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JPH05253206A - Mri device - Google Patents

Mri device

Info

Publication number
JPH05253206A
JPH05253206A JP4053394A JP5339492A JPH05253206A JP H05253206 A JPH05253206 A JP H05253206A JP 4053394 A JP4053394 A JP 4053394A JP 5339492 A JP5339492 A JP 5339492A JP H05253206 A JPH05253206 A JP H05253206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
gradient
time
coil
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4053394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Hoshino
和哉 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
Yokogawa Medical Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Medical Systems Ltd filed Critical Yokogawa Medical Systems Ltd
Priority to JP4053394A priority Critical patent/JPH05253206A/en
Publication of JPH05253206A publication Critical patent/JPH05253206A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress loss of the electric power at all time even though the load or pulse sequence varies. CONSTITUTION:From a high voltage power supply 2 a comparatively large voltage V11 is impressed on a gradient coil GC when a gradient current I is to be changed, while a voltage VL comparatively low and having the same polarity as the voltage VH is impressed on the coil GC by a variable low- voltage power supply 3 when the gradient current I is to be held constant. In conformity to instruction given by a host computer, the resistance value of the coil GC is changed or the output voltage VL from the variable low- voltage power supply 3 changed according to the pulse sequence.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、MRI用勾配電源装
置に関し、さらに詳しくは、電力のロスを低減すること
が出来るMRI用勾配電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MRI gradient power supply device, and more particularly to an MRI gradient power supply device capable of reducing power loss.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、従来のMRI装置51の要部
ブロック図である。このMRI装置51の勾配コイルG
Cは、内コイルCgと外コイルCsとからなるセルフシ
ールド型勾配コイルである。切換スイッチSwを図の実
線側にすると内コイルCgのみに勾配電流Iが供給さ
れ、切換スイッチSwを図の点線側にすると内コイルC
gおよび外コイルCsの両方に勾配電流Iが供給され
る。切換スイッチSwの制御は、キーボード8からの指
示に基づき、ホストコンピュータ9が行う。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a block diagram of a main part of a conventional MRI apparatus 51. Gradient coil G of this MRI apparatus 51
C is a self-shield type gradient coil composed of an inner coil Cg and an outer coil Cs. When the changeover switch Sw is set to the solid line side in the figure, the gradient current I is supplied only to the inner coil Cg, and when the changeover switch Sw is set to the dotted line side in the figure, the inner coil C is set.
A gradient current I is supplied to both g and the outer coil Cs. The control of the changeover switch Sw is performed by the host computer 9 based on an instruction from the keyboard 8.

【0003】勾配電源制御装置57は、制御信号Pdに
より正側Trバンク4のトランジスタをドライブする。
正側Trバンク4のトランジスタがアクティブのとき、
高圧電源2または低圧電源53から勾配コイルGCへ勾
配電流Iが供給される(これを勾配電流Iの正方向とす
る)。また、勾配電源制御装置57は、制御信号Ndに
より負側Trバンク5のトランジスタをドライブする。
負側Trバンク5のトランジスタがアクティブのとき、
勾配コイルGCから高圧電源2または低圧電源53へ勾
配電流Iが供給される(これを勾配電流Iの負方向とす
る)。正側Trバンク4,負側Trバンク4のトランジ
スタをドライブするタイミングは、ホストコンピュータ
9からのパルスシーケンスの指示に基づいて決定され
る。
The gradient power supply controller 57 drives the transistor of the positive Tr bank 4 by the control signal Pd.
When the transistor on the positive side Tr bank 4 is active,
The gradient current I is supplied from the high-voltage power supply 2 or the low-voltage power supply 53 to the gradient coil GC (this is the positive direction of the gradient current I). Further, the gradient power supply control device 57 drives the transistor of the negative Tr bank 5 by the control signal Nd.
When the transistor on the negative side Tr bank 5 is active,
The gradient current I is supplied from the gradient coil GC to the high-voltage power supply 2 or the low-voltage power supply 53 (this is the negative direction of the gradient current I). The timing for driving the transistors in the positive Tr bank 4 and the negative Tr bank 4 is determined based on the pulse sequence instruction from the host computer 9.

