JPH065383A - X線高電圧回路 - Google Patents
X線高電圧回路Info
- Publication number
- JPH065383A JPH065383A JP15764392A JP15764392A JPH065383A JP H065383 A JPH065383 A JP H065383A JP 15764392 A JP15764392 A JP 15764392A JP 15764392 A JP15764392 A JP 15764392A JP H065383 A JPH065383 A JP H065383A
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- JP
- Japan
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- resonance
- ray tube
- metal
- transformer
- anode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成にも拘らずメタルX線管のアノー
ド電圧とカソード電圧を等しく設定する。 【構成】 電源が供給される共振型インバータと、この
共振型インバータの出力が共振用コンデンサを介して各
一次巻線に入力される一対のトランスと、これら各トラ
ンスのそれぞれの二次巻線からの出力がそれぞれ入力さ
れる一対の整流器と、これら各整流からの電圧がカソー
ドおよびアノードに印加されるメタルX線管とを備え、
前記共振用コンデンサは前記各トランスのインダクタン
スと共振回路を構成するとともに、前記メタルX線管の
メタル部は接地されているX線高電圧回路において、前
記共振用コンデンサと一方のトランスとの間に、あるい
は共振用コンデンサと他方のトランスとの間にインダク
タンスを介在させて前記各共振回路のそれぞれの共振周
波数に差をもたせ、前記メタルX線管のアノード電圧と
カソード電圧を等しく設定する。
ド電圧とカソード電圧を等しく設定する。 【構成】 電源が供給される共振型インバータと、この
共振型インバータの出力が共振用コンデンサを介して各
一次巻線に入力される一対のトランスと、これら各トラ
ンスのそれぞれの二次巻線からの出力がそれぞれ入力さ
れる一対の整流器と、これら各整流からの電圧がカソー
ドおよびアノードに印加されるメタルX線管とを備え、
前記共振用コンデンサは前記各トランスのインダクタン
スと共振回路を構成するとともに、前記メタルX線管の
メタル部は接地されているX線高電圧回路において、前
記共振用コンデンサと一方のトランスとの間に、あるい
は共振用コンデンサと他方のトランスとの間にインダク
タンスを介在させて前記各共振回路のそれぞれの共振周
波数に差をもたせ、前記メタルX線管のアノード電圧と
カソード電圧を等しく設定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線高電圧回路に係
り、特に、いわゆるメタルX線管に高電圧を供給するX
線高電圧回路に関する。
り、特に、いわゆるメタルX線管に高電圧を供給するX
線高電圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるメタルX線管とは、その真空容
器の一部がガラスではなく熱伝導率の大きな金属で構成
されたもので、大容量のX線管として知られたものであ
る。
器の一部がガラスではなく熱伝導率の大きな金属で構成
されたもので、大容量のX線管として知られたものであ
る。
【0003】そして、このようなメタルX線管に高電圧
を供給するX線高電圧回路としては、電源が供給される
インバータと、このインバータの出力がキャパシタを介
して各一次巻線に入力される一対のトランスと、これら
各トランスのそれぞれの二次巻線からの出力がそれぞれ
入力される一対の整流器とからなり、これら各整流器か
らの電圧がメタルX線管のカソードおよびアノードに印
加されるようになっている。そして、前記メタルX線管
のメタル部は接地されている。
を供給するX線高電圧回路としては、電源が供給される
インバータと、このインバータの出力がキャパシタを介
して各一次巻線に入力される一対のトランスと、これら
各トランスのそれぞれの二次巻線からの出力がそれぞれ
入力される一対の整流器とからなり、これら各整流器か
らの電圧がメタルX線管のカソードおよびアノードに印
加されるようになっている。そして、前記メタルX線管
のメタル部は接地されている。
【0004】このように構成されているX線高電圧回路
は、前記キャパシタと前記各トランスのインダクタンス
とで共振回路を構成し、この共振回路の周波数に前記イ
ンバータの周波数を近付けると共振を起こし、各トラン
スの一次巻線側に該インバータの出力電圧よりも大きな
電圧が印加されることになる。
は、前記キャパシタと前記各トランスのインダクタンス
とで共振回路を構成し、この共振回路の周波数に前記イ
ンバータの周波数を近付けると共振を起こし、各トラン
スの一次巻線側に該インバータの出力電圧よりも大きな
電圧が印加されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されたX線高電圧回路において、メタルX線管
