[发明专利]MRI系统中的梯度放大器系统以及用于使用该系统供应电流的方法

权利要求书

1.一种用于磁共振成像系统的梯度放大器(300)，包括：

功率放大器(310)，其被配置为向梯度线圈(330)供应梯度线圈电流；

无源滤波器(320)，其被耦合到所述功率放大器(310)，并且被配置为对所述梯度线圈电流的谐波分量进行阻尼，其中，由所述无源滤波器(320)的振荡所引起的振荡电流存在于所述梯度线圈电流中；以及

有源功率滤波器(340)，其被耦合在所述无源滤波器(320)与所述梯度线圈(330)之间，并且被配置为生成补偿电流以补偿所述振荡电流。

2.根据权利要求1所述的梯度放大器(300)，其中，所述无源滤波器(320)包括LC滤波器而不使用阻尼电阻器。

3.根据权利要求1所述的梯度放大器(300)，其中，所述有源功率滤波器(340)还包括：

逆变器(410)，其被配置为基于所述梯度线圈电流与预定参考电流之间的差来输出第一电压；

变压器(420)，其被配置为将所述第一电压提升到第二电压；以及

电感器电路(430)，其由所述第二电压驱动以生成所述补偿电流。

4.根据权利要求3所述的梯度放大器(300)，其中，所述电感器电路(430)还包括第一电感器和第二电感器，并且所述变压器(420)包括第一次级绕组和第二次级绕组，并且其中，所述第一次级绕组、所述第一电感器、所述梯度线圈、所述第二电感器和所述第二次级绕组被顺序地串联耦合，所述第一次级绕组和所述第二次级绕组的接合节点被耦合到地，并且所述梯度线圈的中心被耦合到地。

5.根据权利要求3所述的梯度放大器(300)，还包括被配置为生成针对所述逆变器的驱动信号的控制器，并且其中，所述驱动信号的占空比由所述梯度线圈电流与所述预定参考电流之间的差来确定。

6.根据权利要求3所述的梯度放大器(300)，其中，所述逆变器(410)包括H桥逆变器，所述H桥逆变器包括具有被串联耦合的高压侧晶体管(Q1)和低压侧晶体管(Q2)的第一半桥以及具有被串联耦合的高压侧晶体管(Q3)和低压侧晶体管(Q4)的第二半桥，并且其中，所述第一半桥中的所述高压侧晶体管(Q1)和所述低压侧晶体管(Q2)被交替地开启，所述第二半桥中的所述高压侧晶体管(Q3)和所述低压侧晶体管(Q4)被交替地开启，并且针对所述第一半桥中的所述高压侧晶体管的驱动信号和针对所述第二半桥中的所述低压侧晶体管的驱动信号具有相同的占空比和彼此180°的相移。

7.根据权利要求6所述的梯度放大器(300)，其中，所述H桥逆变器中的所述晶体管中的每个晶体管与集成的二极管并联耦合。

8.根据权利要求1所述的梯度放大器(300)，其中，所述补偿电流和所述振荡电流具有相同的幅值，并且其中，所述补偿电流和所述振荡电流彼此异相。

9.一种用于向磁共振成像系统的梯度放大器中的梯度线圈(330)供应电流的方法，包括：

由功率放大器向梯度线圈(330)供应梯度线圈电流；

由被耦合到所述梯度放大器的无源滤波器(320)对所述梯度线圈电流的谐波分量进行阻尼，其中，由所述无源滤波器(320)的振荡所引起的振荡电流存在于所述梯度线圈电流中；并且

由被耦合在所述无源滤波器与所述梯度线圈之间的有源功率滤波器(340)生成补偿电流以补偿所述振荡电流。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述有源功率滤波器(340)包括逆变器(410)、变压器(420)以及电感器电路(430)，其中，生成所述补偿电流的步骤还包括：

由所述逆变器(410)基于所述梯度线圈电流与预定参考电流之间的差来生成第一电压；

由所述变压器(420)将所述第一电压提升到第二电压；并且

由所述第二电压驱动所述电感器电路(430)以生成所述补偿电流。