【0004】図11は、正側Trバンク4および負側T
rバンク5および勾配コイルGCの要部回路図である。
Rgは内コイルCgの抵抗、Rsは外コイルCsの抵抗
である。正側Trバンク4では、内コイルCg(Rg)
の第1端が、FET12およびFET13を介して、比
較的大きな正電圧+VHに接続されている。また、FET
13およびダイオード14を介して、比較的小さな正電
圧+VLに接続されている。負側Trバンク5では、内コ
イルCg(Rg)の第1端が、FET32およびFET
33を介して、比較的大きな負電圧-VHに接続されてい
る。また、FET33およびダイオード34を介して、
比較的小さな負電圧-VLに接続されている。
FIG. 11 shows the positive Tr bank 4 and the negative T bank.
It is a principal part circuit diagram of r bank 5 and gradient coil GC.
Rg is the resistance of the inner coil Cg, and Rs is the resistance of the outer coil Cs. In the positive side Tr bank 4, the inner coil Cg (Rg)
Has its first end connected to a relatively large positive voltage + VH via FET 12 and FET 13. In addition, FET
It is connected via a diode 13 and a diode 14 to a relatively small positive voltage + VL. In the negative Tr bank 5, the first end of the inner coil Cg (Rg) is the FET 32 and the FET.
It is connected to a relatively large negative voltage -VH via 33. Also, via the FET 33 and the diode 34,
It is connected to a relatively small negative voltage -VL.

【0005】内コイルCg(Rg)の第2端は、外コイ
ルCs(Rs)の第1端に接続されると共に切換スイッ
チSwが実線側のとき接地される。外コイルCs(R
s)の第2端は、切換スイッチSwが点線側のとき接地
される。
The second end of the inner coil Cg (Rg) is connected to the first end of the outer coil Cs (Rs) and is grounded when the changeover switch Sw is on the solid line side. Outer coil Cs (R
The second end of s) is grounded when the changeover switch Sw is on the dotted line side.

【0006】図12は、切換スイッチSwが実線側のと
きの勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへの印加電圧V
GCの変化を示している。時刻t1から時刻t2の期間で
は、FET12,13がアクティブにされ、FET3
2,33がオフにされる。そこで、比較的大きな正電圧
+VHから、FET12,13を通して、勾配コイルGC
に、勾配電流Iが供給される。FET12,13は、勾
配電流Iを直線的に増加させるよう制御される。勾配コ
イルGCへの印加電圧VGCには、直線的に大きくなる正
電圧が現われる。ダイオード14は、FET12がアク
ティブなので逆バイアスされ、オフである。このとき、
正電圧+VHと印加電圧VGCの差の電圧がFET12,1
3にかかっており、これと勾配電流Iの積が電力のロス
になる。図12のハッチング部分がこのロスになる部分
である。
FIG. 12 shows changes in the gradient current I and the voltage V applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the solid line side.
The change in GC is shown. During the period from time t1 to time t2, FETs 12 and 13 are activated and FET3
2, 33 are turned off. Therefore, a relatively large positive voltage
Gradient coil GC from + VH through FETs 12 and 13
Is supplied with the gradient current I. The FETs 12 and 13 are controlled to increase the gradient current I linearly. In the voltage VGC applied to the gradient coil GC, a positive voltage that linearly increases appears. Diode 14 is reverse biased because FET 12 is active and is off. At this time,
The voltage difference between the positive voltage + VH and the applied voltage VGC is FET12,1
3 and the product of the gradient current I and the gradient current I result in power loss. The hatched portion in FIG. 12 is the loss portion.

【0007】時刻t2から時刻t3の期間では、FET
13のみがアクチブにされ、FET12,32,33が
オフにされる。そこで、比較的小さな正電圧+VLから、
ダイオード14およびFET13を通して、勾配コイル
GCに、勾配電流Iが供給される。FET13は、勾配
電流Iを一定に保持するよう制御される。勾配コイルG
Cへ印加電圧VGCには、一定の正電圧が現われる。この
とき、正電圧+VLと印加電圧VGCの差の電圧がFET1
3にかかっており、これと勾配電流Iの積が電力のロス
になる。図12のハッチング部分がこのロスになる部分
である。
During the period from time t2 to time t3, the FET
Only 13 is activated and FETs 12, 32 and 33 are turned off. Therefore, from the relatively small positive voltage + VL,
A gradient current I is supplied to the gradient coil GC through the diode 14 and the FET 13. The FET 13 is controlled to keep the gradient current I constant. Gradient coil G
A constant positive voltage appears in the voltage VGC applied to C. At this time, the voltage difference between the positive voltage + VL and the applied voltage VGC is FET1.
3 and the product of the gradient current I and the gradient current I result in power loss. The hatched portion in FIG. 12 is the loss portion.

