RU2013102045A - Источник питания градиентной катушки и система магнитно-резонансной визуализации - Google Patents

Источник питания градиентной катушки и система магнитно-резонансной визуализации Download PDF

Info

Publication number
RU2013102045A
RU2013102045A RU2013102045/28A RU2013102045A RU2013102045A RU 2013102045 A RU2013102045 A RU 2013102045A RU 2013102045/28 A RU2013102045/28 A RU 2013102045/28A RU 2013102045 A RU2013102045 A RU 2013102045A RU 2013102045 A RU2013102045 A RU 2013102045A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching
bridge circuit
bridge
gradient coil
plan
Prior art date
Application number
RU2013102045/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2562935C2 (ru
Inventor
Корнелис Леонардус Герардус ХАМ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2013102045A publication Critical patent/RU2013102045A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2562935C2 publication Critical patent/RU2562935C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • G01R33/3852—Gradient amplifiers; means for controlling the application of a gradient magnetic field to the sample, e.g. a gradient signal synthesizer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2178—Class D power amplifiers; Switching amplifiers using more than one switch or switching amplifier in parallel or in series

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

1. Источник питания (100, 812) градиентной катушки для системы (800) магнитно-резонансной визуализации, содержащий:по меньшей мере две схемы (104, 106, 108, 200, 202, 204, 206) H-моста; причем схемы H-моста соединены последовательно; каждая из схем H-моста подает напряжение первой полярности, находясь в первом состоянии (200) переключения; каждая схема H-моста подает напряжение второй полярности, когда H-мост находится во втором состоянии (202) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в третьем состоянии (204) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в четвертом состоянии (206) переключения; и заданное количество времени ток проводится через схему Н-моста в третьем и четвертом состояниях переключения, иконтроллер (814) для управления переключением схем H-моста, причем контроллер выполнен с возможностью:- приема (600, 700) последовательности (818) градиентных импульсов,- создания (602, 702) плана переключения для управления переключением каждой из схем H-моста, причем план переключения содержит управление выводом напряжения источника питания градиентной катушки посредством изменения между первым состоянием переключения и вторым состоянием переключения, причем план переключения дополнительно содержит приведение в действие (710) по меньшей мере одной схемы H-моста, выбранной из схем H-моста, либо в третьем, либо в четвертом состоянии переключения для части плана переключения, чтобы охладить схему H-моста,- реализации (604, 704) плана переключения.2. Источник питания градиентной катушки по п. 1, в котором план переключения дополнительно содержит переключение (718) схемы H-моста при измененной частоте между первым и вто�

Claims (14)

