JPH0397447A - 誘導負荷に所定形状の電流パルスを発生する回路配置 - Google Patents
誘導負荷に所定形状の電流パルスを発生する回路配置Info
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- JPH0397447A JPH0397447A JP2222322A JP22232290A JPH0397447A JP H0397447 A JPH0397447 A JP H0397447A JP 2222322 A JP2222322 A JP 2222322A JP 22232290 A JP22232290 A JP 22232290A JP H0397447 A JPH0397447 A JP H0397447A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
- G01R33/3852—Gradient amplifiers; means for controlling the application of a gradient magnetic field to the sample, e.g. a gradient signal synthesizer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
- H01H47/32—Energising current supplied by semiconductor device
- H01H47/325—Energising current supplied by semiconductor device by switching regulator
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、供給電圧の使用により、少なくとも1つの誘
導性負荷、特に核磁気共鳴断層写真用勾配コイルにおい
て所定の形状の電流パルスを発生する回路配置に係る。
導性負荷、特に核磁気共鳴断層写真用勾配コイルにおい
て所定の形状の電流パルスを発生する回路配置に係る。
高エッジ勾配を有する所定の形状及び振幅の電流パルス
が誘導性負荷において発生される場合、これに必要とさ
れる供給電圧の値は、電流増加又は電流減少を得るのに
必要とされる電圧に応じて決定される。一定電流がコイ
ルを介して流れる期間中、反対に、非常に小さい電圧が
必要とされる。
が誘導性負荷において発生される場合、これに必要とさ
れる供給電圧の値は、電流増加又は電流減少を得るのに
必要とされる電圧に応じて決定される。一定電流がコイ
ルを介して流れる期間中、反対に、非常に小さい電圧が
必要とされる。
従って、電流増加又は電流減少用の供給電圧が非常に大
きくなるよう選択されなければならない問題が生ずる。
きくなるよう選択されなければならない問題が生ずる。
従来技術による回路配置では、誘導性負荷との直列配置
では、ほとんどの直列調整器は、電流の所望の流れが調
整されることにより一般のトランジスタにおいて接続さ
れる。供給電圧及びこの直列調整器における誘導性負荷
での電圧間の差は、減少し、高損失になる。これは、特
に電流の一定の流れが調整されなければならない期間中
、なり立つ。その理由はそれらの期間中供給電圧自体は
必要とされるよりかなり大きいからである。
では、ほとんどの直列調整器は、電流の所望の流れが調
整されることにより一般のトランジスタにおいて接続さ
れる。供給電圧及びこの直列調整器における誘導性負荷
での電圧間の差は、減少し、高損失になる。これは、特
に電流の一定の流れが調整されなければならない期間中
、なり立つ。その理由はそれらの期間中供給電圧自体は
必要とされるよりかなり大きいからである。
従来技術によれば、供給電圧が異なる値に切換えられる
か、又は組み合せ回路部が所望の供給電圧を連続的に適
合させるために設けられるかのいずれかである別の第2
の解決法が知られている。
か、又は組み合せ回路部が所望の供給電圧を連続的に適
合させるために設けられるかのいずれかである別の第2
の解決法が知られている。
しかし、両方の場合において、直列調整器用の十分な電
圧が常に確保されなければならない。異なる電圧(例え
ば欧州特許出願公開明細書第250718号)での解決
法では、多くのスイッチ及び電圧源が必要とされ、全て
は最大電流用に設計されなければならず、回路配置をよ
り一層複雑なものにする。この解決法を用いる回路配置
でも、依然として高い損失が生じる。
圧が常に確保されなければならない。異なる電圧(例え
ば欧州特許出願公開明細書第250718号)での解決
法では、多くのスイッチ及び電圧源が必要とされ、全て
は最大電流用に設計されなければならず、回路配置をよ
り一層複雑なものにする。この解決法を用いる回路配置
でも、依然として高い損失が生じる。
本発明は、その目的の為、更に前記課題の回路配置での
効率を改善しなければならない。
効率を改善しなければならない。
かかる回路配置の為、この目的は、補助インダクタが負
荷と直列配置に接続され、少なくとも−っの電流ドレー
ンが負荷と並列配置で設けられ、それは制御素子によっ
て制御され、 一供給電圧は、回路配置によりパルス状に必要極性で印
加され、 一供給電圧は、並列配置を通る電流が、負荷の公称電流
の前縁パルスエッジ中及び負荷の一定公称電流中負荷の
公称電流より大きく、負荷の公称電流の後縁パルスエッ
ジ中負荷の公称電流より小さくなるようにパルス化され
、 一制御素子により、負荷を通る電流がその公称値を有す
るような電流が電流ドレーンを介して流れることで達成
される。
