一种磁性元件、滤波器和成像设备制造技术

本发明专利技术公开了一种磁性元件、滤波器和成像设备。其中，磁性元件包括磁芯和分别绕制于磁芯上的滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容，其中，滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容串联连接。上述磁性元件通过将滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容集成在同一个磁芯上，实现了将EMI滤波器中所有被动元件集成为一个整体元件，从而节省了传统的EMI滤波器中分立的阻尼电阻和阻尼电阻所占用的体积，有效的降低了滤波器的整体体积，并且，由于所有器件都集成在了一个磁芯上，在进行热管理时，只需对磁性元件做热管理即可，简单有效且成本较低。单有效且成本较低。单有效且成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性元件、滤波器和成像设备


[0001]本专利技术涉及梯度功放
，尤其是涉及一种磁性元件、滤波器和成像设备。

技术介绍

[0002]在核磁共振成像领域中，梯度功放电路可以驱动梯度线圈同时输出X、Y、Z三个轴的电流成像序列，梯度功放电路可以使用不同的拓扑结构实现梯度线圈中电流的精确控制，从而达到成像目的。在众多的拓扑结构中，以图1所示的CHB(级联H桥多电平，Cascaded H
‑
bridge)拓扑结构最为常见，这种拓扑结构中的每一个轴的功放电路均包含3级H桥的串联结构，每个H桥均由4个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和一个储能电容构成，并输出三相电压彼此错相120
°
，以达到线圈电压6倍频和减少线圈电流文波的目的，从而实现电流的精确控制。
[0003]在梯度功放电路中，EMI滤波器与H桥的输出端连接，可用于过滤电流高频纹波。如图1所示，EMI滤波器一般由滤波电感Lf1和Lf2，滤波电容Cd1和Cd2，阻尼电阻Rd1和Rd2组成，EMI滤波器可以确保流过梯度线圈电流纹波足够小，以避免影响成像。但是，目前的滤波电感、滤波电容和阻尼电阻都是分立器件且体积偏大，导致EMI滤波器整体占用空间比较大，而且，EMI滤波器中的每个器件都要做独立热管理，这也导致EMI滤波器的制作成本较高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种磁性元件、滤波器和成像设备，主要目的在于解决现有的EMI滤波器占用空间大和制作成本高的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种磁性元件，该磁性元件包括磁芯和分别绕制于磁芯上的滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容，其中，滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容串联连接。
[0006]可选地，滤波电感包括第一金属元件，第一金属元件围绕在磁芯上或集成在磁芯上，第一金属元件的一端与阻尼电阻的一端连接。
[0007]可选地，阻尼电阻包括第二金属元件，第二金属元件围绕在磁芯上或集成在磁芯上，第二金属元件的一端设置为阻尼电阻的一端。
[0008]可选地，阻尼电容包括叠设的介电元件和绝缘元件，介电元件和绝缘元件围绕在磁芯上或集成在磁芯上，绝缘元件的一端通过金属引线与第二金属元件的另一端连接。
[0009]可选地，磁芯上设置有沟槽，第一金属元件、第二金属元件和叠设的介电元件与绝缘元件三者中的至少一个嵌入沟槽内。
[0010]可选地，磁芯包括相对设置的第一磁臂、第二磁臂和连接第一磁臂和第二磁臂端部的第三磁臂，滤波电感绕制于第一磁臂上，阻尼电阻绕制于第三磁臂上，阻尼电容绕制于第二磁臂上。
[0011]进一步的，本专利技术还提出了一种滤波器，该滤波器包括壳体和设置于壳体内的如
上述任一项实施例的磁性元件，其中，壳体外部设置有供外界与磁性元件连接的连接端。
[0012]可选地，滤波器还包括填充于壳体内的导热胶，导热胶用于包裹磁性元件。
[0013]可选地，滤波器还包括设置于导热胶内的冷却管路，冷却管路用于供冷却介质流过。
[0014]此外，本专利技术还提出了一种成像设备，该成像设备包括梯度功放电路，该梯度功放电路包括如上述任一项实施例所述的滤波器。
