The present application discloses a pulse power supply system comprising at least two H bridges in a cascade for providing pulsed current to a load, each H bridge comprising at least two branches, and each branch comprising at least two transistor switches connected in series, each of which comprises a transistor and a diode connected in parallel with the transistor; and a controller, which is configured. It is set to determine whether the change rate of the load current is lower than the threshold value, and is configured to reduce the switching loss when the change rate is lower than the threshold value.
【技术实现步骤摘要】
脉冲电源系统及其控制方法
技术介绍
本申请一般涉及电源
,尤其涉及一种脉冲电源技术及其控制方法。脉冲电源是独特的技术,其可以将能量压缩成短而强烈的脉冲,以产生强烈的能量输出,而不需要非常大的能量源。脉冲电源已被广泛应用于许多工业领域,如磁共振成像(MRI)。一般来说,MRI检查是基于主要磁场,射频(RF)磁场和时变磁梯度场之间的相互作用,关于对象内的核自旋的旋转磁性材料(例如患者)的。用于在MRI系统中产生图像的磁场包括由主要磁场磁体产生的高度均匀的静态磁场。一系列梯度场由位于对象周围的一组梯度线圈产生。梯度场在两维或三维中编码单个平面或体积元素(像素或体素)的位置。使用RF线圈来产生RF磁场。该RF磁场扰乱了其平衡方向上的一些陀螺磁核的自旋,导致自旋绕其平衡磁化轴线前进。某些回旋磁材料,如水分子中的氢核,具有响应外部磁场的特性。这些核的旋转的进动可以通过操纵场来对其影响,从而产生可以被检测,处理和用于重建有用图像的RF信号。在MRI系统中,梯度驱动器被配置为激发位于物体周围的梯度线圈,例如患者,以沿着X轴方向,Y轴方向和Z轴方向产生磁场梯度。时变磁梯度场由具有大动态范围的脉冲电流序列驱动。梯度驱动器通常包括串联和/或并联连接的半导体阵列,其可以被堆叠以驱动更高幅度的脉冲序列。然而,梯形驱动器的典型配置不具有高开关频率和低开关损耗的特点。
技术实现思路
在一个实施例中,本申请提供了一种脉冲电源系统,其包括级联的至少两个H桥,用于向负载提供脉冲电流,其中每个H桥包括至少两个支路,并且每个支路包括串联连接的至少两个晶体管开关,其中每个晶体管开关包括晶体管和与所述晶 ...
【技术保护点】
1.一种脉冲电源系统,其特征在于,包括:至少两个H桥级联以向负载提供脉冲电流,其中每个H桥包括至少两个支路,并且每个支路包括串联连接的至少两个晶体管开关,其中每个晶体管开关包括晶体管和与晶体管并联连接的二极管,并且二极管被配置为连接在晶体管的源极和漏极两端;和控制器被配置为确定负载电流的变化速率是否低于阈值,并且被配置为当所述变化速率低于阈值时减小开关损耗。
【技术特征摘要】
1.一种脉冲电源系统,其特征在于,包括:至少两个H桥级联以向负载提供脉冲电流,其中每个H桥包括至少两个支路,并且每个支路包括串联连接的至少两个晶体管开关,其中每个晶体管开关包括晶体管和与晶体管并联连接的二极管,并且二极管被配置为连接在晶体管的源极和漏极两端;和控制器被配置为确定负载电流的变化速率是否低于阈值,并且被配置为当所述变化速率低于阈值时减小开关损耗。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置为当所述变化速率不低于阈值时使使用第一开关频率,并且当所述变化速率低于阈值时,使用比所述第一频率低的第二开关频率。3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置为确定所述变化速率是否低于阈值,并且所述负载电流的电流幅度是否低于预定值;并且当所述变化速率低于阈值并且电流幅度低于预定值时,使至少一个H桥导通并且保持其余H桥的开关状态。4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制器被配置为确定所述变化速率是否低于阈值,并且所述负载电流的电流幅度是否低于预定值;当所述变化速率低于阈值并且电流幅度低于预定值时,提高所述负载电流至高于所述预定值。5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个支路包括并联连接的多个模块,每个模块包括串联连接的两个晶体管开关,所述二极管被配置为传导电流在所述晶体管的源极和漏极之间,并且每个模块的两个晶体管开关之间的节点电连接,其中控制器被配置为确定所述变化速率是否低于阈值,并且负载电流的电流幅度是否低于预定值;在当所述变化速率低于阈值并且电流幅度低于预定值时,使至少一个模块关闭,其余模块保持开关状态。6.一种脉冲电源系统的控制方法,其特征在于,该系统包括级联的至少两个H桥,用于向负载提供脉冲电流,该方法包括:接收负载电流和参考电流信号,基于负载电流和参考电流信...
【专利技术属性】
技术研发人员:王汝锡,胡安·安东尼奥·萨贝德,许飞,刘小虎,
申请(专利权)人:通用电气公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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