The invention relates to a rotary joint with multi mode inverter induction. Induction power transmission circuit or induction rotary joint with induction rotary coupler, which has one side relative to the two side and the two winding is rotatably arranged and a winding. The two side is connected to the load via the rectifier. The stray inductance coupler with a resonant capacitor forming a series resonant circuit of series resonant frequency. The inverter in the full bridge circuit is provided for the DC input voltage into AC voltage. The inverter is operable to transmit high power level in full bridge mode, and operation in order to transmit low power level in half bridge mode. This leads to safety range, soft power and improved dynamic width, because the switching between the modes can be controlled by simple hardware.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于在相对彼此可旋转的两个单元之间耦合电功率的感应功率耦合设备,特别是用于计算机断层扫描仪中使用的功率耦合器。这样的功率耦合器也被称作旋转接头。
技术介绍
在计算机断层(CT)扫描仪和其他相关机器中,在从10kW直到超过100kW范围中的大功率从静止侧被传送到旋转侧。这里,生成在超过一百千伏范围中的高电压以产生x射线辐射。在美国专利US7,054,411中,公开了多通道感应旋转接头。它具有用于将功率从静上侧传输到旋转侧的感应通道。具有辅助电源和主电源电路。此外,提供了用于功率控制的电容性反馈链路。在EP2530805Al中公开了一种具有安全功能的非接触式旋转接头。感应耦合的旋转接头的逆变器具有两种操作状态。在第一操作状态中,它接收三相电源线输入。在第二操作状态中,它接收单电源线输入。依赖于输入信号,在二次侧生成较高和较低的输出电压,其可以用于区分不同的操作状态。缺点是需要大功率接触器以用于输入信号的切换。当接通输出功率时,在所有提到的感应耦合的旋转接头中存在一个普遍问题。在旋转变压器的二次侧具有整流器和滤波电容器。当二次侧被切断时,滤波电容器放电。针对接通二次侧,滤波电容器必须被充电到标称输出电压。在没有任何电流限制装置的情况下,在开启电路时会具有非常高的电流,直至滤波电容器被充电。这可能导致对相关联的电子组件的显著压力或甚至相关联的电子组件的过载。
技术实现思路
本专利技术 ...
【技术保护点】
一种感应功率传输电路,至少包括:感应旋转耦合器,其具有相对二次侧(200)可旋转地布置的一次侧(100),所述一次侧至少包括一次绕组(110),所述二次侧(200)至少包括二次绕组(210),所述二次绕组(210)连接到整流器(221‑224)以用于传输直流输出,所述感应旋转耦合器还具有杂散电感(131),谐振电容器(130),其与一次绕组(110)或二次绕组(210)中的至少一个串联耦合,所述谐振电容器与所述杂散电感(131)‑一起形成串联谐振电路,其限定至少一个串联谐振频率,逆变器(140),其用于将来自直流电压电源(180)的直流输入电压转换为交流电压,所述逆变器包括至少四个半导体开关(141‑144),在全桥电路中形成第一开关(141)和第二开关(142)的第一支路(145)以及第三开关(143)和第四开关(144)的第二支路(146),以及控制电路(190),其用于生成控制信号(191‑194)以控制开关(141‑144),使得控制电路能够生成针对全桥模式操作的控制信号,在全桥模式操作中,第一开关(141)连同第四开关(144)、与第二开关(142)连同第三开关(143)交替 ...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
2014.12.18 EP 14198921.01.一种感应功率传输电路,至少包括:
感应旋转耦合器,其具有相对二次侧(200)可旋转地布置的一次侧(100),所述一次侧
至少包括一次绕组(110),所述二次侧(200)至少包括二次绕组(210),所述二次绕组(210)
连接到整流器(221-224)以用于传输直流输出,所述感应旋转耦合器还具有杂散电感
(131),
谐振电容器(130),其与一次绕组(110)或二次绕组(210)中的至少一个串联耦合,所述
谐振电容器与所述杂散电感(131)-一起形成串联谐振电路,其限定至少一个串联谐振频
率,
逆变器(140),其用于将来自直流电压电源(180)的直流输入电压转换为交流电压,所
述逆变器包括至少四个半导体开关(141-144),在全桥电路中形成第一开关(141)和第二开
关(142)的第一支路(145)以及第三开关(143)和第四开关(144)的第二支路(146),以及
控制电路(190),其用于生成控制信号(191-194)以控制开关(141-144),使得控制电路
能够生成针对全桥模式操作的控制信号,在全桥模式操作中,第一开关(141)连同第四开关
(144)、与第二开关(142)连同第三开关(143)交替地闭合,
其特征在于,控制电路(190)还被适配为生成针对半桥模式操作的控制信号,在半桥模
式操作中,一个支路的一个开关永久闭合,而另一支路的开关交替地闭合,并且通过经由独
立于桥控制电路的电路独立且异步地降低一个半桥的驱动器中的一个的功率来启动半桥
模式。
2.根据权利要求1所述的感应功率传输电路,其特征在于:
所述控制电路(190)被适配为在给定时间生成针对半桥模式的控制信号,并且在之后
切换到全桥模式,其中控制信号以低占空比开始,所述占空比随时间增加。
3.根据前述权利要求中的任何一个所述的感应功率传输电路,其特征在于:
在所述逆变器(140)和一次绕组(110)之间提供变压器(120)。
4.根据前述权利要求中任何一个所述的感应功率传输电路,其特征在于:
在从半桥模式切换到全桥模式之前,控制电路(190)被适配为以第二频率生成针对半
桥模式的控制信号,第二频率具有高于串联谐振频率的第一偏移,并且控制电路(190)被适
配为将频率改变到低于所述串联谐振频率、但与所述第二频率相比更接近于所述串联谐振
频率的第一频率。
5.根据权利要求4所述的感应功率传输电路,其特征在于:
技术研发人员:N·克鲁梅,U·赫尔曼,
申请(专利权)人:滑动环及设备制造有限公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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