维持梯度线圈驱动器电路中软开关条件的系统和方法技术方案

在一个实施例中，系统包括梯度线圈驱动器，其配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号。该梯度线圈驱动器包括电子电路。该电子电路包括电耦合于电源的第一H桥电路。该第一H桥包括多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；和与每个MOSFET开关并联电耦合的多个二极管。多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势。第一H桥还包括负载，其配置成调节流过多个二极管中的每个以及多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。

【技术实现步骤摘要】
维持梯度线圈驱动器电路中软开关条件的系统和方法
技术介绍
一般，磁共振成像（MRI）检查基于一次磁场、射频（RF）磁场和在感兴趣受检者（例如患者）内具有带核自旋的旋磁材料的时变磁梯度场之间的交互。某些旋磁材料（例如水分子中的氢核）具有响应于外部磁场的特征行为。这些核的自旋进动可以通过操纵场来产生可以被检测、处理并且用于重建有用图像的RF信号而受到影响。用于在MRI系统中生成图像的磁场包括高度均匀的静态磁场，其由一次场磁体产生。一系列梯度场由位于受检者周围的一组梯度线圈产生。这些梯度场对单独平面或体积元素（像素或体素）在二维或三维中的位置编码。采用RF线圈来产生RF磁场。该RF磁场扰乱旋磁核中的一些从它们平衡方向的自旋，从而促使自旋在它们的平衡磁化轴周围进动。在该进动期间，RF场由自旋的进动核发射并且被相同的传送RF线圈或被一个或多个独立线圈检测。这些信号被简化、过滤和数字化。然后使用一个或多个算法来处理数字化信号以重建有用图像。
技术实现思路
在一个实施例中，系统包括梯度线圈驱动器，其配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号。该梯度线圈驱动器包括电子电路。该电子电路包括电耦合于电源的第一H桥电路。该第一H桥包括多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；和与每个MOSFET开关并联电耦合的多个二极管。多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势。第一H桥还包括负载，其配置成调节流过多个二极管中的每个以及多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。在另一个实施例中，提供改进装备，其包括配置成替换梯度线圈驱动器中现有的电子电路的电子电路，该梯度线圈驱动器配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号。该电子电路包括电耦合于电源的第一H桥电路。该第一H桥包括多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；和与每个MOSFET开关并联电耦合的多个二极管。多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势。第一H桥电路还包括负载，其配置成调节流过多个二极管中的每个以及多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。在另一个实施例中，提供磁共振成像（MRI）系统，其包括：一次场磁体，其配置使患者内的旋磁核处于平衡磁化；多个梯度线圈，其配置成响应于施加的电压将位置信息编码到旋磁核中；射频（RF）传送线圈，其配置成扰乱旋磁核使其远离它们的平衡磁化；以及控制电路，其耦合于梯度线圈、RF传送线圈和多个RF接收线圈。该控制电路配置成向梯度、RF传送线圈或其的任何组合施加控制信号。系统还包括电力系统，其配置成驱动施加于多个梯度线圈的电压。电力系统包括梯度线圈驱动器电路，其配置成向梯度线圈中的至少一个供应电信号。该梯度线圈驱动器包括电子电路。该电子电路包括电耦合于电源的一个或多个H桥电路。该一个或多个H桥每个包括多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；和与每个MOSFET开关并联电耦合的多个二极管。多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势。该一个或多个H桥每个还包括负载，其配置成调节流过多个二极管中的每个以及多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。提供一种系统，其包括：梯度线圈驱动器，其配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号，其中所述梯度线圈驱动器包括：电子电路，所述电子电路包括：第一H桥电路，其电耦合于电源，其中所述第一H桥包括：多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；多个二极管，其与每个MOSFET开关并联电耦合，其中所述多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨所述多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势；以及负载，其配置成调节流过所述多个二极管中的每个以及所述多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。优选的，所述系统包括数字控制器，所述数字控制器配置成向所述MOSFET开关的栅极施加信号以在所述负载的任一侧上实现周期性电压信号，其中所述周期性电压信号的相移角和占空比值由所述数字控制器确定来确定所述电子电路的输出电压信号的特性。优选的，所述输出电压信号的特性包括所述输出电压信号的占空比、所述电压信号的幅度或其组合。优选的，每个MOSFET开关是SiCMOSFET开关。优选的，所述负载包括一个或多个电感器。优选的，所述多个MOSFET开关包括设置在所述第一H桥的第一桥臂上的第一和第二MOSFET开关，和设置在所述第一H桥的第二桥臂上的第三和第四MOSFET开关。优选的，所述负载的第一侧上的第一电压参考定位在所述第三和第四MOSFET开关之间的第二桥臂上，并且所述负载的第二侧上的第二电压参考定位在所述第一和第二MOSFET开关之间的第一桥臂上。优选的，所述电子电路包括电耦合于所述电源的第二H桥电路，所述系统包括：额外的多个MOSFET开关；额外的多个二极管，其与所述额外的多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关并联电耦合，其中所述额外的多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨所述额外的多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的电压电势；以及额外的负载，其配置成调节流过所述额外的多个二极管中的每个以及所述额外的多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。优选的，所述多个二极管中的每个二极管配置成将电流从所述多个MOSFET开关中的一个的源极传导到漏极使得跨所述MOSFET的漏极与源极的电压在向所述MOSFET的栅极施加电压来传导电流之前大致上是零。提供一种改进装备，包括：电子电路，其配置成替换梯度线圈驱动器中现有的电子电路，所述梯度线圈驱动器配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号；并且其中所述电子电路包括：第一H桥电路，其电耦合于电源，其中所述第一H桥包括：多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；多个二极管，其与每个MOSFET开关并联电耦合，其中所述多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨所述多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势；以及负载，其配置成调节流过所述多个二极管中的每个以及所述多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。优选的，所述装备包括数字控制器，所述数字控制器配置成向所述MOSFET开关的栅极施加信号以在所述负载的任一侧上实现周期性电压信号，其中所述周期性电压信号的相移角和占空比值由所述数字控制器确定来确定所述电子电路的输出电压信号的特性。优选的，所述输出电压信号的特性包括所述输出电压信号的占空比、所述电压信号的幅度或其组合。优选的，所述多个MOSFET开关包括设置在所述第一H桥的第一桥臂上的第一和第二MOSFET开关，和设置在所述第一H桥的第二桥臂上的第三和第四MOSFET开关，其中所述负载的第一侧上的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n梯度线圈驱动器，其配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号，其中所述梯度线圈驱动器包括：/n电子电路，所述电子电路包括：/n第一H桥电路，其电耦合于电源，其中所述第一H桥包括：/n多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；/n多个二极管，其与每个MOSFET开关并联电耦合，其中所述多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨所述多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势；以及/n负载，其配置成调节流过所述多个二极管中的每个以及所述多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。/n

