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      梯度放大器功率單元、梯度放大器及磁共振成像系統(tǒng)的制作方法_2

      文檔序號(hào):9923290閱讀:來源:國知局
      孔44分別位于電氣接口 43兩側(cè),兩個(gè)第二橫臂部41b在固定孔44的位置通過壓鉚螺母44a相互固定。
      [0048]匯流排40的均流原理是:兩個(gè)功率模塊20通過兩個(gè)重疊的均流排41匯總至電氣接口 43輸出,電流流過對(duì)應(yīng)的均流排41時(shí)會(huì)產(chǎn)生第一電感。而由于兩個(gè)功率模塊20的輸出電流有所不同,各均流排41的第一電感也會(huì)有所不同。此時(shí),在電流交匯的第一橫臂部41a安放一個(gè)磁芯42,該磁芯42具有第二電感且第二電感遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一電感,第一電感相對(duì)于第二電感來說可以忽略不計(jì),因此可以認(rèn)為兩均流排41中的第一電感相同,從而反推認(rèn)為流經(jīng)兩均流排41中的電流相同,即同一半橋中各功率模塊20的輸出電流相同。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,匯流排40的設(shè)置能夠?qū)⑼话霕蛑袃晒β誓K20的輸出電流偏差控制在10%以內(nèi),以滿足使用需求。
      [0049]在其它實(shí)施例中,為了更牢固地將磁芯套設(shè)在第一橫臂部,參照?qǐng)D8-9,還可以在相互重疊的兩個(gè)第一橫臂部41a中開設(shè)一個(gè)相互連通的開口 A,磁環(huán)的中部具有一磁條42b (圖9),磁條42b穿過開口并嵌套于兩個(gè)第一橫臂部中。也就是說,在開口所在位置,沿垂直于電流方向,第一橫臂部被分為上支臂和下支臂,此時(shí)選用的磁塊則為雙U形磁塊,兩個(gè)雙U形磁塊組成的磁芯具有兩個(gè)磁環(huán),當(dāng)雙U形磁芯套設(shè)在第一橫臂部時(shí),上支臂從磁芯的一個(gè)磁環(huán)中穿過,下支臂從另一個(gè)磁環(huán)中穿過。
      [0050]在其它實(shí)施例中,H橋結(jié)構(gòu)中,每個(gè)半橋中功率模塊的數(shù)量也可以多于兩個(gè)。例如可以將三個(gè)功率模塊組成一個(gè)半橋,一個(gè)完整的H橋則一共包括六個(gè)功率模塊,此時(shí),參照?qǐng)D10-11,每個(gè)匯流排中,應(yīng)當(dāng)有三個(gè)均流排41’,分別與同一半橋中的三個(gè)功率模塊--
      對(duì)應(yīng)且電氣連接,三個(gè)均流排41’的第一橫臂部兩兩重疊,每一重疊部位均套設(shè)有一磁芯42 ’,磁芯的設(shè)置方式可參考本實(shí)施例。
      [0051]繼續(xù)參照?qǐng)D1-5,本實(shí)施例的功率單元還包括多個(gè)電解電容50,多個(gè)電解電容50通過連接端子與多個(gè)功率模塊20的輸入端分別一一對(duì)應(yīng)電氣連接,用于濾除整流模塊輸出的紋波電流。電解電容50為柱體且臥置于冷卻板10上,橫向放置在功率模塊20上方,這樣可以充分節(jié)省空間。
      [0052]本實(shí)施例中,電解電容50和功率模塊20位于冷卻板10的同側(cè)。在其他實(shí)施例中,也可以設(shè)置為電解電容50和功率模塊20分布位于冷卻板10的異側(cè)(如圖12-13所示)。
      [0053]本實(shí)施例的功率單元還包括用于固定各器件的固定支架60,位于電解電容50和匯流排40之間,且固定于冷卻板10上。電解電容50通過電容卡箍51固定于固定支架60。匯流排40通過絕緣部件82固定于固定支架60上,絕緣部件82 —方面起到固定的作用,另一方面可以隔離二者之間的電氣連接,保證電氣安全。
