CN203206509U - 低噪声照明电路及磁共振成像设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低噪声照明电路及磁共振成像设备，所述低噪声照明电路包括：输出不同电压信号的电流给定信号源；根据电流给定信号源的电压信号，对流过照明部的电流大小进行调节的电流调节部；及在电流调节部的控制下进行照明的照明部。本实用新型的低噪声照明电路，开关管工作在线性放大状态下，所以没有开通和关断的噪声；调节电流部只需要三个器件，因此结构简单、工作状态稳定；设计时可以选择不同的电阻和给定电压，因此设计灵活性高、可以控制电流电压范围很宽。

Description

低噪声照明电路及磁共振成像设备

技术领域

本实用新型涉及一种照明电路，尤其是一种低噪声照明电路及应用该照明电路的磁共振成像设备。

背景技术

MRI(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)为磁共振成像设备，是一种基于所检测到的来自进动的核磁矩的射频信号对在成像空间中的患者或其它物体进行成像的医疗诊断装置。因为MRI具有对人体没有电离辐射损伤、且能获取清晰软组织结构断面图等优点，广泛应用于现代医疗诊断领域中。

一般在MRI中通常采用LED(Light Emitting Diode，简称LED)灯产生适宜的环境光，常用的LED灯驱动方法有两种，一种为开关电源式的驱动方法，另一种为线性驱动方法。开关电源式的驱动方法是控制恒流源，开关管工作在开关状态，如MOSFET(金属氧化物场效晶体管)的开通和断开来控制电流的导通或截止，通过不同的导通和截止的时间组合来控制电流大小。这种方法的优点是效率高，但是在控制电流导通和截止过程中，电路会产生很大的di/dt(电流变化率)和dv/dt(电压变化率)的变化，而这些变化会向外辐射能量并产生电磁干扰。由于上述缺陷，在使用开关电源式的驱动方法时必须要有可靠的屏蔽措施。另一种LED的线性驱动方法是控制输出电流源，使开关管工作在线性状态，通过控制开关管导通时的阻值来改变输出电流的大小。这种方法的优点是电磁干扰小，缺点是与开关电源方式的驱动方法相比时效率较低、发热较严重。因为散热与IC封装和环境温度密切相关，因此实际操作中不好调整。

实用新型内容

为了解决上述现有方案中的缺陷，本实用新型提供一种干扰小、结构简单、便于散热的照明电路。为了达到上述目的，本实用新型提供的一种低噪声照明电路包括：输出不同电压信号的电流给定信号源；根据电流给定信号源输出的电压信号，对流过照明部的电流大小进行调节的电流调节部；及在电流调节部的控制下进行照明的照明部。

可选的，上述低噪声照明电路中，上述电流调节部包括：串连于照明部，工作在线性区的可变电阻开关管；及输出端连接于上述开关管，对开关管的电阻进行线性控制的运算放大器。

可选的，上述低噪声照明电路中，上述电流调节部还包括：串连于上述开关管，用于采集电流值的电阻。

可选的，上述低噪声照明电路中，上述电流给定信号源为DA转换器。

可选的，上述低噪声照明电路中，上述照明部至少为一个LED灯。

可选的，上述低噪声照明电路中，上述电路给定信号源包括分压电阻，上述电压信号为引出运算放大器电源后通过所述分压电阻分压后生成的电压信号。

可选的，上述低噪声照明电路中，上述分压电阻包括：与运算放大器的相同输入端进行串联的第一分压电阻；及与运算放大器的相同输入端进行并联的第二分压电阻。

本实用新型还提供一种磁共振成像设备，包括上述低噪声照明电路。

本实用新型的低噪声照明电路，开关管工作在线性放大状态下，所以没有开通和关断的噪声；调节电流部只需要3个器件，因此结构简单、工作状态稳定；没有很剧烈的电压电流的变化，因此不会产生很强的电磁干扰；设计时可以选择不同的电阻和给定电压，因此设计灵活性高、可以控制电流电压范围很宽。