【0008】時刻t3から時刻t4の期間では、FET
13のみがアクチブにされ、FET12,32,33が
オフにされる。そこで、比較的小さな正電圧+VLから、
ダイオード14およびFET13を通して、勾配コイル
GCに、勾配電流Iが供給される。FET13は、勾配
電流Iを直線的に減少させるよう制御される。勾配コイ
ルGCへの印加電圧VGCには、直線的に小さくなる負電
圧が現われる。このとき、正電圧+VLと印加電圧VGCの
差の電圧がFET13にかかっており、これと勾配電流
Iの積が電力のロスになる。図12のハッチング部分が
このロスになる部分である。
During the period from time t3 to time t4, the FET
Only 13 is activated and FETs 12, 32 and 33 are turned off. Therefore, from the relatively small positive voltage + VL,
A gradient current I is supplied to the gradient coil GC through the diode 14 and the FET 13. The FET 13 is controlled to decrease the gradient current I linearly. A negative voltage that linearly decreases appears in the voltage VGC applied to the gradient coil GC. At this time, the voltage of the difference between the positive voltage + VL and the applied voltage VGC is applied to the FET 13, and the product of this and the gradient current I results in power loss. The hatched portion in FIG. 12 is the loss portion.

【0009】時刻t4からt5の期間は、FET12,
13,32,33がオフにされる。そこで、勾配電流I
は、供給されない。時刻t5からt6の期間は、上記時
刻t1からt2の期間におけるFET12,13の動作
とFET32,33の動作が入れ替わったものである。
時刻t6からt7の期間は、上記時刻t2からt3の期
間におけるFET12,13の動作とFET32,33
の動作が入れ替わったものである。時刻t7からt8の
期間は、上記時刻t3からt4の期間におけるFET1
2,13の動作とFET32,33の動作が入れ替わっ
たものである。
During the period from time t4 to t5, the FET 12,
13, 32, 33 are turned off. Therefore, the gradient current I
Is not supplied. In the period from time t5 to t6, the operations of the FETs 12 and 13 and the operations of the FETs 32 and 33 are switched during the period from time t1 to t2.
During the period from time t6 to t7, the operations of the FETs 12 and 13 and the FETs 32 and 33 during the period from time t2 to t3 are performed.
The behavior of is changed. The period from time t7 to t8 is FET1 during the period from time t3 to t4.
The operations of Nos. 2 and 13 and the operations of the FETs 32 and 33 are interchanged.

【0010】図13は、切換スイッチSwが点線側のと
きの勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへの印加電圧V
GCの変化を示している。切換スイッチSwが点線側のと
きは、内コイルCg(Rg)と外コイルCs(Rs)の
直列回路が負荷となるため、勾配電流Iは切換スイッチ
Swが実線側のとき(図12)より小さくなる。このた
め、勾配コイルGCへの印加電圧VGCも小さくなり、電
力のロス(図13のハッチング部分)は、切換スイッチ
Swが実線側のとき(図12)より増加する。
FIG. 13 shows changes in the gradient current I and the voltage V applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the dotted line side.
The change in GC is shown. When the changeover switch Sw is on the dotted line side, the series circuit of the inner coil Cg (Rg) and the outer coil Cs (Rs) becomes a load, so the gradient current I is smaller than when the changeover switch Sw is on the solid line side (FIG. 12). Become. Therefore, the voltage VGC applied to the gradient coil GC also decreases, and the power loss (hatched portion in FIG. 13) increases more than when the changeover switch Sw is on the solid line side (FIG. 12).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のMRI装置51
では、勾配電流Iが一定または減少させられる期間は、
比較的大きい正電源+VHまたは負電源-VHから比較的小
さい正電源+VLまたは負電源-VLに切り換えて、電力の
ロスを少なくしている。しかし、比較的小さい正電源+
VLまたは負電源-VLは、負荷が変化しても一定であっ
た。このため、負荷が大きくなると、電力のロスが大き
くなる問題点があった。すなわち、比較的小さい正電源
+VLまたは負電源-VLを適切に設定して図12の時刻t
2から時刻t3の期間または時刻t6から時刻t7の期
間のハッチング部分を最少にしても、図13の時刻t2
から時刻t3の期間または時刻t6から時刻t7の期間
のハッチング部分を小さく抑えることが出来ない問題点
があった。さらに、比較的小さい正電源+VLまたは負電
源-VLは、パルスシーケンスが変化しても一定であった
ため、この場合にも同じ問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventional MRI apparatus 51
Then, the period during which the gradient current I is constant or decreased is
The power loss is reduced by switching from the relatively large positive power source + VH or negative power source -VH to the relatively small positive power source + VL or negative power source -VL. But a relatively small positive power supply +
VL or negative power supply-VL was constant even when the load changed. Therefore, there is a problem that the power loss increases as the load increases. That is, a relatively small positive power source
Properly set + VL or negative power supply -VL, and time t in FIG.
Even if the hatching part in the period from 2 to time t3 or the period from time t6 to time t7 is minimized, the time t2 in FIG.
There is a problem that it is not possible to suppress the hatched portion during the period from time t3 to time t3 or during the period from time t6 to time t7. Further, since the relatively small positive power supply + VL or negative power supply -VL was constant even if the pulse sequence was changed, the same problem occurred in this case as well.