荷と直列配置に接続され、少なくとも−っの電流ドレー
ンが負荷と並列配置で設けられ、それは制御素子によっ
て制御され、 一供給電圧は、回路配置によりパルス状に必要極性で印
加され、 一供給電圧は、並列配置を通る電流が、負荷の公称電流
の前縁パルスエッジ中及び負荷の一定公称電流中負荷の
公称電流より大きく、負荷の公称電流の後縁パルスエッ
ジ中負荷の公称電流より小さくなるようにパルス化され
、 一制御素子により、負荷を通る電流がその公称値を有す
るような電流が電流ドレーンを介して流れることで達成
される。
本発明によるこの解決では、供給電圧は、一定値を有し
、回路配置により両極性で誘導性負荷に印加されつる。
、回路配置により両極性で誘導性負荷に印加されつる。
勿論、電圧源も完全にスイッチ才フされる。供給電圧は
パルス状で印加され、従ってスイッチオフされる。
パルス状で印加され、従ってスイッチオフされる。
誘導性負荷と並列に、少なくとも1つの制御可能な電流
ドレーンか設けられる。用語「制御可能な」は、電流ド
レーンを介して流れる電流か外部的に制御可能であるこ
とを意味する。
ドレーンか設けられる。用語「制御可能な」は、電流ド
レーンを介して流れる電流か外部的に制御可能であるこ
とを意味する。
上記の方法で、パルス化された供給電圧は、補助インダ
クタと、誘導性負荷及び一つ又は複数の電流ドレーンか
らなるこの並列配置との直列配置に印加される。供給電
圧はパルス状で印加されるので、並列配置を通る全体の
電流は三角形状を有する。
クタと、誘導性負荷及び一つ又は複数の電流ドレーンか
らなるこの並列配置との直列配置に印加される。供給電
圧はパルス状で印加されるので、並列配置を通る全体の
電流は三角形状を有する。
しかし、並列配置を通る電流が、負荷の公称電流の後縁
パルスエッジ中及び負荷の一定公称電流中負荷の公称電
流の値より常に大きいことに注目すべきである。更に、
負荷の公称電流の後縁パルスエッジ中、並列配置を通る
電流は常に負荷の公称電流より小さい。正の極性を有す
る負荷の公称電流のパルスにより立ち上りエッジで、こ
のパルストップの時間中、並列配置を通る電流は常に負
荷の公称電流より大きい。負荷の公称電流のこの正のパ
ルスの負の立ち下りエッジで、反対に、並列配置を通る
実際の電流は、常により小さくなければならない。逆に
、負の極性を有する負荷の公称電流のパルスで、負荷の
公称電流のパルスの立ち上り、立ち上りエッジで並列配
置を流れる電流は常に大きな値であり、従ってより高い
負の値を有することが注目すべきである。これは又負荷
電流の公称値が一定である期間に印加する。負のパルス
の後縁エッジで、反対に、並列配置を通る電流は負荷の
公称電流より小さい値を有するべきである。
パルスエッジ中及び負荷の一定公称電流中負荷の公称電
流の値より常に大きいことに注目すべきである。更に、
負荷の公称電流の後縁パルスエッジ中、並列配置を通る
電流は常に負荷の公称電流より小さい。正の極性を有す
る負荷の公称電流のパルスにより立ち上りエッジで、こ
のパルストップの時間中、並列配置を通る電流は常に負
荷の公称電流より大きい。負荷の公称電流のこの正のパ
ルスの負の立ち下りエッジで、反対に、並列配置を通る
実際の電流は、常により小さくなければならない。逆に
、負の極性を有する負荷の公称電流のパルスで、負荷の
公称電流のパルスの立ち上り、立ち上りエッジで並列配
置を流れる電流は常に大きな値であり、従ってより高い
負の値を有することが注目すべきである。これは又負荷
電流の公称値が一定である期間に印加する。負のパルス
の後縁エッジで、反対に、並列配置を通る電流は負荷の
公称電流より小さい値を有するべきである。
これらの状態において、特に負荷の一定公称電流から負
荷の公称電流のパルスの後縁エツジへの遷移で、これら
の状態は常に短時間維持されえず、場合により、インダ
クタを通る電流は、後縁エツジの初めで、常に並列配置
を通る電流が負荷の公称電流より小さくなるようこの遷
移を急速に変えないことを考慮すべきである。しかし、
これらの場合において、供給電圧は、目ざす状態が出来
るだけ早く達成されるような方法でパルス化されなけれ
ばならない。
荷の公称電流のパルスの後縁エツジへの遷移で、これら
の状態は常に短時間維持されえず、場合により、インダ
クタを通る電流は、後縁エツジの初めで、常に並列配置
を通る電流が負荷の公称電流より小さくなるようこの遷
移を急速に変えないことを考慮すべきである。しかし、
これらの場合において、供給電圧は、目ざす状態が出来
るだけ早く達成されるような方法でパルス化されなけれ
ばならない。
負荷を有する直列配置に設けられた補助インダクタは、
特にパルス供給電圧の交流成分を取り上げるのに役立つ
。
特にパルス供給電圧の交流成分を取り上げるのに役立つ
。
並列配置を流れる電流と誘導性負荷を通る公称電流との
差は電流ドレーンを介して通る。従って、その公称値の
高さを有する電流は誘導性負荷を介して流れる。
差は電流ドレーンを介して通る。従って、その公称値の
高さを有する電流は誘導性負荷を介して流れる。
本発明によるこの回路配置は、従来技術による回路配置
に関してかなり改善された効率を有する。
に関してかなり改善された効率を有する。
数百八の核磁気共鳴断層写真用の勾配コイル用に特に用
いられた電流の値で、これは本質的改善である。
いられた電流の値で、これは本質的改善である。
改善は主に、供給電圧がもはや制御される必要がないが
、パルス状で補助インダクタを介して負荷に印加される
という事実による。従って、直列調整器等はもはや必要
でないが、高い効率を有する電子スイッチは使用される
。電流ドレーンは比較的に小さい電流だけで負荷され、