附图说明

图1是本实用新型的低噪声照明电路示意图；

图2是本使用新型的另一实施例的低噪声照明电路示意图。

符号说明

10：运算放大器    11：输出端        12：同相输入端

13：反向输入端    20：开关管        21：门极

22：漏极          23：源极          30：电阻

31：第一分压电阻  32：第二分压电阻  40：照明部

50：电流调节部    60：电流给定信号源

具体实施方式

MR系统中一般采用LED灯来产生适宜的光环境，在这个过程中为了满足不同的应用的需求，要经常对LED灯进行开闭及亮度调节操作。因为MRI系统的特殊成像原理，要求尽量降低在开闭及调节亮度的操作中产生的电磁干扰。为了达到上述目的本实用新型中提供一种在线性放大状态下对照明设备进行驱动的低噪声照明电路，通过上述低噪声照明电路可以在不干扰MRI系统成像的情况下对照明设备进行开闭及亮度调节。

以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施例。

图1是本实用新型的低噪声照明电路示意图。如图1所示，本实用新型的低噪声照明电路包括：输出不同电压信号的电流给定信号源60；根据电流给定信号源60输出的电压信号，对流过照明部40的电流大小进行调节的电流调节部50；及在电流调节部50的控制下进行照明的照明部40。

上述电流调节部50包括：串连于照明部40、工作在线性区的可变电阻值开关管20；根据电流给定信号源60的电压信号，对开关管20进行控制的运算放大器10；及串连于上述开关管20、用于采集电流值得电阻30。其中，运算放大器10的同相输入端12连接于所述电流给定信号源60，运算放大器10的反向输入端13连接于开关管20的源极23，而运算放大器10的输出端11连接于开关管20的门极21，开关管的漏极22串连于照明部40。通过上述连接，运算放大器10连接成反馈形式，反馈形式是将输出量的一部分或全部按一定的方式送回到输入回路来影响输入量的一种连接方式。根据虚断和虚短原理，当运算放大器10工作在线性放大状态时，运算放大器10同相输入端12的电压等于反向输入端13的电压。再通过公式I＝Vref/R，其中I为流过被控制LED灯的电流值、Vref为电流给定信号源60的给定电压值、R为电阻30的阻值，通过改变给定电压Vref就可以调节流过照明部40的电流大小。如果需要一个恒定的电流，只需要给出一个确定的电压值就可以。

上述电流调节部50还包括用串连于所述可变电阻值的开关管20、用于采集电流的电阻30。

上述照明电路中，照明部40为单个或多个LED灯组成、上述电流给定信号源60为DA转换器或其他形式的电压源。

图2是本实用新型的另一实施例的低噪声照明电路示意图。为了节省成本和设计上的方便，电流给定信号源60是直接从运算放大器10的电源引出后通过电阻分压的方式构成。如图2所示，电流给定信号源60的电压是通过放大器的电源引出，电流给定信号源60包括第一分压电阻31和第二分压电阻32，第一分压电阻31与运算放大器10的相同输入端12进行串联、第二分压电阻32和运算放大器10的相同输入端12进行并联。根据上述连接，通过第一分压电阻31和第二分压电阻32的大小调整，就可以调整施加在相同输入端的电压值，并以实施例1种描述的相同原理调节流过照明部40的电流大小。

本实用新型的低噪声照明电路，开关管工作在线性放大态，所以没有开通和关断的噪声；调节电流部只需要三个器件，因此结构简单、工作状态稳定；设计时可以选择不同的电阻和给定电压，因此设计灵活性高、可以控制电流电压范围很宽。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种低噪声照明电路，其特征在于，包括：输出不同电压信号的电流给定信号源；根据电流给定信号源输出的电压信号，对流过照明部的电流大小进行调节的电流调节部；及在电流调节部的控制下进行照明的照明部。

2.如权利要求1所述的低噪声照明电路，其特征在于，上述电流调节部包括：串连于照明部，工作在线性区的可变电阻开关管；及输出端连接于上述开关管，对开关管的电阻进行线性控制的运算放大器。

3.如权利要求2所述的低噪声照明电路，其特征在于，上述电流调节部还包括：串连于上述开关管，用于采集电流值的电阻。

4.如权利要求1所述的低噪声照明电路，其特征在于，上述电流给定信号源为DA转换器。

5.如权利要求1所述的低噪声照明电路，其特征在于，上述照明部至少为一个LED灯。

6.如权利要求2所述的低噪声照明电路，其特征在于：上述电流给定信号源包括分压电阻，上述电压信号为引出运算放大器电源后通过分压电阻分压后生成的电压信号。

7.如权利要求6所述的低噪声照明电路，其特征在于，上述分压电阻包括：与运算放大器的相同输入端进行串联的第一分压电阻；及与运算放大器的相同输入端进行并联的第二分压电阻。

8.一种磁共振成像设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的低噪声照明电路。

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