      [0054]本實(shí)施例的功率單元還包括層壓母排70,電氣連接在電解電容50和功率模塊20之間,一方面將三相整流橋產(chǎn)生的直流電傳送給四個(gè)功率模塊20,另一方面將三相整流橋產(chǎn)生的直流電與電解電容50連通,實(shí)現(xiàn)電解電容50的充放電功能,同時(shí)可以起到固定電解電容50的作用。另外,層壓母排70的設(shè)置還可以減少電路中的雜散電感:首先,層壓母排代替導(dǎo)線,本身能夠減少一定的電感;其次,電流在層壓母排中可以自由選擇較短路徑流動(dòng),進(jìn)一步減少電感。
      [0055]具體地,層壓母排70位于電解電容50相對(duì)于固定支架60的另一端、與冷卻板10相互垂直,其中包括相互電氣連通的電容母排和功率母排,電容母排與多個(gè)電解電容50的連接端子電氣連接,功率母排與功率模塊20的輸入端電氣連接,從而使得電解電容50通過層壓母排70與功率模塊20的輸入端電連通。其中,電容母排和功率母排可以為分立的兩個(gè)母排,也可以集成在同一母排中。本實(shí)施例中,電容母排和功率母排集成設(shè)置。
      [0056]層壓母排70包括疊置且電氣絕緣的正銅排與負(fù)銅排,利用是將用正、負(fù)銅排分別作為正、負(fù)電極以代替導(dǎo)線,實(shí)現(xiàn)各電解電容50以及功率模塊20的電接通,不僅在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有利于各器件的固定,而且能夠減少很多導(dǎo)線的使用,能夠提高整個(gè)功率單元的緊湊度。另外,層壓母排70是在正銅排與負(fù)銅排之間增加兩層絕緣紙實(shí)現(xiàn)正、負(fù)銅排的隔離,同時(shí)在正、負(fù)銅排的外側(cè)各增加一層絕緣紙,使得整塊銅排電氣上隔離開來。其中,絕緣紙的面積要大于銅排的面積,然后利用熱封技術(shù)將露出在銅排外的絕緣紙熱封在一起,以保證正、負(fù)銅排安全可靠的結(jié)合在一起。
      [0057]進(jìn)一步地,本實(shí)施例的功率單元還包括整流模塊80,其作為三相整流橋、用于將電源輸出的三相交流電轉(zhuǎn)換為功率模塊20、層壓母排70等器件所需的直流電。整流模塊80通過層壓母排中的電容母排以及電解電容50電連接于H橋結(jié)構(gòu)的輸入端。
      [0058]為了固定整流模塊80,本實(shí)施例的功率單元還包括固定于冷卻板10的導(dǎo)流支撐板81,整流模塊80固定于導(dǎo)流支撐板81上。由此,導(dǎo)流支撐板81不僅能將流模塊80與冷卻板10固定在一起,還可以將整流模塊80產(chǎn)生的熱量通過冷卻板10帶走。
      [0059]進(jìn)一步地,本實(shí)施例的功率單元還包括吸收電容90,位于層壓母排70相對(duì)于電解電容50的另一側(cè),與功率模塊20 —一對(duì)應(yīng)且電連接于功率模塊20的輸入端。吸收電容90能夠?yàn)V除功率模塊20中的電壓尖峰,具體為功率模塊20與該吸收電容90連接端子處的電壓尖峰,防止功率模塊20被高壓擊穿損壞。
      [0060]綜上,本實(shí)施例的功率單元各器件通過有序連接組成了一個(gè)完整的功率單元,不僅能夠解決不同的功率模塊的輸出電流大小不一致的問題,還能達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,并且耗費(fèi)的成本低的效果。
      [0061]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種梯度放大器,其包括上述任一項(xiàng)所述的功率單元。
      [0062]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種磁共振成像系統(tǒng),其包括上述梯度放大器。
