信號和電力供應傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】當前發(fā)明涉及用于X射線源的信號和電力供應傳輸。為了提供具有降低的構造復雜性和增強的操作可能性的提高的信號和電力供應傳輸，提供了集成的信號和電力供應傳輸裝置，所述集成的信號和電力供應傳輸裝置包括供應板（12）、主板（14）、絕緣片（16）、至少一個變壓器裝置（18）、以及至少一個信號傳輸裝置（20）。將所述絕緣片提供于所述供應板和所述主板之間。將所述變壓器裝置提供為將電能供應至晶體管的驅動電路，其依次饋給X射線源。所述變壓器裝置包括初級電導體，所述初級電導體布置在所述供應板上，以在布置在所述主板上的次級電導體中引起電磁感應。所述信號傳輸裝置適合于在所述供應板和所述主板之間傳輸信號；并且其中，所述信號傳輸裝置至少包括提供在所述供應板上的第一光學信號傳輸設備（28）和提供在所述主板上的第二光學信號傳輸設備（30）。至少在所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備之間的部分中，所述絕緣片是透光的。所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備布置在光學連接路徑中。
【專利說明】信號和電力供應傳輸
【技術領域】
[0001]當前發(fā)明涉及信號和電力供應傳輸。本發(fā)明特別涉及集成的信號和電力供應傳輸裝置、高電壓開關、X射線生成器、以及用于生成用于X射線源的高電壓供應的方法。
【背景技術】
[0002]信號傳輸和電力傳輸，即電力供應，用于例如諸如計算機斷層攝影系統(tǒng)的構臺中的高電壓應用中。使用高電壓開關，例如，以提供至X射線管的必需的電能以及用于X射線管的操作的相應的切換命令。US4685118描述了一種用于控制陰極的通電(energization)的電路。開關晶體管經由光管耦合至外殼外部的光電二極管。已經示出了，例如，開關的開通和關閉之間的連續(xù)循環(huán)能夠意指關于可能的切換方案的限制。在獨立的信號傳輸設備導致復雜的設計結構以及增加的制造成本的事實中能夠看見進一步的缺點。

【發(fā)明內容】

[0003]從而，存在對具有降低的構造復雜性和增強的操作可能性的提高的信號和電力供應傳輸?shù)男枰?br> [0004]通過獨立權利要求的主題解決了此目的，其中，在從屬權利要求中并入了進一步的實施例。
[0005]應當注意到的是，本發(fā)明的以下描述的方面也適用于集成的信號和電力供應傳輸裝置、高電壓開關、X射線生成器以及用于生成用于X射線源的高電壓供應的方法。
[0006]根據本發(fā)明的第一方面，提供了用于高電壓開關的集成的信號和電力供應傳輸裝置，包括供應板、主板、絕緣片、至少一個變壓器裝置、以及至少一個信號傳輸裝置。將所述絕緣片提供于所述供應板和所述主板之間，將所述至少一個變壓器裝置提供為將電能供應至晶體管的驅動電路，其依次饋給X射線源，其中，所述至少一個變壓器裝置包括初級電導體，所述初級電導體布置在所述供應板上，以在布置在所述主板上的次級電導體中引起電磁感應。所述至少一個信號傳輸裝置適合于在所述供應板和所述主板之間傳輸信號，其中，所述至少一個信號傳輸裝置至少包括提供在所述供應板上的第一光學信號傳輸設備和提供在所述主板上的第二光學信號傳輸設備。至少在所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備之間的部分中，所述絕緣片是透光的。所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備布置在光學連接路徑中。
[0007]根據當前發(fā)明，絕緣片對于光學鏈接(link)是透光的。術語“光學鏈接”優(yōu)選地涉及與可見光的鏈接，但是也指與紅外光的鏈接，或與雷達范圍中的電磁波的鏈接，例如雷達耦合。