[0015]本专利技术提供的一种磁性元件、滤波器和成像设备，通过将滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容集成在同一个磁芯上，实现了将EMI滤波器中所有被动元件集成为一个整体元件，从而节省了传统的EMI滤波器中分立的阻尼电阻和阻尼电阻所占用的体积，有效的降低了滤波器的整体体积，并且，由于所有器件都集成在了一个磁芯上，在进行热管理时，只需对磁性元件做热管理即可，简单有效且成本较低。
[0016]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了本专利技术实施例提供的一种CHB拓扑结构的电路结构示意图；
[0019]图2示出了本专利技术实施例提供的一种CHB拓扑结构的等效电路图；
[0020]图3示出了本专利技术实施例提供的一种CHB拓扑结构的电流信号图；
[0021]图4示出了本专利技术实施例提供的一种CHB拓扑结构的电流信号图；
[0022]图5示出了本专利技术实施例提供的一种CHB拓扑结构的梯度线圈的电流信号图；
[0023]图6示出了本专利技术实施例提供的一种磁性元件的结构示意图；
[0024]图7示出了本专利技术实施例提供的一种磁性元件的等效电路图；
[0025]图8示出了本专利技术实施例提供的一种阻尼电容集成之前的结构示意图；
[0026]图9示出了本专利技术实施例提供的一种阻尼电容集成之后的结构示意图；
[0027]图10示出了本专利技术实施例提供的一种磁芯的结构示意图；
[0028]图11示出了本专利技术实施例提供的一种滤波器的壳体的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0031]下面结合图1至图11描述根据本专利技术一些实施例所述的磁性元件、滤波器和成像设备。
[0032]首先，结合图1至图5对EMI滤波器的工作原理做简单介绍。在梯度功放电路中，EMI滤波器的主要功能是滤除功率器件带来的高频开关纹波电流。如图1的CHB拓扑结构示意图和图2的CHB拓扑结构的等效电路图所示，假设流过滤波电感Lf1的电流为Idc+Iac，流过阻尼电阻Rd1和阻尼电容Cd1的电流为Iac，流过梯度线圈Lgc的电流为Idc(即图1中的Igc)，其中，阻尼电阻Rd1和阻尼电容Cd1组成阻尼电路的阻抗远小于梯度线圈Lgc的阻抗。通过观察如图3和图4的电流信号图(其中，图4的电流信号图为图3电流信号图中方框所示的放大图)可知，流过滤波电感Lf1上的电流Iflt(即图2中的Idc+Iac)中的高频纹波电流大部分会流过阻尼电阻Rd1和阻尼电容Cd1，即电流Idamp(即图2中的Iac)，从而确保留到梯度线圈Lgc上的电流Igc(即图2中的Idc)的高频电流纹波峰峰值精度在0.1％以内。如图5的梯度线圈电流所示，直流电流基本上都会流过梯度线圈Lgc，以此完成EMI滤波器的滤波功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性元件，其特征在于，所述磁性元件包括磁芯和分别绕制于所述磁芯上的滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容，所述滤波电感、阻尼电阻和阻尼电容串联连接。2.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述滤波电感包括第一金属元件，所述第一金属元件围绕在所述磁芯上或集成在所述磁芯上，所述第一金属元件的一端与所述阻尼电阻的一端连接。3.根据权利要求2所述的磁性元件，其特征在于，所述阻尼电阻包括第二金属元件，所述第二金属元件围绕在所述磁芯上或集成在所述磁芯上，所述第二金属元件的一端设置为所述阻尼电阻的一端。4.根据权利要求3所述的磁性元件，其特征在于，所述阻尼电容包括叠设的介电元件和绝缘元件，所述介电元件和所述绝缘元件围绕在所述磁芯上或集成在所述磁芯上，所述绝缘元件的一端通过金属引线与所述第二金属元件的另一端连接。5.根据权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，所述磁芯上设置有沟槽，所述第一金属元件、所述第二金属元件和叠设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林应锋，
申请(专利权)人：上海东软医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：