これにより生じる損失も比較的少ない。更にこの電流ド
レーンでの電圧低下は比較的小さく、特に一定電流であ
る。
、パルス状で補助インダクタを介して負荷に印加される
という事実による。従って、直列調整器等はもはや必要
でないが、高い効率を有する電子スイッチは使用される
。電流ドレーンは比較的に小さい電流だけで負荷され、
これにより生じる損失も比較的少ない。更にこの電流ド
レーンでの電圧低下は比較的小さく、特に一定電流であ
る。
より少ない損失の故に、本発明による回路配置は、冷却
手段の必要性はより少なく、従ってよりコンパクトに構
成されつる。
手段の必要性はより少なく、従ってよりコンパクトに構
成されつる。
別な実施例によると、供給電圧は、パルス状に所望の極
性で制御回路(52)により駆動される電子スイッチ(
15.16,17.18)により、補助インダクタ(3
3)と並列配置との直列配置に印加され、制御回路(5
2)は所望の極性及びパルス幅を決定する為、負荷の公
称電流及び並列配置を通る実際の電流間の異なる信号と
場合により、電流変化を発生し、パルス化供給電圧の所
望の極性の符号を示す信号をそれに供給することを確実
にする。供給電圧は、純スイッチングモードで動作する
トランジスタにより印加されつる、比較的低い損失が生
じる。パルスの幅及び相対的距離が決められ、制御回路
により制御されつる。所望のパルスを決定する為、並列
配置を介して流れる全体の電流及び負荷を通る公称電流
間の差は制御回路に供給されつる。更に、制御回路は表
示し、負荷において電流変化を有する符号を有し、場合
により丁度発生する信号を受ける。これらの2つの入力
信号の形で、制御回路は、前記の状態が常に満足される
ような方法でパルスにおける供給電圧を補助インダクタ
と並列配置との直列配置に印加しつる。
性で制御回路(52)により駆動される電子スイッチ(
15.16,17.18)により、補助インダクタ(3
3)と並列配置との直列配置に印加され、制御回路(5
2)は所望の極性及びパルス幅を決定する為、負荷の公
称電流及び並列配置を通る実際の電流間の異なる信号と
場合により、電流変化を発生し、パルス化供給電圧の所
望の極性の符号を示す信号をそれに供給することを確実
にする。供給電圧は、純スイッチングモードで動作する
トランジスタにより印加されつる、比較的低い損失が生
じる。パルスの幅及び相対的距離が決められ、制御回路
により制御されつる。所望のパルスを決定する為、並列
配置を介して流れる全体の電流及び負荷を通る公称電流
間の差は制御回路に供給されつる。更に、制御回路は表
示し、負荷において電流変化を有する符号を有し、場合
により丁度発生する信号を受ける。これらの2つの入力
信号の形で、制御回路は、前記の状態が常に満足される
ような方法でパルスにおける供給電圧を補助インダクタ
と並列配置との直列配置に印加しつる。
本発明の別な実施例によると、生ずる電流変化の符号を
示す信号は、負荷の一定公称電流からこの電流のパルス
の前縁エッジへの非常に早い時間での遷移を示し、後縁
エッジの初めで、並列配置を通る電流は負荷の公称電流
より小さいことが確実にされる。
示す信号は、負荷の一定公称電流からこの電流のパルス
の前縁エッジへの非常に早い時間での遷移を示し、後縁
エッジの初めで、並列配置を通る電流は負荷の公称電流
より小さいことが確実にされる。
前記説明の如く、負.荷の一定公称電流からこの電流の
パルスの後縁エッジへの遷移で、後縁エッジの初めで、
負荷の一定公称電流間中、なお大きい並列配置を通る電
流は、負荷の公称電流より後縁エッジの初めで小さくな
り得ない問題が生ずる。
パルスの後縁エッジへの遷移で、後縁エッジの初めで、
負荷の一定公称電流間中、なお大きい並列配置を通る電
流は、負荷の公称電流より後縁エッジの初めで小さくな
り得ない問題が生ずる。
しかし、上記要求を満たす為、電流変化を生ずる符号を
示す信号は、負荷の一定公称電流からこの電流のパルス
の後縁エッジへのより早い遷移を示す。従って回路配置
により、パルス化供給電圧は早期に所望の方法で発生さ
れる。これは、負荷の公称電流の後縁エッジの初めで、
並列配置を通る実際の電流が後者より既に小さくなるよ
う、供給電圧の極性か変えられる制御の場合を意味する
。
示す信号は、負荷の一定公称電流からこの電流のパルス
の後縁エッジへのより早い遷移を示す。従って回路配置
により、パルス化供給電圧は早期に所望の方法で発生さ
れる。これは、負荷の公称電流の後縁エッジの初めで、
並列配置を通る実際の電流が後者より既に小さくなるよ
う、供給電圧の極性か変えられる制御の場合を意味する
。
本発明の別な実施例によると、電流ドレーンにおける制
御素子は、負荷の公称電流及び並列配置を通る実際の電
流間の差信号が供給され、この信号により、この信号に
依存して電流ドレーンを介して流れる電流の値を影響す
る電子調整器を構成することを確実にする。
御素子は、負荷の公称電流及び並列配置を通る実際の電
流間の差信号が供給され、この信号により、この信号に
依存して電流ドレーンを介して流れる電流の値を影響す
る電子調整器を構成することを確実にする。
一又は複数の電流ドレーンでの適切な制御素子は、電子
調整器、即ち特にトランジスタ、望ましくは電界効果形
トランジスタであり、前記差信号に依存して制御され、
その結果、電流ドレーンを介して流れる電流は所望の方
法で影響される。
調整器、即ち特にトランジスタ、望ましくは電界効果形
トランジスタであり、前記差信号に依存して制御され、
その結果、電流ドレーンを介して流れる電流は所望の方
法で影響される。
別な実施例によれば、それぞれがダイオードを有し、電