【0012】そこで、この発明の目的は、負荷またはパ
ルスシーケンスが変化しても常に電力のロスを低く抑え
ることが出来るようにしたMRI装置を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an MRI apparatus capable of constantly suppressing the power loss even if the load or the pulse sequence changes.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明のMRI装置
は、勾配電流Iを変化させるときに勾配コイルに比較的
大きい電圧VH を印加して勾配電流Iを供給する第1の
スイッチ手段と、勾配電流Iを一定に保持するときに勾
配コイルに前記電圧VH と同極性で比較的小さい電圧V
L を印加して勾配電流Iを供給する第2のスイッチ手段
と、勾配コイルの抵抗値またはパルスシーケンスに応じ
て前記電圧VL を変更する印加電圧変更手段とを具備し
たことを構成上の特徴とするものである。
The MRI apparatus of the present invention comprises first switch means for supplying a gradient current I by applying a relatively large voltage VH to the gradient coil when the gradient current I is changed, and gradient means I. When the current I is held constant, a voltage VH having the same polarity as the voltage VH but a relatively small voltage V
A constitutional feature is provided with a second switch means for applying L to supply a gradient current I, and an applied voltage changing means for changing the voltage VL according to a resistance value of the gradient coil or a pulse sequence. To do.

【0014】なお、上記構成において「大きい」「小さ
い」は絶対値の大小である。従って、「比較的大きい電
圧VH 」は正電圧+VHまたは負電圧-VHを含み、「比較
的小さい電圧VL 」は正電圧+VLまたは負電圧-VLを含
む。
In the above structure, "large" and "small" are absolute values. Therefore, "relatively large voltage VH" includes positive voltage + VH or negative voltage -VH, and "relatively small voltage VL" includes positive voltage + VL or negative voltage -VL.

【0015】[0015]

【作用】この発明のMRI装置では、印加電圧変更手段
により、勾配コイルの抵抗値またはパルスシーケンスに
応じて、前記電圧VL を変更する。そこで、スイッチ回
路にかかる電圧を小さくでき、電力のロスを常に低く抑
えることが出来る。
In the MRI apparatus of the present invention, the applied voltage changing means changes the voltage VL according to the resistance value of the gradient coil or the pulse sequence. Therefore, the voltage applied to the switch circuit can be reduced, and the power loss can be suppressed to a low level.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図1は、この発明のMRI装置1の
要部ブロック図である。このMRI装置1の勾配コイル
GCは、内コイルCgと外コイルCsとからなるセルフ
シールド型勾配コイルである。切換スイッチSwを図の
実線側にすると内コイルCgのみに勾配電流Iが供給さ
れ、切換スイッチSwを図の点線側にすると内コイルC
gおよび外コイルCsの両方に勾配電流Iが供給され
る。切換スイッチSwの制御は、キーボード8からの指
示に基づき、ホストコンピュータ9が行う。
The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, this does not limit the present invention. FIG. 1 is a block diagram of essential parts of an MRI apparatus 1 of the present invention. The gradient coil GC of the MRI apparatus 1 is a self-shield type gradient coil including an inner coil Cg and an outer coil Cs. When the changeover switch Sw is set to the solid line side in the figure, the gradient current I is supplied only to the inner coil Cg, and when the changeover switch Sw is set to the dotted line side in the figure, the inner coil C is set.
A gradient current I is supplied to both g and the outer coil Cs. The control of the changeover switch Sw is performed by the host computer 9 based on an instruction from the keyboard 8.

【0017】勾配電源制御装置7は、制御信号Pdによ
り正側Trバンク4のトランジスタをドライブする。正
側Trバンク4のトランジスタがアクティブのとき、高
圧電源2または可変低圧電源3から勾配コイルGCへ勾
配電流Iが供給される(これを勾配電流Iの正方向とす
る)。また、勾配電源制御装置7は、制御信号Ndによ
り負側Trバンク5のトランジスタをドライブする。負
側Trバンク5のトランジスタがアクティブのとき、勾
配コイルGCから高圧電源2または可変低圧電源3へ勾
配電流Iが供給される(これを勾配電流Iの負方向とす
る)。正側Trバンク4,負側Trバンク4のトランジ
スタをドライブするタイミングは、ホストコンピュータ
9からのパルスシーケンスの指示に基づいて決定され
る。
The gradient power supply controller 7 drives the transistor of the positive Tr bank 4 by the control signal Pd. When the transistor of the positive Tr bank 4 is active, the gradient current I is supplied from the high voltage power source 2 or the variable low voltage power source 3 to the gradient coil GC (this is the positive direction of the gradient current I). Further, the gradient power supply control device 7 drives the transistor of the negative Tr bank 5 by the control signal Nd. When the transistor of the negative Tr bank 5 is active, the gradient current I is supplied from the gradient coil GC to the high voltage power source 2 or the variable low voltage power source 3 (this is the negative direction of the gradient current I). The timing for driving the transistors in the positive Tr bank 4 and the negative Tr bank 4 is determined based on the pulse sequence instruction from the host computer 9.

