Brevet FR2853201A1 — publié le 20041001

GENERATEUR D'ALIMENTATION HAUTE TENSION GERE PAR UNE MONOCARTE ELECfRONIQUE. APPLICATION NOTAMMENT AUX TUBES À RAYON X DOMAINE DE L'INVENTION L'invention est une nouvelle alimentation destinée notamment à un tube à rayon x, ses fonctions sont similaires aux alimentations connues, actuellement mis en oeuvre, mais la combinaison des 10 moyens est simplifiée, elle se situe plus particulièrement au niveau de la carte électronique qui dans ce cas est unique contrairement aux alimentations actuelles. ART ANTERIEUR Dans l'art antérieur les générateurs de rayons ( Rx) 15 comportaient un ensemble de moyens logés dans des armoires volumineuses occupant une grande partie des salles de radiologie,il s'agissait le plus souvent de moyens électromécaniques encombrants et compliqués. Ensuite sont apparues des alimentations triphasées réduisant un peu l'encombrement mais toujours 20 aussi complexes. L'évolution de l'électronique et la mise en oeuvre des cartes à circuits imprimés a permis d'améliorer la technologie en se substituant aux anciens systèmes; dans les générateurs Rx actuels les alimentations sont constituées de moyens comprenant en particulier 25 plusieurs cartes électroniques réalisées à partir de circuits imprimés utilisant des technologies traversantes et de C.M.S. (Composants Montés en Surface) La figure 1 de la planche 1 (art antérieur) nous montre un exemple de ce type de générateur dont chaque fonction essentielle 30 est réalisée par une carte qui conduit pour l'ensemble du dispositif à un grand nombres de cartes interconnectées. Les inconvénients de ce type de générateur sont les suivants: Coût de réalisation élevé engendré par la présence de nombreuses cartes électroniques détection des pannes complexe câblage d'interconnexion important, lui même générateur de pannes Maintenance complexe Evolution du système fermée à toute amélioration La présente invention est donc essentiellement une 10 simplification de moyens, les interconnexions n'existent plus la carte est unique, la maintenance est aisée. Nous situerons l'évolution de la présente invention à partir d'un ART ANTERIEUR ancien puis plus récent. Les dessins servant à la compréhension de l'invention 15 représentent: figure 1 planche 1/3 un art antérieur relativement ancien ou ce type de générateur comportait plusieurs cartes aux fonctionnalités différentes interconnectées par un câblage I figure 2 planche 1/3 un art antérieur plus récent comportant 20 plusieurs cartes pilotées par au moins un microprocesseur Sur la figure 3 de la planche 2/3 est représentée la carte moyen essentiel et nouveau de l'invention à l'intérieur de laquelle tous le moyens et leurs fonctionnalités existent, ainsi qu'un microprocesseur qui pilote et gère les fonctionnalités et les sécurités. 25 Sur la figure 4 de la planche 3/3 est représenté l'ensemble du générateur avec sa monocarte et ses périphériques indispensables à la bonne marche de celui-ci. Sur les figures 3 et 4 les flèches en "trait gras" représentent les sens des dialogues entre les divers moyens:dans un seul sens ou 30 dans les deux sens! Nous rappellerons rapidement les fonctionnalités des moyens essentiels connus de l'homme de métier qui permettent de bien cerner l'invention. Nous diviserons en deux groupes essentiels les moyens du nouveau générateur 1 L'ensemble des moyens fonctionnels 2 nécessaires à la compréhension de l'invention sont regroupés dans la présente invention sur une Monocarte Mc L'ensemble des moyens fonctionnels 3 regroupant les périphériques du générateur 1 situé comme la monocarte dans l'armoire unique du générateur 1 Reprenons les fonctionnalités de l'art antérieur (ensemble des moyens 2) qui dans cet art antérieur étaient dispersées sur 9 cartes électronique Me(i à 9) Une première carte Mel correspondant aux anciens générateurs assurait l'alimentation et le chauffage du tube Rx Une deuxième carte Me 2 assurait la gestion des ordres du pupitre commande de l'installation Une troisième carte Me 3 assurait une interface de dialogue avec les périphériques de l'installation Une quatrième carte Me 4 correspondait à la commande de 20 puissance (Bloc Haute Tension,transformateur........) Une cinquième carte Me 5 réglait la tension aux bornes du transformateur