のカソードのフィラメントから放出された熱電子は、そ
の大部分がアノードカソード間の高電圧により加速され
アノードまで到達してアノード電流が流れるが、一部に
おいてはメタル部にも流れ込んでしまう。
うに構成されたX線高電圧回路において、メタルX線管
のカソードのフィラメントから放出された熱電子は、そ
の大部分がアノードカソード間の高電圧により加速され
アノードまで到達してアノード電流が流れるが、一部に
おいてはメタル部にも流れ込んでしまう。
【0006】このため、アノード電流はカソード電流に
比較していくぶん小さくなってしまう。
比較していくぶん小さくなってしまう。
【0007】ここで、メタルX線管に電力を供給する各
トランスのインピーダンスは、メタルX線管から見たア
ノード、カソード側の双方で同じ値になっている。
トランスのインピーダンスは、メタルX線管から見たア
ノード、カソード側の双方で同じ値になっている。
【0008】したがって、上述のようなアンバランスな
電流が流れると、それによる電圧降下もアンバランスと
なり、これが原因で予め等しく設定された耐圧値を越え
てしまうという問題点が残されていた。
電流が流れると、それによる電圧降下もアンバランスと
なり、これが原因で予め等しく設定された耐圧値を越え
てしまうという問題点が残されていた。
【0009】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、簡単な構成であるにも拘らずメタルX線管のアノー
ド電圧とカソード電圧を等しく設定できるX線高電圧回
路を提供することにある。
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、簡単な構成であるにも拘らずメタルX線管のアノー
ド電圧とカソード電圧を等しく設定できるX線高電圧回
路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、電源が供給される共
振型インバータと、この共振型インバータの出力が共振
コンデンサを介して各一次巻線に入力される一対のトラ
ンスと、これら各トランスのそれぞれの二次巻線からの
出力がそれぞれ入力される一対の整流器と、これら各整
流器からの電圧がカソードおよびアノードに印加される
メタルX線管とを備え、前記共振用コンデンサは前記各
トランスのインダクタンスと共振回路を構成するととも
に、前記メタルX線管のメタル部は接地されているX線
高電圧回路において、前記共振用コンデンサと一方のト
ランスとの間に、あるいは共振用コンデンサと他方のト
ランスとの間にインダクタンスを介在させて前記各共振
回路のそれぞれの共振周波数に差をもたせ、前記メタル
X線管のアノード電圧とカソード電圧を等しく設定した
ことを特徴とするものである。
るために、本発明は、基本的には、電源が供給される共
振型インバータと、この共振型インバータの出力が共振
コンデンサを介して各一次巻線に入力される一対のトラ
ンスと、これら各トランスのそれぞれの二次巻線からの
出力がそれぞれ入力される一対の整流器と、これら各整
流器からの電圧がカソードおよびアノードに印加される
メタルX線管とを備え、前記共振用コンデンサは前記各
トランスのインダクタンスと共振回路を構成するととも
に、前記メタルX線管のメタル部は接地されているX線
高電圧回路において、前記共振用コンデンサと一方のト
ランスとの間に、あるいは共振用コンデンサと他方のト
ランスとの間にインダクタンスを介在させて前記各共振
回路のそれぞれの共振周波数に差をもたせ、前記メタル
X線管のアノード電圧とカソード電圧を等しく設定した
ことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】このように構成したX線高電圧回路は、特に共
振用コンデンサと一方のトランスとの間に、あるいは共
振用コンデンサと他方のトランスとの間にインダクタン
スを介在させることによって、前記各共振回路のそれぞ
れの共振周波数に差をもたせ、前記メタルX線管のアノ
ード電圧とカソード電圧を等しく設定するようにしたも
のである。
振用コンデンサと一方のトランスとの間に、あるいは共
振用コンデンサと他方のトランスとの間にインダクタン
スを介在させることによって、前記各共振回路のそれぞ
れの共振周波数に差をもたせ、前記メタルX線管のアノ
ード電圧とカソード電圧を等しく設定するようにしたも
のである。
【0012】たとえばアノード側においての共振用コン
デンサとトランスとの間にはインダクタンスを介在させ
て該トランスの二次巻線側の出力電圧を下げ、あるい
は、カソード側においての共振コンデンサとトランスと
の間にはキャパシタを介在させて該トランスの二次巻線
側の出力電圧を上げるように構成される。
デンサとトランスとの間にはインダクタンスを介在させ
て該トランスの二次巻線側の出力電圧を下げ、あるい
は、カソード側においての共振コンデンサとトランスと
の間にはキャパシタを介在させて該トランスの二次巻線
側の出力電圧を上げるように構成される。
【0013】したがって、簡単な構成にも拘らずメタル
X線管のアノード電圧とカソード電圧を等しく設定でき
るようになる。
