[发明专利]梯度功率放大器

说明书

本申请提供一种梯度功率放大器，包括控制电路、功率变换电路、采样反馈电路、数模转换电路、数据处理电路、第一模数转换电路。控制电路的输出端用于输出控制信号。功率变换电路与控制电路连接。采样反馈电路与所述功率变换电路连接。数模转换电路的输入端用于输入第一参考信号，并输出第二参考信号。数据处理电路与数模转换电路连接。数据处理电路与采样反馈电路连接，用于计算反馈信号与第二参考信号之间的差值，并输出差值信号。运算放大电路与数据处理电路连接。第一模数转换电路与运算放大电路连接，并输出数字差值信号。控制电路与第一模数转换电路连接，并生成用于调整功率变换电路输出电流的控制信号。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别是涉及梯度功率放大器。

背景技术

电力电子技术是21世纪应用最广泛的技术之一，随着电力电子技术在国民经济中的作用不断增强，电力电子技术的发展也非常迅速。因此，对电力电子系统性能、可靠性等要求愈来愈高。

而在磁共振成像系统中，梯度功率放大器的输出功率能力及控制精度直接影响到梯度磁场强度、爬升率和准确性，从而直接影响图像分辨率和成像速度。梯度功率放大器输出电流通常在几百安培到上千安培，mA级别的电流差值也会影响到成像质量，这要求功放的控制精度在ppm量级；同时电流波形可能是任意波形，这要求功放的带宽较高，在波形动态变化的过程中保持很好跟踪。

目前，针对梯度功率放大器的控制电路很难做到功放的控制精度在ppm量级，同时普适性也较差。

发明内容

基于此，有必要针对现有梯度功率放大器的控制电路很难做到功放的控制精度在ppm量级、普适性较差的问题，提供一种梯度功率放大器。

一种梯度功率放大器，包括：

控制电路，所述控制电路的输出端用于输出控制信号；

功率变换电路，所述功率变换电路的输入端与所述控制电路的输出端连接，用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号调整输出电流；

采样反馈电路，所述采样反馈电路的输入端与所述功率变换电路连接，用于对所述功率变换电路输出电流采样并输出反馈信号；

数模转换电路，所述数模转换电路的输入端用于输入第一参考信号，用于将所述第一参考信号由数字信号转换为模拟信号，并输出第二参考信号；

数据处理电路，所述数据处理电路的第一输入端与所述数模转换电路的输出端连接，所述数据处理电路的第二输入端与所述采样反馈电路的输出端连接，所述数据处理电路用于计算所述反馈信号与所述第二参考信号之间的差值，并输出差值信号；

第一模数转换电路，所述第一模数转换电路的输入端与所述数据处理电路的输出端连接，用于将所述差值信号由模拟信号转换为数字信号，得到数字差值信号；以及

所述控制电路的第一输入端与所述第一模数转换电路的输出端连接，并基于所述数字差值信号和所述第一参考信号生成用于调整所述功率变换电路输出电流的控制信号。

在其中一个实施例中，所述控制电路的第二输入端用于输入所述第一参考信号，并基于所述数字差值信号和所述第一参考信号生成用于调整所述功率变换电路输出电流的控制信号。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括：

数字控制器，所述数字控制器的第一输入端与所述第一模数转换电路的输出端连接，所述数字控制器的第二输入端用于输入第一参考信号，所述数字控制器基于所述数字差值信号和所述第一参考信号生成用于调整所述功率变换电路输出电流的控制信号。

在其中一个实施例中，所述数模转换电路包括：

数模转换器，所述数模转换器的输入端用于输入所述第一参考信号，用于将所述第一参考信号由数字信号转换为模拟信号，并输出第二参考信号至所述数据处理电路；其中，