流の流れの各方向に対し、毎回1つの電流ドレーンだけ
が動作可能であるよう接続されている2つの電流ドレー
ンが設けられることを確実にする。
流の流れの各方向に対し、毎回1つの電流ドレーンだけ
が動作可能であるよう接続されている2つの電流ドレー
ンが設けられることを確実にする。
電流ドレーンにおける制御素子として、トランジスタが
使用される場合、この回路配置では、電流は通常一方向
だけに流れつる。従って、2つの電流ドレーンが設けら
れ、逆並列に配置される。
使用される場合、この回路配置では、電流は通常一方向
だけに流れつる。従って、2つの電流ドレーンが設けら
れ、逆並列に配置される。
本発明の別な実施例によると、負荷で減少する低電圧で
制御素子の機能を維持する電圧源が電流ドレーンのそれ
ぞれに設けられることを確実にする。従って、電流ドレ
ーンは又負荷で減少する比較的低い電圧で動作する。そ
れらは、小さい負の負荷電圧でも用いられえ、電流源と
して作用する。
制御素子の機能を維持する電圧源が電流ドレーンのそれ
ぞれに設けられることを確実にする。従って、電流ドレ
ーンは又負荷で減少する比較的低い電圧で動作する。そ
れらは、小さい負の負荷電圧でも用いられえ、電流源と
して作用する。
本発明をより容易に実施しつるため以下図面と共に本発
明による実施例をより充分に説明する。
明による実施例をより充分に説明する。
第1図に示す回路配置では、供給電圧は出力電圧が整流
される三相変流器lにより発生される。
される三相変流器lにより発生される。
変流器lの二次側の第1の相2はダイオード3及びイン
ダクタ4を介してキャパシタンス5のーの電極に接続さ
れ、その他の電極は別なダイオード6を介して三相変流
器lの二次側の相2に接続される。ダイオード3及び6
は、ダイオード6のアノード及びダイオード6のカソー
ドが変流器の二次相2に接続されるよう、接続される。
ダクタ4を介してキャパシタンス5のーの電極に接続さ
れ、その他の電極は別なダイオード6を介して三相変流
器lの二次側の相2に接続される。ダイオード3及び6
は、ダイオード6のアノード及びダイオード6のカソー
ドが変流器の二次相2に接続されるよう、接続される。
三相変流器lは更に第2の二次巻線7及び第3の二次巻
!s8からなる。第2の二次巻線7は、第1の二次巻線
2と同じ方法でダイオード9及びlO及びインダクタ4
を介してキャパシタンス5に接続される。同じことがダ
イ才一ド1l及びl2に関して第3の二次相8にもあて
はまる。
!s8からなる。第2の二次巻線7は、第1の二次巻線
2と同じ方法でダイオード9及びlO及びインダクタ4
を介してキャパシタンス5に接続される。同じことがダ
イ才一ド1l及びl2に関して第3の二次相8にもあて
はまる。
キャパシタンス5はこの整流回路により充電される。略
一定の供給電圧Uzはキャパシタンス5で取り出されつ
る。
一定の供給電圧Uzはキャパシタンス5で取り出されつ
る。
2つのトランジスタ分岐l3及びl4はキャパシタンス
5に並列に接続される。第1のトランジスタ分岐13は
第1のトランジスタl5及び第2のトランジスタI6を
有する。トランジスタI5のコレクタは牛ヤバシタンス
5の第■の電極に接続される。トランジスタl5のエミ
ッタはトランジスタl6のコレクタに接続され、そのエ
ミッタはキャパシタンス5の別な電極に接続される。
5に並列に接続される。第1のトランジスタ分岐13は
第1のトランジスタl5及び第2のトランジスタI6を
有する。トランジスタI5のコレクタは牛ヤバシタンス
5の第■の電極に接続される。トランジスタl5のエミ
ッタはトランジスタl6のコレクタに接続され、そのエ
ミッタはキャパシタンス5の別な電極に接続される。
第2のトランジスタブリッジ14の2つの1・ランジス
タl7及びl8は同じ様に接続される。
タl7及びl8は同じ様に接続される。
全ての4つのトランジスタ15,16.17及び18は
ダイ才一ド19,20.21及び22を設けられ、それ
らのカソードはコレクタに接続され、それらのアノード
は各トランジスタのエミツタに接続される。これらのダ
イオードはフライホイールダイオードとして役立つ。
ダイ才一ド19,20.21及び22を設けられ、それ
らのカソードはコレクタに接続され、それらのアノード
は各トランジスタのエミツタに接続される。これらのダ
イオードはフライホイールダイオードとして役立つ。
トランジスタl7のエミッタとトランジスタl8のコレ
クタとの接続点は第1図に示す回路図中、オーミック抵
抗3l及びインダクタ32で表わされる誘導性負荷30
に接続される。この負荷は、別な外部補助インダクタ3
3を介してトランジスタ15のエミッタとトランジスタ
l6のコレクタとの間の接続点に接続される。
クタとの接続点は第1図に示す回路図中、オーミック抵
抗3l及びインダクタ32で表わされる誘導性負荷30
に接続される。この負荷は、別な外部補助インダクタ3
3を介してトランジスタ15のエミッタとトランジスタ
l6のコレクタとの間の接続点に接続される。
2つの電流ドレーン34及び35は、誘導性負荷30,
即ち才−ミック抵抗31及びインダクタ32からなる直
列配置に並列に接続される。トランジスタ17.18よ
りなるブリッジからトランジスタ15.16よりなるブ
リッジに流れる電流用に設けられた第1の電流ドレーン
34は、電子制御素子36と、アノードが電子制御素子
36に接続されるダイ才一ド37と、電圧源38とを有
する。
即ち才−ミック抵抗31及びインダクタ32からなる直
列配置に並列に接続される。トランジスタ17.18よ
りなるブリッジからトランジスタ15.16よりなるブ