【0018】さらに、勾配電源制御装置7は、ホストコ
ンピュータ9から入力される切換スイッチSwの切換情
報およびパルスシーケンスの指示に基づいて、電圧変更
信号Scvを可変低圧電源3に送る。可変低圧電源3は、
電圧変更信号Scvにより、出力電圧+VLまたは-VLを変
更する。例えば、切換スイッチSwが実線側のときに比
べて切換スイッチSwが点線側のときは出力電圧+VLま
たは-VLを小さくする。
Further, the gradient power supply control device 7 sends the voltage change signal Scv to the variable low voltage power supply 3 based on the switching information of the changeover switch Sw and the instruction of the pulse sequence inputted from the host computer 9. The variable low voltage power source 3 is
The output voltage + VL or -VL is changed by the voltage change signal Scv. For example, the output voltage + VL or -VL is made smaller when the changeover switch Sw is on the dotted line side than when the changeover switch Sw is on the solid line side.

【0019】図11に示す正側Trバンク4および負側
Trバンク5を用いた場合における勾配電流Iの変化と
勾配コイルGCへ印加電圧VGCの変化を、図2(切換ス
イッチSwが実線側のとき)および図3(切換スイッチ
Swが点線側のとき)に示す。図2は、図12(従来)
と同じであり、比較的小さい正電源+VLまたは負電源-
VLを適切に設定して、時刻t2から時刻t3の期間ま
たは時刻t6から時刻t7の期間のハッチング部分を最
少にすることが出来る。図3は、図13(従来)に対応
するが、可変低圧電源3が出力電圧+VLまたは-VLを小
さく変更することが出来るため、この時にも、比較的小
さい正電源+VLまたは負電源-VLを適切に設定して、時
刻t2から時刻t3の期間または時刻t6から時刻t7
の期間のハッチング部分を最少に出来る。従って、電力
のロスを常に低く抑えることが出来るようになる。
A change in the gradient current I and a change in the voltage VGC applied to the gradient coil GC when the positive Tr bank 4 and the negative Tr bank 5 shown in FIG. 11 are used are shown in FIG. Time) and FIG. 3 (when the changeover switch Sw is on the dotted line side). FIG. 2 shows FIG. 12 (conventional).
Same as, but with a relatively small positive supply + VL or negative supply-
By appropriately setting VL, it is possible to minimize the hatched portion in the period from time t2 to time t3 or the period from time t6 to time t7. FIG. 3 corresponds to FIG. 13 (conventional), but since the variable low-voltage power supply 3 can change the output voltage + VL or −VL to a small value, the relatively small positive power supply + VL or negative power supply − also at this time. By appropriately setting VL, a period from time t2 to time t3 or time t6 to time t7
The hatching part of the period can be minimized. Therefore, it becomes possible to always keep the power loss low.

【0020】図4は、他の実施例による正側Trバンク
4および負側Trバンク5の要部回路図である。Rgは
内コイルCgの抵抗、Rsは外コイルCsの抵抗であ
る。内コイルCg(Rg)の第1端は、FET12およ
びFET13を介して、比較的大きな正電圧+VHに接続
されている。また、FET13およびダイオード14を
介して、比較的小さな正電圧+VLに接続されている。ま
た、FET16およびダイオード20を介して、比較的
小さな負電圧-VLに接続されている。さらに、FET3
2およびFET33を介して、比較的大きな負電圧-VH
に接続されている。また、FET33およびダイオード
34を介して比較的小さな負電圧-VLに接続されてい
る。また、FET21およびダイオード25を介して、
比較的小さな正電圧+VLに接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram of essential parts of the positive Tr bank 4 and the negative Tr bank 5 according to another embodiment. Rg is the resistance of the inner coil Cg, and Rs is the resistance of the outer coil Cs. The first end of the inner coil Cg (Rg) is connected to a relatively large positive voltage + VH via the FET 12 and the FET 13. Further, it is connected to a relatively small positive voltage + VL via the FET 13 and the diode 14. Further, it is connected to a relatively small negative voltage -VL via the FET 16 and the diode 20. In addition, FET3
2 and FET33, relatively large negative voltage -VH
It is connected to the. Further, it is connected to a relatively small negative voltage -VL via the FET 33 and the diode 34. Also, via the FET 21 and the diode 25,
It is connected to a relatively small positive voltage + VL.