X線管のアノード電圧とカソード電圧を等しく設定でき
るようになる。
【0014】
【実施例】図1は、本発明によるX線高電圧回路の一実
施例を示す回路図である。
施例を示す回路図である。
【0015】まず、電源が供給される共振型インバータ
7がある。前記電源としては直流電源が用いられ、図示
していないが、たとえばサイリスタの位相角制御あるい
はトランジスタ等のチョッパ制御等により可変できるよ
うになっている。
7がある。前記電源としては直流電源が用いられ、図示
していないが、たとえばサイリスタの位相角制御あるい
はトランジスタ等のチョッパ制御等により可変できるよ
うになっている。
【0016】前記共振型インバータ7はスイッチング素
子7Aによるフルブリッジ回路によって構成されてい
る。
子7Aによるフルブリッジ回路によって構成されてい
る。
【0017】そして、この共振型インバータ7の共振定
数は独立した部品としての共振コンデンサ6と後述する
トランス4の漏れインダクタンスによって決定されるよ
うになっている。
数は独立した部品としての共振コンデンサ6と後述する
トランス4の漏れインダクタンスによって決定されるよ
うになっている。
【0018】なお、共振コンデンサ6は前記トランス4
の巻線の浮遊容量で兼用し、独立の共振コンデンサ6を
接続しなくても済む場合もあるが、この明細書ではこの
ような巻線の浮遊容量も共振コンデンサ6として扱う。
の巻線の浮遊容量で兼用し、独立の共振コンデンサ6を
接続しなくても済む場合もあるが、この明細書ではこの
ような巻線の浮遊容量も共振コンデンサ6として扱う。
【0019】また、前記スイッチング素子7としては、
たとえば、MOSFET、バイポーラトランジスタ、I
GBT、あるいはサイリスタ等の半導体素子が用いられ
ている。
たとえば、MOSFET、バイポーラトランジスタ、I
GBT、あるいはサイリスタ等の半導体素子が用いられ
ている。
【0020】共振型インバータ7の出力は一対のトラン
ス4Aおよびトランス4Bの各一次巻線に入力されるよ
うになっている。ここで、トランス4AはメタルX線管
におけるアノード側を担当し、また、トランス4Bはカ
ソード側を担当するようになっている。
ス4Aおよびトランス4Bの各一次巻線に入力されるよ
うになっている。ここで、トランス4AはメタルX線管
におけるアノード側を担当し、また、トランス4Bはカ
ソード側を担当するようになっている。
【0021】そして、共振型インバータ7の各出力端の
うち一方の出力端には共振用コンデンサ6を介して前記
トランス4A、トランス4Bの各一次巻線の一方の入力
端に接続されている。これにより前記共振用コンデンサ
6と前記トランス4A、トランス4Bの各インダクタン
スとで共振回路を構成している。
うち一方の出力端には共振用コンデンサ6を介して前記
トランス4A、トランス4Bの各一次巻線の一方の入力
端に接続されている。これにより前記共振用コンデンサ
6と前記トランス4A、トランス4Bの各インダクタン
スとで共振回路を構成している。
【0022】すなわち、この共振回路の周波数と前記共
振型インバータ7の周波数が一致すると共振現象が生
じ、、各トランス4A、トランス4Bのそれぞれの入力
端には共振インバータ7の出力端以上の電圧が発生す
る。
振型インバータ7の周波数が一致すると共振現象が生
じ、、各トランス4A、トランス4Bのそれぞれの入力
端には共振インバータ7の出力端以上の電圧が発生す
る。
【0023】そして、この実施例では、特に、共振用コ
ンデンサ6とアノード側のトランス4Aとの間に補正用
インダクタ5が介在されたものとなっているが、この補
正用インダクタ5についての詳細は後述する。
ンデンサ6とアノード側のトランス4Aとの間に補正用
インダクタ5が介在されたものとなっているが、この補
正用インダクタ5についての詳細は後述する。
【0024】各トランス4A、4Bのそれぞれの出力は
整流器3A、3Bに入力され、これによりそれぞれの整
流器3A、3Bからは整流された電圧が取りだされるよ
うになっている。
整流器3A、3Bに入力され、これによりそれぞれの整
流器3A、3Bからは整流された電圧が取りだされるよ
うになっている。
【0025】さらに、整流器3A、3Bからの各出力
は、それぞれ一端が接地された出力電圧検出用の分圧抵
抗2A、2Bを介して、メタルX線管1のアノードおよ
びカソードに接続されている。そして、このメタルX線
管1のメタル部1Aは接地されたものとなっている。
は、それぞれ一端が接地された出力電圧検出用の分圧抵
抗2A、2Bを介して、メタルX線管1のアノードおよ
びカソードに接続されている。そして、このメタルX線
管1のメタル部1Aは接地されたものとなっている。
【0026】なお、このような構成において、前記トラ
ンス4A、4B、整流器3A、3B、分圧抵抗2A、2
Bは、それぞれ高電圧の電界中に配置されることから、
絶縁油あるいは絶縁ガスが封入された金属タンク(図示
せず)内に収納されている。
ンス4A、4B、整流器3A、3B、分圧抵抗2A、2
Bは、それぞれ高電圧の電界中に配置されることから、
絶縁油あるいは絶縁ガスが封入された金属タンク(図示
せず)内に収納されている。
【0027】ここで、前記補正用インダクタ5の作用に