リッジに流れる電流用に設けられた第1の電流ドレーン
34は、電子制御素子36と、アノードが電子制御素子
36に接続されるダイ才一ド37と、電圧源38とを有
する。
第2の電流ドレーン35は、逆方向に流れる電流用に設
けられ、この目的の為に、電子制御素子39,ダイオー
ド40及び電圧源4lを有する。
けられ、この目的の為に、電子制御素子39,ダイオー
ド40及び電圧源4lを有する。
電流ドレーン35においても、これらの素子は、直列に
接続されるが、電流ドレーン34とは逆並列に接続され
る。
接続されるが、電流ドレーン34とは逆並列に接続され
る。
負荷30及び2つの電流ドレーン34及び35からなる
並列配置を介して流れる電流は、加算器5lに供給され
る信号I lmlにより示される。加算器5lは更に負
荷30用の電流の公称値を連続的に示す負の符号を有す
る信号1 801.Lを外部からそれに供給する。加算
器51の出力信号は、一方で電子制御回路52に供給さ
れる。電子制御回路52は更に制御信号SIが供給され
る入力を有し、電流の時間的変化の符号及びパルス化供
給電圧の必要な符号を示す。制御回路52は更に2つの
出力53及び54を有する。第1の出力53は、増幅器
55を介してトランジスタl5のベースに接続され、更
に増幅器56及びインバータ57を介してトランジスタ
l6のベースに接続される。第2の出力54は、対応す
る様に、増幅器58を介してトランジスタl7のベース
に接続され、増幅器59及びインバータ60を介してト
ランジスタl8のベースに接続される。
並列配置を介して流れる電流は、加算器5lに供給され
る信号I lmlにより示される。加算器5lは更に負
荷30用の電流の公称値を連続的に示す負の符号を有す
る信号1 801.Lを外部からそれに供給する。加算
器51の出力信号は、一方で電子制御回路52に供給さ
れる。電子制御回路52は更に制御信号SIが供給され
る入力を有し、電流の時間的変化の符号及びパルス化供
給電圧の必要な符号を示す。制御回路52は更に2つの
出力53及び54を有する。第1の出力53は、増幅器
55を介してトランジスタl5のベースに接続され、更
に増幅器56及びインバータ57を介してトランジスタ
l6のベースに接続される。第2の出力54は、対応す
る様に、増幅器58を介してトランジスタl7のベース
に接続され、増幅器59及びインバータ60を介してト
ランジスタl8のベースに接続される。
加算器5lの出力信号は、更に2つのリミッタ6l及び
62に供給され、その出力信号は夫々電流ドレーン34
及び35の各制御素子36及び39に供給される。
62に供給され、その出力信号は夫々電流ドレーン34
及び35の各制御素子36及び39に供給される。
第l図に示す回路配置の動作は第2. 3. 4及
び5図に示す電流及び電圧図を参照してより充分に説明
される。
び5図に示す電流及び電圧図を参照してより充分に説明
される。
キャパシタンス5は、三相変流器l及びこれに続く整流
回路により直接供給電圧Uzに充電される。電子制御回
路52又はその出力53及び54に夫々印加された信号
により、夫々、この供給電圧はトランジスタ19から2
2により補助インダクタ33と、誘導性負荷30及び2
つの電流ドレーン34及び35の並列配置との直列配置
に切換えられる。負荷30を通る正の電流I1に対し、
オーミック抵抗31及びインダクタ32て電圧Usが減
少する直列配置で、トランジスタ17及びトランジスタ
16は活性化され、即ち導通状態に切換えられる。負荷
30を通る負の電流I1に対し、逆に、トランジスタl
5及びl8は電通状態に切換えられる。
回路により直接供給電圧Uzに充電される。電子制御回
路52又はその出力53及び54に夫々印加された信号
により、夫々、この供給電圧はトランジスタ19から2
2により補助インダクタ33と、誘導性負荷30及び2
つの電流ドレーン34及び35の並列配置との直列配置
に切換えられる。負荷30を通る正の電流I1に対し、
オーミック抵抗31及びインダクタ32て電圧Usが減
少する直列配置で、トランジスタ17及びトランジスタ
16は活性化され、即ち導通状態に切換えられる。負荷
30を通る負の電流I1に対し、逆に、トランジスタl
5及びl8は電通状態に切換えられる。
しかし、供給電圧Uzは連続的に負荷30に供給されな
いが、これは第2図に示す如く、パルス状で生じる。並
列配置を通って流れる電流hがここに示される。
いが、これは第2図に示す如く、パルス状で生じる。並
列配置を通って流れる電流hがここに示される。
電子制御回路52は、並列配置に印加された電圧パルス
の相対的距離及び幅を連続的に決定しなければならない
。この為、電子制御回路52は、誘導性負荷30及び2
つの電流ドレーン34及び35の並列配置を介して実際
に流れる電流及び誘導性負荷30を介する公称電流間の
差を示す差信号△iをそれに供給する。従って、この信
号△iは、並列配置を通る電流の負荷を通る公称電流か
らのずれ量を示す。時間と共に負荷を通る公称電流の変
化の信号及びパルス化供給電圧の所望の符号を示すこの
信号△i及び信号Siから、制御回路52は、一定電流
I,。.が流れる時間間隔に対し並列配置を通る電流I
,が電流■,。いより常に大きいような方法で、並列配
置に印加された電圧パルスの極性、相対的距離及び幅を
決定する。第3図では、これは例えば時間間隔t,から
t,に対しあてはまる。電流パルスの正の立上りエッジ
の時間中、即ち第3図による時間間隔1+からt,にお
いて、並列配置を通る電流I,が常に電流I,。LLよ
りさらに大きいことに注意すべきである。負荷の公称電
流の後縁の時間中、即ち、時間間隔t,からt.におい
