正如简介中所强调的,为了使 1.5T、3T、5T 或 7T 等 MRI 系统产生高强度磁性,现代的 MRI 机器使用超导体线圈。驱动这些超导体线圈的电流可能高达 500A 或更高。下面是在设计此类电源时可能出现的一些挑战。
- 高电流设计需要高容量功率 MOSFET。生产如此大电流容量电力电子器件的厂家为数不多。并联两个或更多个 MOSFET 可能支持更高的电流容量。然而,电流共享是此类方案的常见问题,极难解决。
- 高电流容量对应于高功耗,这可能会导致潜在的热问题和可靠性问题。
- MRI 系统需要具有高稳定性输出电压的电源。因为高电流功率 MOSFET 无法实现高速开关。因此,必须使用大缓冲电容器来稳定输出电压,这意味着缓冲电容器可能更大,从而可能会影响设计的尺寸。
- 对于这种特定应用,采用大容量电流功率 MOSFET 也可能意味着:与使用两个小容量 MOSFET 获得完全相同的输出电流相比成本更高。