ついて詳述する。なお、この補正用インダクタ5はたと
えばあまり寸法の大きくない空心コイルで構成されるの
が望ましい。
ついて詳述する。なお、この補正用インダクタ5はたと
えばあまり寸法の大きくない空心コイルで構成されるの
が望ましい。
【0028】まず、この補正用インダクタ5が接続され
ていない場合についてのX線管1のアノード、カソー
ド、およびメタル部に流れる電流の関係を明かにする。
ていない場合についてのX線管1のアノード、カソー
ド、およびメタル部に流れる電流の関係を明かにする。
【0029】図2に示すように、X線管1のカソードか
ら放出された熱電子eは、その大部分がアノード〜カソ
ード間の高電圧(80〜140kV)により加速されて
アノードにまで達する。これによりアノードにはアノー
ド電流Iaが流れるようになる。
ら放出された熱電子eは、その大部分がアノード〜カソ
ード間の高電圧(80〜140kV)により加速されて
アノードにまで達する。これによりアノードにはアノー
ド電流Iaが流れるようになる。
【0030】一方、熱電子eの一部は、アノード〜カソ
ード間に対して約半分の加速電圧を有するメタル部1A
にも流れ込み、その電流分Icだけカソード電流Ikは
アノード電流Iaよりも多めになる。
ード間に対して約半分の加速電圧を有するメタル部1A
にも流れ込み、その電流分Icだけカソード電流Ikは
アノード電流Iaよりも多めになる。
【0031】そして、図3は、前記補正用インダクタ5
を接続した場合のX線高電圧回路の等価回路である。
を接続した場合のX線高電圧回路の等価回路である。
【0032】同図において、X線管負荷がアノード、カ
ソード側のそれぞれに分割されて接続されているとみな
して、Rx1、Rx2を考える。そして、共振コンデンサ
6とトランスの漏れインダクタンスL1、L2による共鳴
現象を想定しているものであるが、この共振現象が成立
するためには、トランス4A、4Bの巻線の浮遊容量C
1、C2を共振型インバータ7側からみた合成値(C1+
C2)が共振用コンデンサ6のCx値に対して1/3以
下であることが必要となる。
ソード側のそれぞれに分割されて接続されているとみな
して、Rx1、Rx2を考える。そして、共振コンデンサ
6とトランスの漏れインダクタンスL1、L2による共鳴
現象を想定しているものであるが、この共振現象が成立
するためには、トランス4A、4Bの巻線の浮遊容量C
1、C2を共振型インバータ7側からみた合成値(C1+
C2)が共振用コンデンサ6のCx値に対して1/3以
下であることが必要となる。
【0033】一方、アノード側の補正用インダクタンス
5のLx値は、L1値に加算されてL1’(Lx+L1)
値となり、カソード側のL2値よりも大きくなるため、
アノード側の共振回路の出力電圧は低めになる。
5のLx値は、L1値に加算されてL1’(Lx+L1)
値となり、カソード側のL2値よりも大きくなるため、
アノード側の共振回路の出力電圧は低めになる。
【0034】ここで、アノード、カソード側の各トラン
スはその鉄心およびコイルの巻数等が同一であるためL
1=L2、C1=C2が成立し、また、トランス4Aおよび
整流器3Aを含めた内部インピーダンスとトランス4B
および整流器3Bを含めた内部インピーダンスとの間に
はR1=R2が成立する。
スはその鉄心およびコイルの巻数等が同一であるためL
1=L2、C1=C2が成立し、また、トランス4Aおよび
整流器3Aを含めた内部インピーダンスとトランス4B
および整流器3Bを含めた内部インピーダンスとの間に
はR1=R2が成立する。
【0035】以上の実施例のように構成したX線管高電
圧回路は、特に共振用コンデンサ6とトランス4Aとの
間に補正用インダクタンス5を介在させることによっ
て、前記各共振回路のそれぞれの共振周波数に差をもた
せ、前記メタルX線管1のアノード電圧とカソード電圧
を等しく設定するようにしたものである。
圧回路は、特に共振用コンデンサ6とトランス4Aとの
間に補正用インダクタンス5を介在させることによっ
て、前記各共振回路のそれぞれの共振周波数に差をもた
せ、前記メタルX線管1のアノード電圧とカソード電圧
を等しく設定するようにしたものである。
【0036】したがって、簡単な構成にも拘らずメタル
X線管のアノード電圧とカソード電圧を等しく設定でき
るようになる。
X線管のアノード電圧とカソード電圧を等しく設定でき
るようになる。
【0037】上述した実施例では共振用コンデンサ6と
トランス4Aとの間にインダクタンスからなる補正用イ
ンダクタンス5を介在させたものであるが、これに限定
されることはなく、たとえば、図4に示すように、共振
用コンデンサ6とトランス4Bとの間にコンデンサから
なる補正用キャパシタンスを介在させるようにしても同
様の効果を得ることができるようになる。
トランス4Aとの間にインダクタンスからなる補正用イ
ンダクタンス5を介在させたものであるが、これに限定
されることはなく、たとえば、図4に示すように、共振
用コンデンサ6とトランス4Bとの間にコンデンサから
なる補正用キャパシタンスを介在させるようにしても同
様の効果を得ることができるようになる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるX線管高電圧回路によれば、簡単な構成に