[0008]術語“電導體”指能夠引起電磁感應的任何類型的電導體。例如，可以將電導體提供為線圈或其它由螺旋形成的導體。
[0009]根據本發(fā)明的示范性實施例，給所述初級電導體和所述次級電導體至少之一提供有圓周結構；并且其中，以與所述電導體同心的方式提供所述第一信號傳輸設備和所述第二信號傳輸設備至少之一。
[0010]根據進一步的示范性實施例，所述至少一個信號傳輸裝置包括由光發(fā)射器和光接收器構成的至少一個對。
[0011]例如，將第一光學信號傳輸設備提供為第一光發(fā)射器并且將第二光學信號傳輸設備提供為第一光接收器，其中，第一光發(fā)射器和第一光接收器形成第一信號路徑。作為進一步的范例，第一光學信號傳輸設備也包括第二光接收器并且第二光學信號傳輸設備也包括第二光發(fā)射器，其中，第二光接收器和第二光發(fā)射器形成第二光學路徑，其中，第一信號路徑和第二信號路徑具有相反的信號方向。
[0012]根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種高電壓開關，所述高電壓開關包括根據以上提到的方面和范例之一的晶體管和集成的信號和電力供應傳輸裝置。將所述晶體管提供在所述主板上。所述變壓器裝置布置為提供電力以驅動所述晶體管，并且將所述第二光學信號傳輸設備連接至所述晶體管的驅動電路用于信號傳輸。
[0013]根據本發(fā)明的方面，光學傳輸用于所有晶體管的準確同步；變壓耦合(transformational coupling)向晶體管(例如,MosFET)柵極供應足夠的驅動能量。[!卩，感應傳輸和光學傳輸都負責所述晶體管的控制；漏-源-電路中切換的實際能量由生成器提供的。
[0014]根據進一步的示范性的實施例，提供了多個晶體管，所述晶體管是串聯(lián)連接的。給所述晶體管中的每一個晶體管提供了信號傳輸裝置，并且將所述晶體管提供在公共的主板上。
[0015]可以為晶體管中的每一個晶體管提供變壓器裝置。
[0016]根據另一個范例，將至少一個變壓器裝置提供為共用的變壓器裝置，該至少一個變壓器裝置包括供應板上的初級電導體，以在布置在主板上的至少兩個次級電導體中引起電磁感應，其中，所述至少兩個次級電導體中的每一個次級電導體供應獨立的晶體管輸入。
[0017]根據本發(fā)明的示范性的實施例，所述絕緣片適合于使得其用作直接相鄰的信號傳輸裝置之間的光導體。
[0018]根據本發(fā)明的進一步的示范性的實施例，在相鄰的信號傳輸裝置的所述絕緣片的部分之間提供光學分離(separation)。
[0019]當然，能夠組合提供光學分離和光導體效應，其中，例如，給第一數(shù)目的相鄰的信號傳輸裝置提供有分離，給第二數(shù)目的相鄰信號傳輸裝置提供有光導體效應。
[0020]根據本發(fā)明的第三方面，提供了 X射線生成器，所述X射線生成器包括具有陰極和陽極的X射線源以及根據以上提到的方面和范例之一的高電壓開關。給所述陰極和所述陽極提供來自所述高電壓開關的電能，以便發(fā)出從所述陰極至所述陽極的用于X射線輻射的生成的電子束。
[0021]根據本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于生成用于X射線源的高電壓供應的方法，包括以下步驟:a)向變壓器裝置的初級電導體提供(410)初級電能(412)，由此在次級電導體中引起導致次級電能的電磁感應，其中，所述初級電導體和所述次級電導體由絕緣片分離；b)向晶體管提供(416)所述次級電能；c)向第一光學信號傳輸設備提供(420)初級控制信號(422)，以生成光學信號；d)使所述光學信號傳輸(424)通過所述絕緣片，到達第二光學信號傳輸設備，以生成(426)次級控制信號(428)，其中，至少在所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備之間的部分中，所述絕緣片是透光的；以及e)向所述晶體管提供(430)所述次級控制信號，以對所述晶體管進行切換。