1. Источник питания (100, 812) градиентной катушки для системы (800) магнитно-резонансной визуализации, содержащий:
по меньшей мере две схемы (104, 106, 108, 200, 202, 204, 206) H-моста; причем схемы H-моста соединены последовательно; каждая из схем H-моста подает напряжение первой полярности, находясь в первом состоянии (200) переключения; каждая схема H-моста подает напряжение второй полярности, когда H-мост находится во втором состоянии (202) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в третьем состоянии (204) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в четвертом состоянии (206) переключения; и заданное количество времени ток проводится через схему Н-моста в третьем и четвертом состояниях переключения, и
контроллер (814) для управления переключением схем H-моста, причем контроллер выполнен с возможностью:
- приема (600, 700) последовательности (818) градиентных импульсов,
- создания (602, 702) плана переключения для управления переключением каждой из схем H-моста, причем план переключения содержит управление выводом напряжения источника питания градиентной катушки посредством изменения между первым состоянием переключения и вторым состоянием переключения, причем план переключения дополнительно содержит приведение в действие (710) по меньшей мере одной схемы H-моста, выбранной из схем H-моста, либо в третьем, либо в четвертом состоянии переключения для части плана переключения, чтобы охладить схему H-моста,
- реализации (604, 704) плана переключения.
2. Источник питания градиентной катушки по п. 1, в котором план переключения дополнительно содержит переключение (718) схемы H-моста при измененной частоте между первым и вторым состояниями переключения.
3. Источник питания градиентной катушки по п. 2, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью изменения частоты для минимизации потерь переключения в схеме H-моста и увеличения максимального среднеквадратичного тока, способного на проведение схемой H-моста.
4. Источник питания градиентной катушки по п. 2 или 3, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения (712) минимальной ширины полосы частот для последовательности импульсов, и в котором план переключения дополнительно содержит регулирование (714) измененной частоты выше минимального порога, причем минимальный порог представляет собой минимальную частоту для получения минимальной ширины полосы частот.
5. Источник питания градиентной катушки по п. 2, в котором последовательность импульсов задает зависящий от времени ток трапецеидальной формы, причем трапецеидальная форма задает период времени, в который задается постоянный ток, и в котором план переключения дополнительно содержит уменьшение (708) измененной частоты в упомянутый период времени.
6. Источник питания градиентной катушки по п. 1, в котором план переключения дополнительно содержит фиксирование (716) схемы H-моста в первом или втором состоянии переключения в течение периода времени.
7. Источник питания градиентной катушки по п. 1, в котором план переключения дополнительно содержит установку (716) по меньшей мере одной из схем H-моста либо в первое, либо во второе состояние переключения в течение фиксированного периода времени, причем план переключения дополнительно содержит переключение (718) остальных схем H-моста при измененной частоте между первым и вторым состояниями переключения, и причем фиксированный период времени больше периода измененной частоты.
8. Источник питания градиентной катушки по п. 1, в котором каждый H-мост содержит источник (122) напряжения, первый блок (124) переключения, второй блок (126) переключения, третий блок (128) переключения и четвертый блок (130) переключения; причем в первом состоянии (200) переключения первый и четвертый блоки переключения замкнуты, и второй и третий блоки переключения разомкнуты; причем схема H-моста находится во втором состоянии переключения, (202) когда второй и третий блоки переключения замкнуты, и второе и третий блоки переключения разомкнуты; схема H-моста находится в третьем состоянии (204) переключения, когда третий и четвертый блоки переключения разомкнуты, а первый и второй блоки переключения замкнуты; схема H-моста находится в четвертом состоянии (206) переключения, когда третий и четвертый блоки переключения замкнуты, а первый и второй блоки переключения разомкнуты.
9. Источник питания градиентной катушки по п. 8, в котором первый, второй, третий и четвертый блоки переключения представляют собой блоки переключения IGBT.
10. Источник питания градиентной катушки по п. 9, в котором каждая из схем H-моста имеет первые (110, 114, 118) и вторые (112, 116, 120) выводы; при этом каждый блок переключения имеет первое соединение (132, 136, 140, 144) и второе соединение(134, 138, 142, 146); причем первое соединение (132) первого блока переключения соединено с первым выводом схемы H-моста; второе соединение (134) первого блока переключения соединено с первым соединением (136) второго блока переключения; второе соединение (138) второго блок переключения соединено со вторым выводом схемы H-моста; первое соединение (140) третьего блока переключения соединено с первым выводом схемы H-моста; второе соединение (142) третьего блока переключения соединено с первым соединением (144) четвертого блока переключения; второе соединение (146) четвертого блока переключения соединено со вторым выводом; при этом каждый источник напряжения содержит первый вывод (148) напряжения и второй вывод (150) напряжения; причем первый вывод напряжения соединен со вторым соединением первого блока переключения; и второй вывод напряжения соединен со вторым выводом третьего блока переключения.