Une sixième carte Me 6 comportait des moyens assurant les fonctions démarrage en rotation de l'anode ceci pour dissiper la 25 température cas de la basse vitesse: 3000 tours /min Une septième carte Me7 comportait des moyens assurant les fonctions démarrage en rotation de l'anode, cas des hautes vitesses 9000 tours/minute Une huitième carte Me 8 qui comportait les moyens- de 30 gestion des temps d'exposition des patients aux rayons x ("Automatic Exposure Control"): contrôle automatique de l'exposition. Une neuvième carte Me9 qui assurait le réglage de l'ampérage du courant dans le tube. L'ensemble de ces moyens était donc répartis sur toutes ces cartes électroniques M(i à 9). A ces cartes il fallait ajouter des cartes 5 annexes qui avaient pour fonctionnalités essentielles, verrouillage du tube Rx, minuterie,sécurité, , test avant essai.. Par la suite dans un art antérieur plus récent, ces cartes qui au tout début ne faisaient que dialoguer entre elles,ont été gérées 10 par un ou plusieurs microprocesseur. Mp Une Interconnexion de câbles I entre les cartes assurait dialogue et fonctionnement Là s'arrête cette description aussi exhaustive que possible de l'art antérieur, nous allons voir comment celui-ci évolue'dans la 15 présente invention, qui possède une simplification de moyens en conservant cependant toutes les fonctionnalités précédemment décrites. La présente Invention est donc un nouveau générateur 1 comprenant une seule carte Mc regroupant sur celle-ci un ensemble 20 de moyens fonctionnels 2 capables de gérer et de dialoguer avec les autres moyens du générateur en supprimant des interconnexions I et qui appartiennent à divers zones de la monocarte Mc, ils sont dénommés comme suit: moyen 21: Alimentation filament moyen 22: Gestion pupitre commande moyen 23: Interface dialogue avec les périphériques moyen 24: Commande de Puissance moyen 25: Réglage tension aux bornes d'un transformateur moyen 26: Démarrage du moteur de rotations 3000tr/min 30 moyen 27: Démarrage du moteur de rotations 9000tr/min moyen 28: Fonction Contrôle de l'exposition aux rayonnement moyen 29:Réglage de l'intensité du courant du tube Rx moyen 30 Gestion des différents moyens nommés ci dessus Le moyen 30 système de gestion des autres moyens reçoit des instructions de manière unilatérale du moyen 28 qui est le dispositif de contrôle de l'exposition au rayonnement x ledit moyen 30 gère de manière unilatérale et simultanée en 5 simple donneur d'ordre dialogue simple (ordres envoyés) le moyen 21 (relié à l'alimentation filament du Rx) Il gère de manière bilatérale et simultanée (dialogue dans les deux sens) l'ensemble 2 des moyens suivants: le moyen 22 le pupitre de commande qui lui même est formé de moyens connus, moyens opto- coupleurs et moyens d'isolation le moyen 23 qui n'est autre qu'une interface de dialogue gérant les diverses séquences de fonctionnement le moyen 24 qui correspond à la commande de puissance 15 dont le moyen essentiel est un transformateur. le moyen 25 qui est le moyen de réglage de la tension aux bornes du transformateur précédemment cité les moyens 26 et 27 correspondant au démarrage des moteurs respectivement 3000Tr/min et 9000Tr/min, le moyen 27 20 nécessitant la présence de fibres optiques pour obtenir une meilleure isolation. Cette carte regroupant tous les moyens et fonctions essentielles de ce générateur 1 ( figure 4) est insérée par des fiches 25 interchangeables.. Nous allons maintenant décrire l'ensemble des Moyens du Générateur 1 gérés par la monocarte Mc regroupant l'ensemble des moyens 2 Le Générateur 1 géré par le Microprocesseur Mp situé sur la inonocarte Mc regroupant J'ensemble des moyens 2 précédemment décrit. les moyens du générateur 1 gérés par la monocarte Mc sont des moyens de fonctionnement et de sécurité. L'alimentation de la carte Mc est réalisée par un moyen 3 qui est une alimentation de type connue de l'homme de métier. elle gère l'ensemble des moyens cités ci après: un moyen 4 alimentation de type connue qui alimente un 10 moyen 5 qui est un dispositif de sécurité et de commande d'un moyen 6. le moyen 6 qui est une commande de puissance pour un moyen 7 qui est un bloc Haute Tension un bloc 8 qui reçoit le secteur 380V triphasé ( S) il est 15 équipé de disjoncteurs thermiques ( fusibles) un