[0022]根據當前發(fā)明的方面，通過為具有電分離的電力供應傳輸提供絕緣片，將電力供應傳輸與信號傳輸相組合，該絕緣片透射待傳輸?shù)男盘?，將該信號提供為光信號。從而，提供了集成的信號和電力供應傳輸，其具有最小化的?shù)目的組件并且其也僅僅消耗最小化的構造空間。集成的信號和電力供應傳輸裝置從而特別適合于計算機斷層攝影器具。
[0023]根據以下描述的實施例，本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯而易見，并且將參照以下描述的實施例闡明本發(fā)明的這些和其它方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]參考以下圖樣，以下將描述本發(fā)明的示范性的實施例。
[0025]圖1示例了根據本發(fā)明的示范性的實施例的集成的信號和電力供應傳輸裝置。
[0026]圖2至圖8示例了根據當前發(fā)明的集成的信號和電力供應傳輸裝置的進一步的范例。
[0027]圖9示意性地示例了根據本發(fā)明的示范性的實施例的高電壓開關。
[0028]圖10至圖12示例了根據當前發(fā)明的高電壓開關的進一步的范例。
[0029]圖13示意性地示例了根據當前發(fā)明的X射線生成器的示范性的實施例。
[0030]圖14示意性地示例了根據本發(fā)明的示范性的實施例的用于生成用于X射線源的高電壓供應的方法的基本方法步驟。
【具體實施方式】
[0031]圖1示出了用于高電壓開關的集成的信號和電力供應傳輸裝置10，該集成的信號和電力供應傳輸裝置10包括供應板12、主板14、以及絕緣片16。進一步地，提供了至少一個變壓器裝置18和至少一個信號傳輸裝置20。絕緣片16提供于供應板12和主板14之間。
[0032]提供該至少一個變壓器裝置18，以將電能供應至X射線源，其中，該至少一個變壓器裝置18包括初級電導體22，該初級電導體22布置在供應板12上以在布置在主板14上的次級電導體24中引起電磁感應(未進一步示出)。
[0033]該至少一個信號傳輸裝置20適合于在供應板12和主板14之間傳輸由箭頭26指示的信號。應當指出的是，圖1中僅作為范例以特定方向示出由箭頭26指示的信號；從而，信號也能夠以反向的方向傳輸。該至少一個信號傳輸裝置20至少包括提供在供應板12上的第一光學信號傳輸設備28,和提供在主板14上的第二光學信號傳輸設備30。
[0034]至少在第一光學信號傳輸設備28和第二光學信號傳輸設備30之間的部分中，絕緣片16是透光的。絕緣片也被稱為隔離片。進一步地，第一光學信號傳輸設備28和第二光學信號傳輸設備30布置在光學連接中。
[0035]術語“高電壓”指至少IkV的電壓。
[0036]如圖1中指示的，絕緣片16布置為連續(xù)的片，給該連續(xù)的片提供有在第一光學信號傳輸設備28和第二光學信號傳輸設備30之間的透光的部分32。
[0037]根據進一步的范例(未不出)，給絕緣片提供有布置在第一光學信號傳輸設備28和第二光學信號傳輸設備30之間的孔，以便在光學信號傳輸設備之間提供光學連接。
[0038]根據進一步的范例，集成的信號和電力供應傳輸裝置10所提供至的高電壓開關是X射線聞電壓開關。
[0039]如以上提到的，術語“光學連接”以及術語“光學信號傳輸設備”以及“透光”涉及提供為可見光的電磁輻射，但是也包含紅外光以及雷達范圍中的電磁波，盡管后者一般不被稱為“光”。
[0040]如以上也指示的，光學信號傳輸設備20適合于將信號從供應板傳輸至主板，和/或反之亦然，將信號從主板傳輸至供應板。