11. Способ работы источника (100, 812) питания градиентной катушки для системы (800) магнитно-резонансной визуализации, в котором источник питания градиентной катушки содержит по меньшей мере две схемы (104, 106, 108, 200, 202, 204, 206) H-моста, причем схемы H-моста соединены последовательно; каждая схема H-моста подает напряжение первой полярности, находясь в первом состоянии (200) переключения; каждая схема H-моста подает напряжение второй полярности, когда H-мост находится во втором состоянии (202) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в третьем состоянии (204) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в четвертом состоянии (206) переключения; и заданное количество времени ток проводится через схему Н-моста в третьем и четвертом состояниях переключения, при этом способ содержит этапы, на которых:
принимают (600, 700) последовательность градиентных импульсов,
создают (602, 702) план переключения для управления переключением блоков переключения в каждой из схем H-моста, причем план переключения содержит управление выводом напряжения источника питания градиентной катушки посредством изменения между первым состоянием переключения и вторым состоянием переключения, причем план переключения дополнительно содержит приведение в действие (710) по меньшей мере одной схемы H-моста, выбранной из схем H-моста, либо в третьем, либо в четвертом состоянии переключения для части плана переключения, чтобы охладить схему H-моста,
реализуют (604, 704) план переключения.
12. Способ по п. 1, в котором план переключения дополнительно содержит этап, на котором переключают (718) схему H-моста при измененной частоте между первым и вторым состоянием переключения.
13. Машиночитаемый носитель данных, содержащий сохраненные на нем выполняемые машиной инструкции для выполнения процессором (814) блока управления источника (100, 812) питания градиентной катушки для системы магнитно-резонансной визуализации, причем источник питания градиентной катушки содержит по меньшей мере две схемы (104, 106, 108, 200, 202, 204, 206) схемы H-моста, причем схемы H-моста соединены последовательно; каждая схема H-моста подает напряжение первой полярности, находясь в первом состоянии (200) переключения; каждая схема H-моста подает напряжение второй полярности, когда H-мост находится во втором состоянии (202) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в третьем состоянии (204) переключения; каждая схема H-моста не подает напряжение, находясь в четвертом состоянии (206) переключения; и заданное количество времени ток проводится через схему Н-моста в третьем и четвертом состояниях переключения, и при этом выполняемые машиной инструкции заставляют процессор выполнять этапы, на которых:
принимают (600, 700) последовательность градиентных импульсов,
создают (602, 702) план переключения для управления переключением блоков переключения в каждой из схем H-моста, причем план переключения содержит управление выводом напряжения источника питания градиентной катушки посредством изменения между первым состоянием переключения и вторым состоянием переключения, причем план переключения дополнительно содержит приведение в действие (710) по меньшей мере одной схемы H-моста, выбранной из схем H-моста, либо в третьем, либо в четвертом состоянии переключения для части плана переключения, чтобы охладить схему H-моста,
реализуют (604, 704) план переключения.
14. Система (800) магнитно-резонансной визуализации, содержащая:
магнит (802) магнитно-резонансной визуализации;
градиентную катушку (810) магнитного поля;
радиочастотную систему (824) для получения магнитно-резонансных данных, причем радиочастотная система выполнена с возможностью соединения с радиочастотной антенной (822);
источник (100, 812) питания градиентной катушки по любому из пп. 1-10, причем источник питания градиентной катушки магнитного поля выполнен с возможностью подавать ток градиентной катушке магнитного поля; и
компьютерную систему (826), выполненную с возможностью создания изображений (840) из магнитно-резонансных данных (838) и с возможностью управления работой системы магнитно-резонансной визуализации.
RU2013102045/28A 2010-06-17 2011-06-14 Источник питания градиентной катушки и система магнитно-резонансной визуализации RU2562935C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10166266 2010-06-17
EP10166266.6 2010-06-17
PCT/IB2011/052565 WO2011158170A1 (en) 2010-06-17 2011-06-14 Gradient coil power supply and a magnetic resonance imaging system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013102045A true RU2013102045A (ru) 2014-07-27
RU2562935C2 RU2562935C2 (ru) 2015-09-10