【0021】図5は、切換スイッチSwが実線側のとき
の勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへの印加電圧VGC
の変化を示している。時刻t1から時刻t2の期間で
は、FET12,13,16がアクティブにされ、FE
T32,33,21がオフにされる。そこで、比較的大
きな正電圧+VHから、FET12,13を通して、勾配
コイルGCに、勾配電流Iが供給される。FET12,
13は、勾配電流Iを直線的に増加させるよう制御され
る。勾配コイルGCへの印加電圧VGCには、直線的に大
きくなる正電圧が現われる。ダイオード14は、FET
12がアクチブなので逆バイアスされ、オフである。ま
た、ダイオード20は、印加電圧VGCが正なので逆バイ
アスされ、オフである。このとき、正電圧+VHと印加電
圧VGCの差の電圧がFET12,13にかかっており、
これと勾配電流Iの積が電力のロスになる。図5のハッ
チング部分がこのロスになる部分である。
FIG. 5 shows the change in the gradient current I and the voltage VGC applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the solid line side.
Shows the change. During the period from the time t1 to the time t2, the FETs 12, 13, 16 are activated and the FE
T32, 33, 21 are turned off. Therefore, the gradient current I is supplied from the relatively large positive voltage + VH to the gradient coil GC through the FETs 12 and 13. FET12,
13 is controlled to increase the gradient current I linearly. In the voltage VGC applied to the gradient coil GC, a positive voltage that linearly increases appears. The diode 14 is a FET
Since 12 is active, it is reverse biased and off. Further, the diode 20 is reverse biased because the applied voltage VGC is positive and is off. At this time, the voltage of the difference between the positive voltage + VH and the applied voltage VGC is applied to the FETs 12 and 13,
The product of this and the gradient current I results in power loss. The hatched portion in FIG. 5 is the loss portion.

【0022】時刻t2から時刻t3の期間では、FET
13,16がアクティブにされ、FET12,32,3
3,21がオフにされる。そこで、比較的小さな第1正
電圧+VL1から、ダイオード14およびFET13を通
して、勾配コイルGCに、勾配電流Iが供給される。F
ET13は、勾配電流Iを一定に保持するよう制御され
る。勾配コイルGCへの印加電圧VGCには、一定の正電
圧が現われる。ダイオード20は、印加電圧VGCが正な
ので逆バイアスされ、オフである。このとき、第1正電
圧+VL1と印加電圧VGCの差の電圧がFET13にかか
っており、これと勾配電流Iの積が電力のロスになる。
図5のハッチング部分がこのロスになる部分である。
During the period from time t2 to time t3, the FET is
13 and 16 are activated and FETs 12, 32 and 3
3,21 are turned off. Therefore, the gradient current I is supplied to the gradient coil GC from the relatively small first positive voltage + VL1 through the diode 14 and the FET 13. F
The ET 13 is controlled to keep the gradient current I constant. A constant positive voltage appears in the voltage VGC applied to the gradient coil GC. Since the applied voltage VGC is positive, the diode 20 is reverse biased and is off. At this time, the voltage of the difference between the first positive voltage + VL1 and the applied voltage VGC is applied to the FET 13, and the product of this and the gradient current I results in power loss.
The hatched portion in FIG. 5 is the loss portion.

【0023】時刻t3から時刻t4の期間では、FET
16のみがアクティブにされ、FET12,3,32,
33,21がオフにされる。そこで、比較的小さな第1
負電圧−VL1から、FET16を通して、勾配コイルG
Cに、勾配電流Iが供給される。FET16は、勾配電
流Iを直線的に減少させるよう制御される。勾配コイル
GCへの印加電圧VGCには、直線的に小さくなる負電圧
が現われる。このとき、第1負電圧−VL1と印加電圧V
GCの差の電圧がFET16にかかっており、これと勾配
電流Iの積が電力のロスになる。図5のハッチング部分
がこのロスになる部分である。図2(図12)と比べれ
ば分かるように、ロスが小さくなっている。
During the period from time t3 to time t4, the FET
Only 16 are activated and FETs 12, 3, 32,
33 and 21 are turned off. Therefore, the relatively small first
Gradient coil G from negative voltage -VL1 through FET16
Gradient current I is supplied to C. FET 16 is controlled to decrease the gradient current I linearly. A negative voltage that linearly decreases appears in the voltage VGC applied to the gradient coil GC. At this time, the first negative voltage −VL1 and the applied voltage V
The voltage of the difference of GC is applied to the FET 16, and the product of this and the gradient current I results in power loss. The hatched portion in FIG. 5 is the loss portion. As can be seen from comparison with FIG. 2 (FIG. 12), the loss is small.