[0041]例如，將絕緣片提供為透明的片。絕緣片可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)構成。應當指出的是，絕緣片僅僅在傳輸信號26的區(qū)域中需要是透明的。從而，可以給絕緣片的其余部分著色或另外地將該其余部分提供為在那些部分中為不透明的或至少具有降低的光透射特性。然而，關于組裝和成本，透明的絕緣片的供給是優(yōu)選的。當然，提供由不同材料構成的絕緣片，使得在該至少一個信號傳輸裝置20的部分或區(qū)域中提供相應的透光特性，而其它區(qū)域與此不同也是可能的。
[0042]如圖2中示出的，將電導體提供為在圖2中僅僅以單根線指示的線圈34。例如，可以將線圈提供為相應的板上的螺旋軌跡。
[0043]例如，給變壓器裝置18提供有包括初級部分和次級部分的兩部分芯，在初級部分和次級部分之間提供了間隙(未進一步示出)。
[0044]根據如圖中指示的另一個范例，將變壓器裝置18提供為無芯的變壓器。
[0045]由于缺乏磁芯，以及也由絕緣片的可能的大厚度引起的，可以認為線圈本身形成了具有不那么有效的鏈接的變壓器。然而，通過以共振方式和利用高頻率來操作變壓器，例如，提供了 70%以上的足夠的效率。從而，避免較小的耦合因子是可能的。
[0046]根據圖3中示出的進一步的示范性的實施例，給初級電導體和次級電導體至少之一提供有圓周結構，其中，以與電導體同心的方式提供第一信號傳輸設備和第二信號傳輸設備至少之一。圖3中，將初級電導體22和次級電導體24都提供為線圈。圖3的示意性橫截面與這些線圈的中心大致對準，使得圖樣示出了線圈的相應的左半和線圈的相應的右半，線圈的相應的左半和線圈的相應的右半各分別以字母“L”和字母“R”指示。當然，可以提供其它圓周結構代替線圈，其中，術語“圓周”指電導體的結構留下不用的中心區(qū)域以便能夠在此中心中提供第一信號傳輸設備28和第二信號傳輸設備30。
[0047]如圖3中示意性地示出的，第一信號傳輸設備28和第二信號傳輸設備30從而布置在初級電導體22和次級電導體24內部。虛中心線(dotted centre line) 36指示同心的布置。應當指出的是，同心方式或同心布置不必關于幾何中心點或中心線精確對準。當然，其中一個部分或組件布置在另一個部分或組件內的稍微移位的布置也是可能的。
[0048]根據進一步的范例(未示出)，也給第一信號傳輸設備28和第二信號傳輸設備30提供有圓周結構，使得在相應的信號傳輸設備28、30內布置初級電導體22和次級電導體24是可能的。
[0049]例如，術語“圓周結構”指圓形的或環(huán)形的結構。
[0050]根據進一步的范例(未進一步不出)，以同心的方式提供第一信號傳輸設備和第二信號傳輸設備僅僅之一也是可能的，例如假使不將初級電導體22和次級電導體24之一提供為圓周結構(也見以下，圖12)。
[0051]如圖4中示出的,根據進一步的示范性的實施例,絕緣片16具有至少一個凸起的邊緣38，該至少一個凸起的邊緣38布置為使得供應板和主板之一的邊緣42的前端部40的至少部分由絕緣片16覆蓋。
[0052]凸起的邊緣增大了介電強度。根據進一步的方面，如圖4中示出的，將凸起的邊緣提供為L形的邊緣44。
[0053]如圖5中示出的，給絕緣片16提供有在相對的邊緣上的形成U形的橫截面46的凸起的邊緣38。
[0054]例如(未進一步示出)，給絕緣片16提供有凸起的圓周邊緣。這適用于以上提到的范例以及以下的范例。
[0055]如圖6中示出的，將凸起的邊緣38提供為T形的邊緣48，該T形的邊緣48覆蓋供應板12的邊緣的前端部的至少部分和主板14的邊緣的前端部的至少部分。
[0056]必須指出的是，圖4至圖6僅僅示例了討論的方面。換句話說，未在圖4至圖6中進一步示出圖1、圖2或圖3中示出的其它特征，但是當然，圖1、圖2或圖3中示出的其它特征也適用于這些圖。
[0057]如圖7中示意性地示出的，該至少一個信號傳輸裝置20包括由光發(fā)射器50和光接收器52構成的至少一個對。應當指出的是，也能夠以反向的方式來提供光發(fā)射器50和光接收器52的布置，即能夠將光發(fā)射器50提供在供應板12上或主板14上，這也適用于光接收器52。