て、逆に、電流パルスの極性、幅及び相対的距離は、並
列配置を通る電流■1が常に電流I3。LLより小さく
なるよう選ばれる。
の相対的距離及び幅を連続的に決定しなければならない
。この為、電子制御回路52は、誘導性負荷30及び2
つの電流ドレーン34及び35の並列配置を介して実際
に流れる電流及び誘導性負荷30を介する公称電流間の
差を示す差信号△iをそれに供給する。従って、この信
号△iは、並列配置を通る電流の負荷を通る公称電流か
らのずれ量を示す。時間と共に負荷を通る公称電流の変
化の信号及びパルス化供給電圧の所望の符号を示すこの
信号△i及び信号Siから、制御回路52は、一定電流
I,。.が流れる時間間隔に対し並列配置を通る電流I
,が電流■,。いより常に大きいような方法で、並列配
置に印加された電圧パルスの極性、相対的距離及び幅を
決定する。第3図では、これは例えば時間間隔t,から
t,に対しあてはまる。電流パルスの正の立上りエッジ
の時間中、即ち第3図による時間間隔1+からt,にお
いて、並列配置を通る電流I,が常に電流I,。LLよ
りさらに大きいことに注意すべきである。負荷の公称電
流の後縁の時間中、即ち、時間間隔t,からt.におい
て、逆に、電流パルスの極性、幅及び相対的距離は、並
列配置を通る電流■1が常に電流I3。LLより小さく
なるよう選ばれる。
並列配置を介して結果的に流れる全体の電流I1は、第
3図に示す如く、三角形状になる。しかし、この三角波
電流■,でなく、実際電流l3。9が誘導正負荷30を
介して流されるために、2つの電流ドレーン34及び3
5が誘導性負荷に並列に接続される。
3図に示す如く、三角形状になる。しかし、この三角波
電流■,でなく、実際電流l3。9が誘導正負荷30を
介して流されるために、2つの電流ドレーン34及び3
5が誘導性負荷に並列に接続される。
電流ドレーン34及び35は制御素子36及び39によ
り夫々制御されつる。すなわち、電流ドレーンを介して
流れる電流の値はこれらの制御素子によって調整されつ
る。この為に、上記の方法で得られる信号△iは、夫々
リミッタ6l及び62を介して夫々制御素子36及び3
9に供給される。これらのリミッタは、特に、正の電流
Lに対し制御素子36が活性化され、負の電流Lに対し
制御素子39が活性化されるべきであるので、正しい各
符号を有する信号△iを2つの制御素子に供給するのに
役立つ。
り夫々制御されつる。すなわち、電流ドレーンを介して
流れる電流の値はこれらの制御素子によって調整されつ
る。この為に、上記の方法で得られる信号△iは、夫々
リミッタ6l及び62を介して夫々制御素子36及び3
9に供給される。これらのリミッタは、特に、正の電流
Lに対し制御素子36が活性化され、負の電流Lに対し
制御素子39が活性化されるべきであるので、正しい各
符号を有する信号△iを2つの制御素子に供給するのに
役立つ。
信号△iに依存して、制御素子36及び39は、夫々、
並列配置を介して流れる電流I,と負荷30を通る電流
■8。.どの差の電流が夫々電流源34及び35を介し
て正確に流れるよう、制御されるような方法で、これは
行なわれる。これにより、公称電流が正確に誘導性負荷
3oを介して流れるようになる。
並列配置を介して流れる電流I,と負荷30を通る電流
■8。.どの差の電流が夫々電流源34及び35を介し
て正確に流れるよう、制御されるような方法で、これは
行なわれる。これにより、公称電流が正確に誘導性負荷
3oを介して流れるようになる。
第2乃至第5図に示す時間間隔において、ここで正の電
流パルスが生成され、立ち上りエッジで即ち時間間隔t
,からt4にて、電流ドレーン36が活性化され、一方
立ち下りエッジで、即ち時間間隔t,からt,にて、電
流ドレーン39が活性化される。正の一定電流が時間間
隔t4からt,で流れる間、電流ドレーン36は活性化
される。時間間隔t1からt,に対し、回路配置におけ
る上記の制御動作は第2乃至第4図にて再度より詳細に
説明する。
流パルスが生成され、立ち上りエッジで即ち時間間隔t
,からt4にて、電流ドレーン36が活性化され、一方
立ち下りエッジで、即ち時間間隔t,からt,にて、電
流ドレーン39が活性化される。正の一定電流が時間間
隔t4からt,で流れる間、電流ドレーン36は活性化
される。時間間隔t1からt,に対し、回路配置におけ
る上記の制御動作は第2乃至第4図にて再度より詳細に
説明する。
時点t,で、負荷30を通る電流1 80LLの正のエ
ッジが始まる。従って、電子#J確回路52を介して、
正の供給電圧Uzは、トランジスタl7及びl6により
補助インダクタ33と、負荷30及び2つの電流ドレー
ン34.35の並列配置との直列配置に印加される。従
って、第3図に示す電流上昇は、時点t2まで行なわれ
、同じ時間間隔での電流■,。LLの上昇よりかなり大
きい。時点t2で、電流Uzはスイッチ才フされる。次
に無負荷状態になる。従って並列配置を通る電流Iは再
び僅か減少する。電流I1がなお電流I3。LLより大
きくなければならない時点t2で、供給電圧Uzは再び
直列配置に印加される。時間間隔t,からtコで実行さ
れる動作は繰り返される。
ッジが始まる。従って、電子#J確回路52を介して、
正の供給電圧Uzは、トランジスタl7及びl6により
補助インダクタ33と、負荷30及び2つの電流ドレー
ン34.35の並列配置との直列配置に印加される。従
って、第3図に示す電流上昇は、時点t2まで行なわれ
、同じ時間間隔での電流■,。LLの上昇よりかなり大
きい。時点t2で、電流Uzはスイッチ才フされる。次
に無負荷状態になる。従って並列配置を通る電流Iは再
