ZHCADQ0 January   2024 ADS8329 , LM5180 , LMR38010 , OPA182 , TMS320F28384D , UCC27524

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 MRI 的磁体
    2. 1.2 设计驱动器超导体电源的主要挑战
  5. 2四相交错相移全桥电源设计
  6. 3子系统描述
    1. 3.1 微控制器
    2. 3.2 辅助电源
    3. 3.3 电流检测
    4. 3.4 ADC 接口
    5. 3.5 MOSFET 驱动器
  7. 4总结
  8. 5参考资料

设计驱动器超导体电源的主要挑战

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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。