[0058]還應當指出的是，僅僅以兩條線示意性地指示了該至少一個變壓器裝置18。
[0059]例如，信號26是被傳輸通過絕緣片16的光學信號。
[0060]供應板12可以包括布置為傳輸光學信號的至少一個透光的開口(未進一步示出)，其中，光學信號傳輸設備布置在供應板上，背向絕緣片，如圖7示出的。
[0061]主板可以包括布置為傳輸光學信號的至少一個透光的開口，其中，光學信號傳輸設備布置在主板上，背向絕緣片(也如圖7示出的)。
[0062]根據進一步的范例(未進一步示出)，將第一光學信號傳輸設備提供為第一光發(fā)射器，并且將第二光學信號傳輸設備提供為第一光接收器。從而，第一光發(fā)射器和第一光接收器形成第一信號路徑。
[0063]根據進一步的范例，第一光學信號傳輸設備也包括第二光參考，并且第二光學信號傳輸設備也包括第二光發(fā)射器。從而，第二光接收器和第二光發(fā)射器形成第二信號路徑，其中，第一信號路徑和第二信號路徑可以具有相反的信號方向。
[0064]從而，例如，級聯(lián)連接方案是可能的。
[0065]如圖8中指示的，能夠將線圈提供為在相應的板上，即在供應板12上和/或在主板14上，的多層疊層54中的螺旋軌跡53。
[0066]根據當前發(fā)明的進一步的方面，如圖9中示出的，提供了高電壓開關200，該高電壓開關包括根據以上描述的范例和/或實施例之一的晶體管210和集成的信號和電力供應傳輸裝置10。將晶體管210提供在主板14上，變壓器裝置18布置為向晶體管提供電力。將第二光學信號傳輸設備30連接至晶體管用于信號傳輸。
[0067]應當指出的是，未進一步示出例如用于電力供應或信號傳輸連接的連接。[0068]例如，可以提供用于至少一個晶體管的驅動器212，其中，將第二光學信號傳輸設備30經由驅動器連接至晶體管用于至晶體管的信號傳輸。應當指出的是，盡管在圖9中示出了驅動器，然而也能夠省略該驅動器。
[0069]根據進一步的范例，向晶體管210的柵極端子提供信號傳輸或從晶體管210的柵極端子提供信號傳輸。
[0070]根據進一步的范例(未示出)，進一步的設備可以布置在主板14上，這也以虛框214指示。
[0071]圖10示例了進一步的范例，根據該范例，提供了多個216晶體管210，該晶體管是串聯(lián)連接的。應當指出的是，圖10示出了在所謂的從上方的視圖中的布置，而圖1至圖9示出為從側面的示意性橫截面。
[0072]根據圖10，為晶體管210中的每一個晶體管提供信號傳輸裝置20。將晶體管提供在公共的主板14上。
[0073]關于圖10，還應當指出的是，圖10僅僅示意性地示出了關于主板14的布置，而在圖11中，也示出了供應板14和絕緣片16。
[0074]在圖10中，也以線圈結構示出了次級電導體24，這也適用于圖11，圖11中也以線圈結構示出了初級電導體22。進一步地，在圖11中，指示了第一光學信號傳輸設備28，而圖10示出了第二光學信號傳輸設備30。
[0075]圖12示意性地示例了進一步的示范性的實施例,根據該示范性的實施例,將至少兩個變壓器裝置18提供為共用的變壓器裝置218，該共用的變壓器裝置218包括供應板12上的一個初級電公共導體220，以在布置在主板14上的至少兩個次級電導體222中引起電磁感應，該次級電導體222被以虛圈示出，以指示關于圖12的示例，它們在主板14的下側上的布置。該至少兩個次級電導體222中的每一個次級電導體供應獨立的晶體管210。
[0076]圖12示出了對于將電能供應至上面部分的三個次級電導體222的共用的變壓器裝置220和僅僅供應下半部中的兩個次級電導體222的共用的變壓器裝置220的范例。進一步地，為每一個晶體管210提供了信號傳輸裝置20。
[0077]根據進一步的范例，如以上指示的，提供了公共的絕緣片。
[0078]例如，也可以提供公共的供應板，如圖12中指示的。初級電導體22和第一光學信號傳輸設備28布置在公共的供應板上。