bloc 9 ( ou ensemble de moyens 9) constitué d' éléments de sécurité: notamment différents types de disjoncteurs. un moyen 10 qui est un ensemble de Contacteurs de Mise Sous Tension (MST) un moyen 11 qui est un contacteur inhibant les résistances 121 122 123 d'un bloc (ou moyen 12) en permettant de régler la charge aux travers des résistances L'ensemble des moyens est géré par un programme d'ordinateur situé sur le:microprocesseur Mp lui même situé sur la 25 monocarte Mc ( moyen 30), il permet de modifier et de faire évoluer le logiciel du microprocesseur Mp de la monocarte Mc du générateur 1 pour l'adapter sans modifier les configurations des autres moyens précédemment décrit en s'adaptant à tout nouveau dispositif. REVENDICATIONS 1-Générateur (1) composé d'un ensemble de moyens fonctionnels caractérisé en ce qu'ils sont regroupés sur une 5 monocarte (Mc) comprenantunensemblede moyens(2) capables de dialoguer et de gérer tousles moyens de fonctionnement et de sécurité du générateur (1), l'ensemble des moyens (2) regroupés sur ladite carte Mc étant: moyen (21) : Alimentation filament moyen (22): Gestion pupitre commande moyen (23): Interface dialogue avec les périphériques moyen (24):Commande de Puissance moyen (25) :Réglage tension aux bornes d'un transformateur 15 moyen (26): Démarrage du moteur de rotations 3000tr/min moyen (27): Démarrage du moteur de rotations 9000tr/min moyen (28): Fonction Controle de l'exposition de rayonnement moyen (29) :Réglage de l'intensité du courant du tube Rx le moyen (30) étant correspondant à un microprocesseur (Mp) situé également sur la monocarte (Mc) 2- Générateur (1) selon la revendication 1 composé d'un ensemble de moyens fonctionnels ( 2), caractérisé en ce que le moyen (30) faisant partie du microprocesseur( Mp) est un système 25 de gestion des autres moyens qui reçoit des instructions d'un moyen (28) qui est le dispositif de contrôle de l'exposition au rayonnement x ledit moyen (30) gérant de manière unilatérale et simultanée l'ensemble des moyens:en dialoguant dans un seul sens avec le 30 moyen ( 21) alimentation filament et en dialoguant dans les deux sens avec es moyens suivants: moyen (22) le pupitre de commande qui lui même est formé de moyens connus, moyens optocoupleurs et moyens d'isolation moyen(23) interface de dialogue gérant les diverses séquences de fonctionnement moyen( 24) correspondant à la commande de puissance dont le sous-moyen essentiel est un transformateur. moyen (25) qui est moyen de réglage de la tension aux bornes du transformateur précédemment cité des moyens (26 et 27) correspondant au démarrage des moteurs respectivement 3000Tr/min et 9000Tr/min, le moyen (27) 10 nécessitant la présence de fibres optiques pour obtenir une meilleure isolation. 3-Générateur (1) selon les revendications 1 et 2 composé d'un ensemble de moyens fonctionnels (2) regroupés sur une seule 15 carte (Mc) caractérisé en ce que l'ensemble des moyens (2) alimentée par un moyen (3) gère les autres moyens ci après du géenerateur à savoir: un moyen (4) qui est également une alimentation reliée à un moyen (5) qui est un moyen de Sécurité et de commande 20 correspondant à la "carte Driver" d'un moyen (6) le moyen (6) étant la commande de puissance d'un moyen (7), bloc Haute tension qui envoie les signaux de commande à un générateur Rx un bloc (8) reçoit le secteur 380V triphasé ( S) équipé de 25 disjoncteurs thermiques. un bloc (9) constitué d' éléments de sécurité des différents moyens tels que des disjoncteurs..... un moyen (10) qui est un ensemble de Contacteurs de Mise Sous Tension (MST) un moyen (11) qui est un contacteur inhibant les résistances(121, 122, 123,) d' un moyen (12) en permettant de régler la charge aux travers desdites résistances 4-Générateur (1) selon l'une quelconque des précédentes revendications composé d'un ensemble de moyens fonctionnels (2) regroupés sur une carte unique (Mc) caractérisé en ce que lesdits moyens sont gérés par un programme d'ordinateur situé sur le 5 microprocesseur (Mp) de la carte (Mc) rendant possible l'évolution ou la modification du logiciel dudit microprocesseur (Mp) du générateur (1) en permettant ainsi son adaptation à d'autres tubes (Rx) ceci, sans modifier les configurations des moyens 10 fondamentaux du générateur (1)