も拘らずメタルX線管のアノード電圧とカソード電圧を
等しく設定できるようになる。
本発明によるX線管高電圧回路によれば、簡単な構成に
も拘らずメタルX線管のアノード電圧とカソード電圧を
等しく設定できるようになる。
【図1】本発明によるX線管高電圧回路の一実施例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図2】本発明の構成要素である補正用インダクタンス
を接続させていない場合のX線管内に生じる電流の関係
を示した説明図である。
を接続させていない場合のX線管内に生じる電流の関係
を示した説明図である。
【図3】本発明によるX線管高電圧回路の等価回路を示
した回路図である。
した回路図である。
【図4】本発明によるX線管高電圧回路の他の実施例を
示した回路図である。
示した回路図である。
1 メタルX線管 3 整流器 4 トランス 5 補正用インダクタンス 5A 補正用キャパシタンス 6 共振用コンデンサ 7 共振型インバータ
Claims (1)
- 【請求項1】 電源が供給される共振型インバータと、
この共振型インバータの出力が共振用コンデンサを介し
て各一次巻線に入力される一対のトランスと、これら各
トランスのそれぞれの二次巻線からの出力がそれぞれ入
力される一対の整流器と、これら各整流器からの電圧が
カソードおよびアノードに印加されるメタルX線管とを
備え、前記共振用コンデンサは前記各トランスのインダ
クタンスと共振回路を構成するとともに、前記メタルX
線管のメタル部は接地されているX線高電圧回路におい
て、前記共振コンデンサと一方のトランスとの間に、あ
るいは共振コンデンサと他方のトランスとの間にインダ
クタンスを介在させて前記各共振回路のそれぞれの共振
周波数に差をもたせ、前記メタルX線管のアノード電圧
とカソード電圧を等しく設定したことを特徴とするX線
高電圧回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15764392A JPH065383A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | X線高電圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15764392A JPH065383A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | X線高電圧回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH065383A true JPH065383A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15654212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15764392A Pending JPH065383A (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-17 | X線高電圧回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH065383A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100685562B1 (ko) * | 1999-02-19 | 2007-02-22 | 지이 메디칼 시스템즈 에스아 | 이중-공진 발생기 제어 방법 |
CN102754326A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-10-24 | 株式会社日立医疗器械 | 电力转换装置、x射线ct装置以及x射线拍摄装置 |
JP2013030325A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Hitachi Medical Corp | インバータ式x線高電圧装置 |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP15764392A patent/JPH065383A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100685562B1 (ko) * | 1999-02-19 | 2007-02-22 | 지이 메디칼 시스템즈 에스아 | 이중-공진 발생기 제어 방법 |
CN102754326A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-10-24 | 株式会社日立医疗器械 | 电力转换装置、x射线ct装置以及x射线拍摄装置 |
JP2013030325A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Hitachi Medical Corp | インバータ式x線高電圧装置 |
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