[0079]根據替代的范例，可以提供若干供應板和/或若干絕緣片(未進一步示出)。
[0080]根據進一步的范例，每一個晶體管與相應的變壓器裝置和信號傳輸裝置形成在圖10中以虛框224指示的通道，也關于圖10至圖12示出了該進一步的范例，但是對于關于圖10至圖12描述的特征，也能夠省略該進一步的范例。每一個通道可以其高電壓電勢操作。
[0081]根據進一步的范例(未進一步示出)，絕緣片適合于使得其用作直接相鄰的信號傳輸裝置之間的光導體。
[0082]例如，在并聯(lián)控制的開關的情況下，信號傳輸裝置的故障能夠由相鄰的信號傳輸裝置的信號取代。
[0083]根據替代的范例(未進一步示出)，在相鄰的信號傳輸裝置的絕緣片的部分之間提供了光學分離。
[0084]例如，在獨立控制的開關的情況下，能夠以其最小化光學信號路徑的光學串擾。[0085]圖13示出了包括具有陰極312和陽極314的X射線源310的X射線生成器300的示范性的實施例。進一步地，提供了根據以上提到的描述的實施例和范例之一的高電壓開關200。給陰極和陽極提供了來自高電壓開關的電能，這以兩條供應線示意性地指示。提供了至陰極和陽極的電能的供給，以便發(fā)出從陰極至陽極的用于X射線輻射320的生成的電子束318。應當指出的是，僅僅以虛箭頭示例了 X射線輻射220，并且當然該X射線輻射220也包括用于扇形X射線束的錐形束。還應當指出的是，以非常示意性的方式示出了 X射線生成器300，以示例原理。當然，未進一步示出諸如例如真空外殼或控制設備的必需的部分。
[0086]圖14示出了根據當前發(fā)明的示范性的實施例的用于生成用于X射線源的高電壓供應的方法400。方法400包括以下步驟:
[0087]-在第一供給步驟410中，向變壓器裝置的初級電導體提供初級電能412，由此在次級電導體中引起導致次級電能214的電磁感應。初級電導體和次級電導體由絕緣片分離。
[0088]-在第二供給步驟416中，向以框418指示的晶體管提供次級電能。
[0089]-在第三供給步驟420中，向第一光學信號傳輸設備提供初級控制信號422，以生成光學信號。
[0090]-在傳輸步驟424中，使光學信號傳輸通過絕緣片，到達第二光學信號傳輸設備，以生成426次級控制信號428，其中，至少在第一光學信號傳輸設備和第二光學信號傳輸設備之間的部分中，絕緣片是透光的。
[0091]-進一步地，在第四供給步驟430中，向晶體管418提供次級控制信號428用于晶體管的切換。
[0092]從而，給晶體管供418應電能以及控制信號是可能的。
[0093]應當指出的是，第一供給步驟410也被稱為步驟a)，第二供給步驟416也被稱為步驟b)，第三供給步驟420也被稱為步驟C)，傳輸步驟424也被稱為步驟d)，并且第四供給步驟430也被稱為步驟e)。
[0094]在下面，描述與當前發(fā)明有關系的一些進一步的方面。根據本發(fā)明的集成的信號和電力供應傳輸適合于例如X射線系統(tǒng)中的高電壓開關。為了生成用于X射線生成的高電壓，可以通過晶體管的串聯(lián)連接來構造高電壓開關。每一個晶體管必須由其柵極端子和源極端子之間的信號來驅動。這意味著每一個驅動器在其晶體管的源極電壓處具有其參考電勢。從而，必須向驅動器提供電力，并且必須傳輸信號用于晶體管的控制。
[0095]根據本發(fā)明，絕緣片的使用避免了具有昂貴的和消耗空間的復雜幾何結構的高電壓絕緣部。通過例如本發(fā)明的單塊片形絕緣材料，也避免了以纏繞的方式對絕緣材料的數(shù)個部分進行組裝。如以上解釋的，例如通過片以上和以下的無芯線圈系統(tǒng)傳遞電力，并且由通過透明的絕緣部并且在另一側上被接收的光傳輸信號
[0096]如圖9中示出的，主板14配備有晶體管210、和驅動器或必須被供應能量和信號的其它設備212。通過透明的電隔離材料的片16來使主板14與供應板12絕緣。這樣，使主板14的所有的電壓電勢與信號和電源很好地分離了，未對其進行進一步示出。通過隔離片16的厚度給出了介電強度。
