device
JP2008187821A (en) Insulated ac-dc converter and dc power supply unit for led using it
WO2014192290A1 (en) Switching power supply device
JP2015144554A (en) Power conversion equipment
CN109155591B (en) Flyback Power Converter Including Adaptive Clamp Circuit for Adjusting Resonant Frequency
CN103997219B (en) Power converter and power conversion method
JP2017077078A (en) Switching power supply device
JP6388154B2 (en) Resonant type DC-DC converter
JP5218456B2 (en) LED drive device
JP2018156773A (en) High-voltage generating apparatus and x-ray image diagnostic apparatus equipped with the same
JP2009060747A (en) DC-DC converter
JP6200842B2 (en) X-ray high voltage apparatus and X-ray diagnostic imaging apparatus including the same
WO2017149906A1 (en) Switching power supply circuit
CN111903047A (en) Power conversion device
JP2018014852A (en) Insulated dc/dc converter
JP2013110832A (en) Switching power-supply device
JP2019080390A (en) Switching power supply device
JP2016226134A (en) Electric power conversion device and electric power conversion control method
JP2016116440A (en) Power conversion device
JP4635584B2 (en) Switching power supply
TW201503566A (en) Dc/dc converter
US20160006361A1 (en) Multi-output power supply apparatus and output circuit thereof
KR100523378B1 (en) Power supply unit for plasma display panel

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20160516

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161206

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170110

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170801

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170828

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6200842

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350