【0024】時刻t4からt5の期間は、FET12,
13,16,32,33,21がオフにされる。そこ
で、勾配電流Iは、供給されない。時刻t5からt6の
期間は、上記時刻t1からt2の期間におけるFET1
2,13,16の動作とFET32,33,21の動作
が入れ替わったものである。時刻t6からt7の期間
は、上記時刻t2からt3の期間におけるFET12,
13,16の動作とFET32,33,21の動作が入
れ替わったものである。時刻t7からt8の期間は、上
記時刻t3からt4の期間におけるFET12,13,
16の動作とFET32,33,21の動作が入れ替わ
ったものである。
During the period from time t4 to t5, the FET 12,
13, 16, 32, 33, 21 are turned off. Therefore, the gradient current I is not supplied. The period from time t5 to t6 is the FET1 during the period from time t1 to t2.
The operations of 2, 13, 16 and the operations of the FETs 32, 33, 21 are interchanged. During the period from time t6 to t7, the FET 12 during the period from time t2 to t3 is
The operations of 13, 16 and the operations of the FETs 32, 33, 21 are interchanged. During the period from time t7 to t8, the FETs 12, 13 in the period from time t3 to t4 are
The operation of 16 and the operation of the FETs 32, 33 and 21 are interchanged.

【0025】図9は、切換スイッチSwが点線側のとき
の勾配電流Iの変化と内コイルCg(Rg)の第1端の
電圧VCgの変化を示している。時刻t1から時刻t2の
期間では、FET12,13,16がアクティブにさ
れ、FET32,33,21がオフにされる。そこで、
図7に示すように、比較的大きな正電圧+VHから、FE
T12,13を通して、勾配コイルGCに、勾配電流I
が供給される。FET12,13は、勾配電流Iを直線
的に増加させるよう制御される。勾配コイルGCへの印
加電圧VGCには、直線的に大きくなる正電圧が現われ
る。ダイオード14は、FET12がアクチブなので逆
バイアスされ、オフである。また、ダイオード20は、
印加電圧VGCが正なので逆バイアスされ、オフである。
このとき、正電圧+VHと印加電圧VGCの差の電圧がFE
T12,13にかかっており、これと勾配電流Iの積が
電力のロスになる。図6のハッチング部分がこのロスに
なる部分である。
FIG. 9 shows changes in the gradient current I and changes in the voltage VCg at the first end of the inner coil Cg (Rg) when the changeover switch Sw is on the dotted line side. During the period from the time t1 to the time t2, the FETs 12, 13, 16 are activated and the FETs 32, 33, 21 are turned off. Therefore,
As shown in FIG. 7, from the relatively large positive voltage + VH, the FE
The gradient current I is applied to the gradient coil GC through T12 and T13.
Is supplied. The FETs 12 and 13 are controlled to increase the gradient current I linearly. In the voltage VGC applied to the gradient coil GC, a positive voltage that linearly increases appears. Diode 14 is reverse biased and off because FET 12 is active. In addition, the diode 20 is
Since the applied voltage VGC is positive, it is reverse biased and is off.
At this time, the voltage of the difference between the positive voltage + VH and the applied voltage VGC is FE
It depends on T12 and T13, and the product of this and the gradient current I results in power loss. The hatched portion in FIG. 6 is the loss portion.

【0026】時刻t2から時刻t3の期間では、FET
13,16がアクティブにされ、FET12,32,3
3,21がオフにされる。そこで、図8に示すように、
比較的小さな第2正電圧+VL2(可変低圧電源3により
VL1>VL2とされる)から、ダイオード14およびFE
T13を通して、勾配コイルGCに、勾配電流Iが供給
される。FET13は、勾配電流Iを一定に保持するよ
う制御される。勾配コイルGCへの印加電圧VGCには、
一定の正電圧が現われる。ダイオード20は、印加電圧
VGCが正なので逆バイアスされ、オフである。このと
き、第2正電圧+VL2と印加電圧VGCの差の電圧がFE
T13にかかっており、これと勾配電流Iの積が電力の
ロスになる。図6のハッチング部分がこのロスになる部
分である。図13と比べれば分かるように、ロスが小さ
くなっている。
During the period from time t2 to time t3, the FET
13 and 16 are activated and FETs 12, 32 and 3
3,21 are turned off. Therefore, as shown in FIG.
From the relatively small second positive voltage + VL2 (VL1> VL2 is set by the variable low-voltage power supply 3), the diode 14 and the FE
The gradient current I is supplied to the gradient coil GC through T13. The FET 13 is controlled to keep the gradient current I constant. The voltage VGC applied to the gradient coil GC is
A constant positive voltage appears. Since the applied voltage VGC is positive, the diode 20 is reverse biased and is off. At this time, the voltage of the difference between the second positive voltage + VL2 and the applied voltage VGC is FE
It depends on T13, and the product of this and the gradient current I results in power loss. The hatched portion in FIG. 6 is the loss portion. As can be seen from comparison with FIG. 13, the loss is small.