[0097]可以通過在隔離片16的每一側上具有線圈的無芯變壓器來實現(xiàn)電力供應?？梢哉J為片的厚度和例如穿過線圈的磁芯的缺乏形成了不那么有效地鏈接的變壓器。然而，通過共振地并且以高頻率操作它，可以實現(xiàn)70%以上的足夠的效率。
[0098]能夠通過光發(fā)射器和接收器的構成的對提供來自主板14的信號和至主板14的信號?？梢越o圖9的范例提供具有在隔離片16以上的發(fā)射器和在隔離片16以下的接收器的一個信號通道。光照射通過供應板12中的孔，通過透明的隔離片16，并且通過主板14中的孔，到達接收器。
[0099]高電壓開關于是可以由串聯(lián)連接的晶體管組成(也見圖10)。每一個晶體管、其驅動器和配套電路形成所謂的“通道”。每一個通道以其自己的高電壓電勢進行操作。每一個通道可以配備有向后靈敏的(backward-sensitive)光電二極管和由印制電路板(PCB)的多層疊層中的螺旋軌跡實現(xiàn)的線圈。例如將由PMMA (對于PMMA，也被稱為“有機玻璃(Plexiglas)”)構成的隔離片提供在供應板以上。供應板的線圈可以以與其配對物(counterpart)相同的方式實現(xiàn)為PCB線圈?？梢杂蓪Ь€(wire)來實現(xiàn)一個或兩個線圈，以增大耦合。線圈尺寸也可以是不同的；例如，一個發(fā)射器線圈供應兩個或更多接收線圈。
[0100]進一步地，可以將附加的PCB層疊在供應板PCB以上，以使用可用的空間。
[0101]能夠將根據本發(fā)明的具有集成的信號和電力傳輸?shù)母唠妷洪_關實現(xiàn)得非常緊湊和空間優(yōu)化的。這是用于在像計算機斷層攝影系統(tǒng)的構臺的密集組件中切換高電壓的技術上容許的特征。
[0102]必須指出的是，參考不同的主題描述了本發(fā)明的實施例。特別地，參考方法類型的權利要求描述了一些實施例，而參考設備類型的權利要求描述了其它實施例。然而，根據以上和以下描述，本領域技術人員將得知，除非另外通知，除屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，關于不同主題的特征之間的任何組合也被認為與此申請一起被公開。然而，能夠將所有的特征組合，提供大于特征的簡單相加的協(xié)同效應。
[0103]雖然已經在圖樣和前述的描述中詳細地示例了和描述了本發(fā)明，但是該示例和描述被認為是示例性的或示范性的，而非限制性的。本發(fā)明不限于公開的實施例。在實踐要求保護的發(fā)明時，根據對圖樣、公開、以及從屬權利要求的研究，本領域技術人員能夠理解和實施公開的實施例的其它變動。
[0104]在權利要求中，詞語“包括”不排除其它的元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個”不排除多個。單個處理器或其它單元可以履行權利要求中記載的數(shù)項的功能。某些措施記載在相互不同的從屬權利要求中的純粹的事實不指示不能夠有利地使用這些措施的組合。權利要求中的任何參考符號不應理解為限制范圍。
【權利要求】
1.一種用于高電壓開關的集成的信號和電力供應傳輸裝置(10)，包括: -供應板(12)； -主板(14)； -絕緣片(16)； -至少一個變壓器裝置(18);以及 -至少一個信號傳輸裝置(20); 其中，將所述絕緣片提供于所述供應板和所述主板之間； 其中，將所述至少一個變壓器裝置提供為將電能供應至晶體管的驅動電路，所述晶體管依次饋給X射線源；并且其中，所述至少一個變壓器裝置包括初級電導體(22)，所述初級電導體(22)布置在所述供應板上，以在布置在所述主板上的次級電導體(24)中引起電磁感應； 其中，所述至少一個信號傳輸裝置適合于在所述供應板和所述主板之間傳輸信號(26);并且其中，所述至少一個信號傳輸裝置至少包括提供在所述供應板上的第一光學信號傳輸設備(28)和提供在所述主板上的第二光學信號傳輸設備(30)； 其中，至少在所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備之間的部分中，所述絕緣片是透光的；并且 其中，所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備布置在光學連接路徑中。