[发明专利]梯度放大器、逆变器控制器、磁共振成像系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于驱动梯度线圈的梯度放大器，其特征在于：该梯度放大器包括：直流母线，逆变器以及逆变器控制器，其中，该直流母线用于接收供电装置提供的直流电压；该逆变器连接于该直流母线，该逆变器被配置成接收该直流母线处的直流电压，并将该直流电压转换成作用到该梯度线圈的输出电压；该逆变器控制器连接于该逆变器，该逆变器控制器被配置成基于从该直流母线处检测到的直流母线电压反馈信号，期望在该直流母线处得到的标准直流电压信号，在该逆变器输出处检测到的输出电压反馈信号，以及期望在该逆变器输出处得到的参考输出电压信号产生控制信号，以控制该逆变器的运作。

2.如权利要求1所述的梯度放大器，其特征在于：该逆变器控制器包括补偿单元，其中，该补偿单元被配置成接收从该直流母线处测得的直流母线电压反馈信号，该补偿单元还被配置成依据下面的公式提供补偿信号：

CF=UinUN,]]>

其中，U_in是在该直流母线处测得的直流母线电压反馈信号，U_N是标准直流电压信号，其指示期望在该直流母线处得到的直流电压，CF是补偿信号。

3.如权利要求2所述的梯度放大器，其特征在于：该逆变器控制器进一步包括乘法元件，该乘法元件被配置成接收载波信号以及该补偿信号，该乘法元件还被配置成将该载波信号与该补偿信号相乘，以得到补偿的载波信号。

4.如权利要求3所述的梯度放大器，其特征在于：该逆变器控制器进一步包括调节单元，该调节单元被配置成接收输出电压反馈信号以及参考输出电压信号，并根据该接收到的输出电压反馈信号以及参考输出电压信号产生调节信号。

5.如权利要求4所述的梯度放大器，其特征在于：该调节单元包括：

第一求和元件，该第一求和元件被配置成接收该输出电压反馈信号和该参考输出电压信号，该第一求和元件还被配置成产生代表该参考输出电压信号和输出电压反馈信号之间差值的输出电压偏差信号；

积分元件，该积分元件被配置成接收由该第一求和元件提供的输出电压偏差信号，并根据该输出电压偏差信号产生第一调节信号；

比例元件，该比例元件被配置成接收由该第一求和元件提供的输出电压偏差信号，并根据该输出电压偏差信号产生第二调节信号；

微分元件，该微分元件被配置成接收由该第一求和元件提供的输出电压偏差信号，并根据该输出电压偏差信号产生第三调节信号；

第二求和元件，该第二求和元件被配置成接收该第一调节信号，第二调节信号以及第三调节信号，并将该第一调节信号，第二调节信号以及第三调节信号相加，以得到复合调节信号。

6.如权利要求4所述的梯度放大器，其特征在于：该逆变器控制器进一步包括调制单元，该调制单元连接于该补偿单元以及该调节单元，该调制单元被配置成接收该补偿的载波信号以及该调节信号，并进一步被配置成比较该补偿的载波信号以及调节信号以产生该控制信号。

7.一种控制梯度放大器运行以驱动梯度线圈的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

接收代表作用到该梯度放大器的直流母线处的输入直流电压的直流电压反馈信号；

根据该直流电压反馈信号和标准直流电压信号产生补偿信号，其中该标准直流电压信号代表期望在该梯度放大器的直流母线处获得的直流电压；

接收输出电压反馈信号和参考输出电压信号；

根据该输出电压反馈信号和该参考输出电压信号产生调节信号；以及

至少基于该补偿信号以及调节信号产生作用到该梯度放大器的逆变器的控制信号，以控制该逆变器的运作。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：其中产生补偿信号的步骤包括：依据下面的公式提供补偿信号：

其中，U_in是在该直流母线处测得的直流母线电压反馈信号，U_N是标准直流电压信号，其指示期望在该直流母线处得到的直流电压，CF是补偿信号。