Family

ID=44627954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013102045/28A RU2562935C2 (ru) 2010-06-17 2011-06-14 Источник питания градиентной катушки и система магнитно-резонансной визуализации

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9222997B2 (ru)
EP (1) EP2583114B1 (ru)
CN (1) CN102947720B (ru)
RU (1) RU2562935C2 (ru)
WO (1) WO2011158170A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9632203B2 (en) * 2010-06-22 2017-04-25 Schlumberger Technology Corporation Non-resonant logging tools with H-bridge switching
US10024937B2 (en) 2011-09-27 2018-07-17 Koninklijke Philips N.V. Gradient amplifier with compensation for dead time and forward voltage
US8746628B2 (en) * 2012-03-09 2014-06-10 Siemens Industry, Inc. Track circuit transceiver
CN104170224A (zh) * 2012-03-12 2014-11-26 皇家飞利浦有限公司 用于为mri梯度线圈供电的电源转换器以及操作电源转换器的方法
KR101491658B1 (ko) * 2013-04-25 2015-02-09 주식회사 피에스텍 스위칭 증폭기 장치 및 그 제어 방법
WO2015163836A1 (ru) * 2014-04-22 2015-10-29 Алексей Анатольевич МАРЦЕНЮК-КУХАРУК Система передачи цифровых данных индуктивным методом paybeam
WO2015163837A1 (ru) * 2014-04-22 2015-10-29 Алексей Анатольевич МАРЦЕНЮК-КУХАРУК Способ индуктивной передачи цифровых данных paybeam
WO2015162054A2 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Koninklijke Philips N.V. Resonant converter and method for controlling a resonant converter
JP6498388B2 (ja) * 2014-05-02 2019-04-10 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場電源
WO2016053223A1 (ru) * 2014-09-29 2016-04-07 Алексей Анатольевич МАРЦЕНЮК-КУХАРУК Способ бесконтактной дистанционной подзарядки мобильных устройств
CN115833633A (zh) 2014-09-29 2023-03-21 皇家飞利浦有限公司 多电平逆变器以及利用其提供多电平输出电压的方法
US9577516B1 (en) * 2016-02-18 2017-02-21 Advanced Energy Industries, Inc. Apparatus for controlled overshoot in a RF generator
CN107070284B (zh) * 2017-06-12 2019-08-13 上海东软医疗科技有限公司 逆变电路输入电压的确定方法及装置、磁共振成像系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19610083B4 (de) * 1995-03-15 2005-02-17 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Gradientenmagnetfeld-Stromversorgung für eine Gradientenspule
DE19511832C2 (de) * 1995-03-30 1997-01-30 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gradientenstromversorgung für ein Kernspintomographiegerät
US5663647A (en) * 1995-12-29 1997-09-02 General Electric Company Switching gradient amplifier with adjustable DC bus voltage
GB9705459D0 (en) * 1997-03-17 1997-05-07 British Tech Group A gradient drive system for magnetic resonance imaging
US6031746A (en) 1998-09-04 2000-02-29 General Electric Company Switching amplifier for generating continuous arbitrary waveforms for magnetic resonance imaging coils
US6166602A (en) 1999-09-27 2000-12-26 General Electric Company High-efficiency switching power amplifier
EP1159631A1 (en) * 1999-11-19 2001-12-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mri apparatus with digital control and correction of the gradient current pulses
DE60231473D1 (de) * 2001-01-12 2009-04-23 Oxford Instr Superconductivity Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines magnetfeldes
US7706856B2 (en) * 2002-09-27 2010-04-27 General Electric Company System and method for predictive thermal output control of a medical device
WO2004070411A1 (en) * 2003-02-03 2004-08-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Precision gradient amplifier with multiple output voltage levels
US7253625B2 (en) 2003-02-03 2007-08-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Precision gradient amplifier with multiple output voltage levels
WO2005043183A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-12 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Mri system with variable field of view magnet
DE10353965A1 (de) * 2003-11-19 2005-06-09 Siemens Ag Verstärker mit endstufen-gesteuerter Regelung
US7116166B2 (en) * 2004-06-15 2006-10-03 General Electric Company High fidelity, high power switched amplifier
US7772924B2 (en) * 2006-11-15 2010-08-10 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for controlling a common-mode voltage of switching amplifiers
US7615998B2 (en) * 2007-01-09 2009-11-10 General Electric Company Method and apparatus for actively controlling quench protection of a superconducting magnet
DE102007026912B4 (de) * 2007-06-12 2013-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Stromversorgung einer induktiven Last
RU73762U1 (ru) * 2007-09-24 2008-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие "Дека" (ООО "НТП" Дека") Электропривод постоянного тока
CN101451967B (zh) * 2007-12-04 2012-05-09 西门子（中国）有限公司 改善核磁共振成像设备的成像质量的方法及设备
DE102008017819B3 (de) * 2008-04-08 2009-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Magnetresonanzanlage und Verfahren zum Betrieb einer Magnetresonanzanlage
JPWO2011083788A1 (ja) * 2010-01-06 2013-05-13 株式会社日立メディコ 傾斜磁場電源装置およびこの制御方法、並びにこれを用いた核磁気共鳴イメージング装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2562935C2 (ru) 2015-09-10
CN102947720A (zh) 2013-02-27
EP2583114A1 (en) 2013-04-24
US20130088234A1 (en) 2013-04-11
WO2011158170A1 (en) 2011-12-22
EP2583114B1 (en) 2015-11-04
US9222997B2 (en) 2015-12-29
CN102947720B (zh) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013102045A (ru) Источник питания градиентной катушки и система магнитно-резонансной визуализации
CN104919550B (zh) 使用能量注入的感应电力传输控制
CN107005150B (zh) 用于驱动负载的功率设备和方法
JP2018511420A5 (ru)
JP2004092633A (ja) リニア圧縮機の出力制御装置及び出力制御方法
RU2014145680A (ru) Градиентная система питания mri с добавленным накопителем энергии
WO2013136224A3 (en) Power converter for powering an mri gradient coil and method of operating a power converter
RU2014153892A (ru) Управляемый посредством частоты переключений импульсный блок источника питания для питания градиентных катушек системы магнитного резонанса
CN203251260U (zh) 一种无刷直流电机功率变换电路
CN104617840A (zh) 基于开关时序控制和rlc振荡产生磁场的节能控制电路
CN103683867A (zh) 反激式开关电源电路及应用该电路的背光源驱动装置
JP2013005631A (ja) スイッチング電源装置
CN110557022A (zh) 控制psfb变换器的方法及psfb变换器
JP2010105079A (ja) 永電磁チャック
CN110168890A (zh) 调节时钟驱动的变换器的具有双点调节器的控制电路
US9438114B2 (en) Methods and systems for energy recycling
CN203251261U (zh) 一种无刷直流电机功率变换电路
CN113422440A (zh) 无线电源系统的动态谐振
JP2015195667A (ja) インバータ試験装置
JP2009261117A (ja) スイッチング電源装置
CN103326638B (zh) 开关磁阻电机控制器的优化调整电路及优化方法
CN109695768A (zh) 低功耗电磁阀驱动电路
JP2013090276A (ja) スイッチ制御装置
KR101540954B1 (ko) 발전기용 초전도 계자 코일
CN208986627U (zh) 一种新型储能电路

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200615