      [0063]雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種梯度放大器的功率單元,包括: 多個(gè)功率模塊,組成一個(gè)H橋結(jié)構(gòu),所述H橋結(jié)構(gòu)的每個(gè)半橋包括至少兩個(gè)功率模塊; 冷卻板,所述功率模塊排布于所述冷卻板上; 其特征在于,還包括與所述半橋的輸出端電氣連接的匯流排,同一半橋中功率模塊的電流通過所述匯流排統(tǒng)一輸出。2.如權(quán)利要求1所述的梯度放大器的功率單元,其特征在于,所述匯流排包括至少兩個(gè)均流排及磁芯,同一半橋中的均流排與所述功率模塊一一對(duì)應(yīng); 每一均流排具有相互電氣連接的第一橫臂部和第二橫臂部,所述第一橫臂部相對(duì)于所述第二橫臂部的另一端通過管腳與所述功率模塊輸出端電氣連接; 同一匯流排中的所有第一橫臂部兩兩重疊且電氣絕緣; 相互重疊的第一橫臂部的電流方向相反且穿設(shè)于同一磁芯的磁環(huán)中; 同一匯流排的所有第二橫臂部相互疊置且電連通,作為所述匯流排的輸出端。3.如權(quán)利要求2所述的梯度放大器的功率單元,其特征在于,相互重疊的第一橫臂部中具有相互連通的開口,所述磁芯穿過開口并嵌套于所述第一橫臂部中。4.如權(quán)利要求1所述的梯度放大器的功率單元,其特征在于,還包括多個(gè)電解電容,所述電解電容為柱體且臥置于所述冷卻板上,所述多個(gè)電解電容分別通過連接端子與所述多個(gè)功率模塊的輸入端 對(duì)應(yīng)電氣連接。5.如權(quán)利要求4所述的功率單元,其特征在于,所述電解電容和所述功率模塊位于所述冷卻板的同側(cè)或異側(cè)。6.如權(quán)利要求4所述的梯度放大器的功率單元,其特征在于,還包括固定支架,固定于所述冷卻板上,所述電解電容通過電容卡箍固定于所述固定支架。7.如權(quán)利要求6所述的梯度放大器的功率單元,其特征在于,還包括層壓母排,位于所述電解電容相對(duì)于所述固定支架的另一端,且與所述冷卻板相互垂直; 所述層壓母排包括相互電氣連通的電容母排和功率母排,所述電容母排與所述多個(gè)電解電容的連接端子電氣連接,所述功率母排與所述功率模塊的輸入端電氣連接。8.如權(quán)利要求7所述的功率單元,其特征在于,還包括整流模塊,通過所述層壓母排電連接于所述H橋結(jié)構(gòu)的輸入端。9.如權(quán)利要求8所述的功率單元,其特征在于,還包括固定于所述冷卻板的導(dǎo)流支撐板,所述整流模塊固定于所述導(dǎo)流支撐板上。10.如權(quán)利要求6所述的功率單元,其特征在于,所述匯流排固定于所述固定支架,所述匯流排與所述固定支架之間設(shè)有絕緣部件。11.如權(quán)利要求1所述的功率單元,其特征在于,所述功率模塊通過平圓頭螺釘固定于所述冷卻板。12.如權(quán)利要求1所述的功率單元,其特征在于,還包括與所述功率模塊電氣連接的驅(qū)動(dòng)板,位于功率模塊相對(duì)于所述冷卻板的另一側(cè)且與所述冷卻板平行。13.如權(quán)利要求1所述的功率單元,其特征在于,還包括位于所述功率模塊輸入端的吸收電容,與所述功率模塊 對(duì)應(yīng)且電氣連接。
      【專利摘要】一種梯度放大器的功率單元,包括:多個(gè)功率模塊,組成一個(gè)H橋結(jié)構(gòu),H橋結(jié)構(gòu)的每個(gè)半橋包括至少兩個(gè)功率模塊;冷卻板,功率模塊排布于冷卻板上;還包括與半橋的輸出端電氣連接的匯流排,同一半橋中功率模塊的電流通過匯流排統(tǒng)一輸出。利用匯流排的均流特性,能夠較好地解決不同的功率模塊的輸出電流大小不一致的問題。
      【IPC分類】H05K7/20, H02M7/00
      【公開號(hào)】CN105703631
      【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李小亮, 劉慧芳
      【申請(qǐng)人】上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
      【公開日】2016年6月22日
      【申請(qǐng)日】2014年11月25日
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