び僅か減少する。電流I1がなお電流I3。LLより大
きくなければならない時点t2で、供給電圧Uzは再び
直列配置に印加される。時間間隔t,からtコで実行さ
れる動作は繰り返される。
これは又時arWI隔t4からt,にあてはまる。
第4図において、第3図に示す電流Lと負荷を通る電流
I,。LLとの差電流△iか示される。本実施例におい
て、この電流△iにより、電流ドレーン36は時間間隔
t,からt,中に活性化される。これは、所望の電流1
30LLか負荷3oを介して流れるように電流△iの
制御下で行なわれる。
I,。LLとの差電流△iか示される。本実施例におい
て、この電流△iにより、電流ドレーン36は時間間隔
t,からt,中に活性化される。これは、所望の電流1
30LLか負荷3oを介して流れるように電流△iの
制御下で行なわれる。
第4図に示す波形を有する三角波電流は電流ドレーン3
4を介して流れる。
4を介して流れる。
時間間隔t.からhに対し、即ち電流パルスの後縁中、
電流I1は常に電流h。..,より大きくなければなら
ない。従って、おそくとも時点hで、即ち負のエッジの
初めに、この状態は満足されなければならない。図示の
実施例では、この負のエッジは常に時点t,で少しだけ
早く条件を整えられる。これは、時点t.の後すぐ、電
流■が常に電流1 !CILLより小さくなるよう行な
われる。
電流I1は常に電流h。..,より大きくなければなら
ない。従って、おそくとも時点hで、即ち負のエッジの
初めに、この状態は満足されなければならない。図示の
実施例では、この負のエッジは常に時点t,で少しだけ
早く条件を整えられる。これは、時点t.の後すぐ、電
流■が常に電流1 !CILLより小さくなるよう行な
われる。
この時点hで、制御回路52は負のエッジを示す信号S
tを受ける。従って、トランジスタl5及びl8により
負の電圧Uzは直列配置に印加される。従って、電流I
,は、時点t7まで非常に速く減少し、そこで電流1
!(ILLよりかなり小さくなる。この時間間隔におけ
る電流I1の時間的変化は、電流I3。,,の時間的変
化よりかなり大きい。
tを受ける。従って、トランジスタl5及びl8により
負の電圧Uzは直列配置に印加される。従って、電流I
,は、時点t7まで非常に速く減少し、そこで電流1
!(ILLよりかなり小さくなる。この時間間隔におけ
る電流I1の時間的変化は、電流I3。,,の時間的変
化よりかなり大きい。
時点t7で、供給電圧は再びスイッチオフされ、これに
より時点t.まで、電流I1はさらにゆっくり減少する
。電流I,が再び電流I 80LLの値になる前に、負
の供給電圧Uzは再び直列配置に印加される。この動作
は負のエッジの終りまで、即ち時点1つまで繰り返され
る。
より時点t.まで、電流I1はさらにゆっくり減少する
。電流I,が再び電流I 80LLの値になる前に、負
の供給電圧Uzは再び直列配置に印加される。この動作
は負のエッジの終りまで、即ち時点1つまで繰り返され
る。
時間間隔t.からt,において、第4図に示す信号△i
は、電流ドレーン36の制御の為、時間間隔t1からt
4での場合と同じ方法で電流ドレーン39を制御するの
に用いられる。電流I aOLLの負のエッジの時間中
、負荷を通る公称電流は所定の高さまで調整される。
は、電流ドレーン36の制御の為、時間間隔t1からt
4での場合と同じ方法で電流ドレーン39を制御するの
に用いられる。電流I aOLLの負のエッジの時間中
、負荷を通る公称電流は所定の高さまで調整される。
全時間間隔t1からt1に対し、誘導性負荷での、即ち
オーミック抵抗3I及びインダクタ32の直列配置ての
電圧Usの変化を第5図に示す。
オーミック抵抗3I及びインダクタ32の直列配置ての
電圧Usの変化を第5図に示す。
時間間隔t1からt4及びt.からt,の夫々ての、即
ち電流変化の時間間隔では、この電圧は、一定電流が流
れる時間間隔即ち例えば時間間隔t4からt,よりかな
り大きい。これは、電流T 30LLの高さにより又は
その高いエッジ勾配により及び負荷30のインダクタ3
2により得られる。
ち電流変化の時間間隔では、この電圧は、一定電流が流
れる時間間隔即ち例えば時間間隔t4からt,よりかな
り大きい。これは、電流T 30LLの高さにより又は
その高いエッジ勾配により及び負荷30のインダクタ3
2により得られる。
第1図は誘導性負荷に電流パルスを発生する回路配置を
示す図、第2図乃至第5図は第1図に示す回路配置用電
圧又は電流を示す図である。 l・・・変流器、2,7.8・・・巻線、3. 6.
9,10,11,12,+9.20.21.22,
37.40・・・ダイオード、4,32.33・・・イ
ンダクタ、5・・・キャパシタンス、13.14・・・
トランジスタブランチ、15,16,17.18・・・
1・ランジスタ、30・・・誘導性負荷、3l・・・才
−ミック抵抗、34.35・・・電流ドレーン、36.
39・・・制御素子、38.41・・・電圧源、5l・
・・加算器、52・・・制御回路、53.54・・・出
力、55,56,58.59・・・増幅器、57.60
・・・インバータ、■・・・信号、S・・・制御信号、
U・・・供給電圧。
示す図、第2図乃至第5図は第1図に示す回路配置用電
圧又は電流を示す図である。 l・・・変流器、2,7.8・・・巻線、3. 6.
9,10,11,12,+9.20.21.22,
37.40・・・ダイオード、4,32.33・・・イ
ンダクタ、5・・・キャパシタンス、13.14・・・
トランジスタブランチ、15,16,17.18・・・
1・ランジスタ、30・・・誘導性負荷、3l・・・才
−ミック抵抗、34.35・・・電流ドレーン、36.