【技术特征摘要】
20120914 US 13/6189091.一种系统，包括：
梯度线圈驱动器，其配置成向磁共振成像系统的梯度线圈供应电信号，其中所述梯度线圈驱动器包括：
电子电路，所述电子电路包括：
第一H桥电路，其电耦合于电源，其中所述第一H桥包括：
多个金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）开关；
多个二极管，其与每个MOSFET开关并联电耦合，其中所述多个二极管中的每个二极管配置成传导电流以引起跨所述多个MOSFET开关中的一个的源极和漏极的零电压电势；以及
负载，其配置成调节流过所述多个二极管中的每个以及所述多个MOSFET开关中的每个MOSFET开关的电流。


2.如权利要求1所述的系统，包括数字控制器，所述数字控制器配置成向所述MOSFET开关的栅极施加信号以在所述负载的任一侧上实现周期性电压信号，其中所述周期性电压信号的相移角和占空比值由所述数字控制器确定来确定所述电子电路的输出电压信号的特性。


3.如权利要求2所述的系统，其中，所述输出电压信号的特性包括所述输出电压信号的占空比、所述电压信号的幅度或其组合。


4.如权利要求1所述的系统，其中，每个MOSFET开关是SiCMOSFET开关。


5.如权利要求1所述的系统，其中，所述负载包括一个或多个电感器。


6.如权利要求1所述的系统，其中，所述多个MOSFET开关包括设置在所述第一H桥的第一桥臂上的第一和第二MOSFET开关，和设置在所述第一H桥的第二桥臂上的第三和第四MOSFET开关。


7.如权利要求6所述的系统，其中，所述负载的第一侧上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA萨巴特，赖日新，L王，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US