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，給所述初級電導體和所述次級電導體至少之一提供有圓周結構；并且 其中，以與所述電導體同心的方式(36)提供所述第一信號傳輸設備和所述第二信號傳輸設備至少之一。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其中，所述絕緣片具有至少一個凸起的邊緣(38)，所述至少一個凸起的邊緣(38)布置為使得所述供應板和所述主板之一的邊緣的前端部的至少部分由所述絕緣片覆蓋。
4.根據權利要求1、2或3所述的裝置，其中，所述至少一個信號傳輸裝置包括由光發(fā)射器(50)和光接收器(52)構成的至少一個對。
5.根據前面的權利要求之一所述的裝置，其中，將所述線圈提供為相應的所述板上的多層疊層(54)中的螺旋軌跡(53)。
6.—種高電壓開關(200),包括: -晶體管(210);以及 -根據權利要求1至5之一所述的集成的信號和電力供應傳輸裝置(10)； 其中，將所述晶體管提供在所述主板上； 其中，所述變壓器裝置布置為提供電力以驅動所述晶體管；并且 其中，將所述第二光學信號傳輸設備連接至所述晶體管的所述驅動電路用于信號傳輸。
7.根據權利要求6所述 的高電壓開關，其中，提供了多個(216)晶體管，所述晶體管是串聯(lián)連接的； 其中，給所述晶體管中的每一個晶體管提供了信號傳輸裝置；并且其中，將所述晶體管提供在公共的主板上。
8.根據權利要求6或7所述的高電壓開關，其中，每一個晶體管與相應的所述變壓器裝置和所述信號傳輸裝置形成通道(224);并且 其中，每一個通道能夠以其自己的高電壓電勢進行操作。
9.根據權利要求6至8之一所述的高電壓開關，其中，所述絕緣片適合于使得所述絕緣片用作直接相鄰的信號傳輸裝置之間的光導體。
10.根據權利要求6至8之一所述的高電壓開關，其中，在相鄰的信號傳輸裝置的所述絕緣片的部分之間提供光學分離。
11.一種X射線生成器(300)，包括: -X射線源(310)，所述X射線源(310)具有陰極(312)和陽極(314);以及 -根據權利要求6至10之一所述的高電壓開關(200)； 其中，給所述陰極和所述陽極提供來自所述高電壓開關的電能，以便發(fā)出從所述陰極至所述陽極的用于X射線輻射的生成的電子束。
12.一種用于生成用于X射線源的高電壓供應的方法(400)，包括以下步驟: a)向變壓器裝置的初級電導體提供(410)初級電能(412)，由此在次級電導體中引起導致次級電能的電磁感應，其中，所述初級電導體和所述次級電導體由絕緣片分離； b)向晶體管提供(416)所述次級電能； c)向第一光學信號傳輸設備提`供(420)初級控制信號(422)，以生成光學信號； d)使所述光學信號傳輸(424)通過所述絕緣片，到達第二光學信號傳輸設備，以生成(426)次級控制信號(428)，其中，至少在所述第一光學信號傳輸設備和所述第二光學信號傳輸設備之間的部分中，所述絕緣片是透光的；以及 e)向所述晶體管提供(430)所述次級控制信號，以對所述晶體管進行切換。
【文檔編號】H05G1/56GK103765996SQ201280041703
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年6月25日 優(yōu)先權日:2011年6月30日
【發(fā)明者】J·伊格尼, R·施泰納 申請人:皇家飛利浦有限公司