39・・・制御素子、38.41・・・電圧源、5l・
・・加算器、52・・・制御回路、53.54・・・出
力、55,56,58.59・・・増幅器、57.60
・・・インバータ、■・・・信号、S・・・制御信号、
U・・・供給電圧。
Claims (7)
- (1)−補助インダクタ(33)が負荷(30)と直列
配置に接続され、少なくとも一つの電流ドレーン(34
、35)が負荷(30)と並列配置で設けられ、それは
制御素子(36、39)によって制御され、 −供給電圧は、回路配置によりパルス状に必要極性で印
加され、 −供給電圧は、並列配置を通る電流が、負荷の公称電流
の前縁パルスエッジ中、及び負荷の一定公称電流中負荷
の公称電流より大きく、負荷の公称電流の後縁パルスエ
ッジ中負荷の公称電流より小さくなるようにパルス化さ
れ、 −制御素子(36、39)により、負荷を通る電流がそ
の公称値を有するような電流が電流ドレーンを介して流
れることを特徴とする、供給電圧を用いて、少なくとも
1つの誘導性負荷(30)、特に核磁気共鳴断層写真用
勾配コイルにおいて所定形状の電流パルスを発生する回
路配置。 - (2)供給電圧は、パルス状に所望の極性で制御回路(
52)により駆動される電子スイッチ(15、16、1
7、18)により、補助インダクタ(33)及び並列配
置の直列配置に印加され、制御回路(52)は所望の極
性及びパルス幅を決定する為、負荷の公称電流及び並列
配置を通る実際の電流間の異なる信号と場合により電流
変化を発生し、パルス化供給電圧の所望の極性の符号を
示す信号をそれに供給することを特徴とする請求項1記
載の回路配置。 - (3)生ずる電流変化の符号を示す信号は、負荷の一定
公称電流からこの電流のパルスの後縁エッジへの非常に
早い時間での遷移を示し、後縁エッジの初めで、並列配
置を通る電流は負荷の公称電流より小さいことを特徴と
する請求項1記載の回路配置。 - (4)1つ又は複数の電流ドレーン(34、35)にお
ける制御素子(36、39)は、負荷の公称電流及び並
列配置を通る実際の電流間の異なる信号が供給され、こ
の信号により、この信号に依存して又はこれらの電流ド
レーンを介して流れる電流の値に影響する電子調整器を
構成することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれ
か一項記載の回路配置。 - (5)それぞれがダイオード(37、40)を有し、電
流の流れの各方向に対し、毎回1つの電流ドレーンだけ
が動作可能とするよう接続されている2つの電流ドレー
ン(34、35)が設けられていることを特徴とする請
求項4記載の回路配置。 - (6)負荷で減少する低電圧で制御素子の機能を維持す
る電圧源(38、41)が電流ドレーンのそれぞれに設
けられていることを特徴とする請求項4又は5記載の回
路配置。 - (7)供給電圧は三相変流器(1)の整流された出力電
圧を表わすことを特徴とする請求項1乃至6のうちいず
れか一項記載の回路配置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3928281A DE3928281A1 (de) | 1989-08-26 | 1989-08-26 | Anordnung zur erzeugung von strompulsen vorgegebener form in einem induktiven verbraucher |
DE3928281.3 | 1989-08-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0397447A true JPH0397447A (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=6387963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2222322A Pending JPH0397447A (ja) | 1989-08-26 | 1990-08-23 | 誘導負荷に所定形状の電流パルスを発生する回路配置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5146400A (ja) |
EP (1) | EP0415485A3 (ja) |
JP (1) | JPH0397447A (ja) |
DE (1) | DE3928281A1 (ja) |
IL (1) | IL95469A0 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09276251A (ja) * | 1995-12-29 | 1997-10-28 | General Electric Co <Ge> | 勾配増幅器装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5105153A (en) * | 1990-06-04 | 1992-04-14 | General Electric Company | Gradient speed-up circuit for nmr system |
DE19734045C2 (de) * | 1997-08-06 | 1999-06-17 | Siemens Ag | Leistungsverstärker und Kernspintomograph |
KR100500244B1 (ko) * | 2003-02-07 | 2005-07-11 | 삼성전자주식회사 | 전원공급장치 및 그 제어방법 |
CN105162352B (zh) * | 2015-10-27 | 2018-03-13 | 重庆大学 | 感性负载的双极性陡脉冲电流源及陡脉冲电流控制方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3336286A1 (de) * | 1983-10-05 | 1985-04-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Geraet zur erzeugung von bildern eines untersuchungsobjektes mit magnetischer kernresonanz |
DE3530637A1 (de) * | 1985-08-28 | 1987-03-12 | Philips Patentverwaltung | Schaltungsanordnung mit einer an den ausgang eines verstaerkers angeschlossenen last |
GB8530930D0 (en) * | 1985-12-16 | 1986-01-29 | Mansfield P | Inductive circuit arrangements |
EP0250718A1 (de) * | 1986-06-30 | 1988-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromversorgung für einen induktiven Verbraucher, insbesondere eine Gradientenspule, mit Steuer- und Regeleinrichtung |
-
1989
- 1989-08-26 DE DE3928281A patent/DE3928281A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-08-22 EP EP19900202256 patent/EP0415485A3/de not_active Ceased
- 1990-08-23 JP JP2222322A patent/JPH0397447A/ja active Pending
- 1990-08-23 IL IL95469A patent/IL95469A0/xx unknown
- 1990-08-27 US US07/573,438 patent/US5146400A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09276251A (ja) * | 1995-12-29 | 1997-10-28 | General Electric Co <Ge> | 勾配増幅器装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0415485A2 (de) | 1991-03-06 |
IL95469A0 (en) | 1991-06-30 |
DE3928281A1 (de) | 1991-02-28 |
US5146400A (en) | 1992-09-08 |
EP0415485A3 (en) | 1992-04-08 |
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