【0027】時刻t3から時刻t4の期間では、FET
16のみがアクティブにされ、FET12,3,32,
33,21がオフにされる。そこで、図9に示すよう
に、比較的小さな第1負電圧−VL1から、FET16を
通して、勾配コイルGCに、勾配電流Iが供給される。
FET16は、勾配電流Iを直線的に減少させるよう制
御される。勾配コイルGCへの印加電圧VGCには、直線
的に小さくなる負電圧が現われる。このとき、第1負電
圧−VL1と印加電圧VGCの差の電圧がFET16にかか
っており、これと勾配電流Iの積が電力のロスになる。
図6のハッチング部分がこのロスになる部分である。図
3(図13)と比べれば分かるように、ロスが小さくな
っている。
In the period from time t3 to time t4, the FET is
Only 16 are activated and FETs 12, 3, 32,
33 and 21 are turned off. Therefore, as shown in FIG. 9, the gradient current I is supplied from the relatively small first negative voltage −VL1 to the gradient coil GC through the FET 16.
FET 16 is controlled to decrease the gradient current I linearly. A negative voltage that linearly decreases appears in the voltage VGC applied to the gradient coil GC. At this time, the voltage of the difference between the first negative voltage −VL1 and the applied voltage VGC is applied to the FET 16, and the product of this and the gradient current I becomes a loss of power.
The hatched portion in FIG. 6 is the loss portion. As can be seen from comparison with FIG. 3 (FIG. 13), the loss is small.

【0028】時刻t4からt5の期間は、FET12,
13,16,32,33,21がオフにされる。そこ
で、勾配電流Iは、供給されない。時刻t5からt6の
期間は、上記時刻t1からt2の期間におけるFET1
2,13,16の動作とFET32,33,21の動作
が入れ替わったものである。時刻t6からt7の期間
は、上記時刻t2からt3の期間におけるFET12,
13,16の動作とFET32,33,21の動作が入
れ替わったものである。時刻t7からt8の期間は、上
記時刻t3からt4の期間におけるFET12,13,
16の動作とFET32,33,21の動作が入れ替わ
ったものである。
During the period from time t4 to t5, the FET 12,
13, 16, 32, 33, 21 are turned off. Therefore, the gradient current I is not supplied. The period from time t5 to t6 is the FET1 during the period from time t1 to t2.
The operations of 2, 13, 16 and the operations of the FETs 32, 33, 21 are interchanged. During the period from time t6 to t7, the FET 12 during the period from time t2 to t3 is
The operations of 13, 16 and the operations of the FETs 32, 33, 21 are interchanged. During the period from time t7 to t8, the FETs 12, 13 in the period from time t3 to t4 are
The operation of 16 and the operation of the FETs 32, 33 and 21 are interchanged.

【0029】かくして、図4のTrバンク4,5も用い
た場合でも、電力のロスを常に低く抑えることが出来る
ようになる。
Thus, even when the Tr banks 4 and 5 shown in FIG. 4 are also used, the power loss can be kept low.

【0030】なお、以上の実施例では、負荷に応じて低
電圧VL を変えていたが、パルスシーケンスに応じて低
電圧VL を変える場合も同様である。また、低電圧VL
の変更は、連続式でもよいし、切換式でもよい。
In the above embodiment, the low voltage VL is changed according to the load, but the same applies to the case where the low voltage VL is changed according to the pulse sequence. Also, low voltage VL
The change may be continuous or switchable.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明のMRI装置によれば、負荷ま
たはパルスシーケンスが変化しても常に電力のロスを低
く抑えることが出来るようになる。
According to the MRI apparatus of the present invention, even if the load or the pulse sequence changes, the power loss can always be kept low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例のMRI装置のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図11に示す正側Trバンクおよび負側Trバ
ンクを用いた場合で切換スイッチSwが実線側のときに
おける勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへ印加電圧V
GCの変化を示す波形図である。
2 is a diagram showing a change in gradient current I and a voltage V applied to a gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the solid line side when the positive Tr bank and the negative Tr bank shown in FIG. 11 are used.
It is a wave form diagram which shows change of GC.

【図3】図11に示す正側Trバンクおよび負側Trバ
ンクを用いた場合で切換スイッチSwが点線側のときに
おける勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへ印加電圧V
GCの変化を示す波形図である。
FIG. 3 is a diagram showing a change in the gradient current I and a voltage V applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the dotted line side when the positive Tr bank and the negative Tr bank shown in FIG. 11 are used.
It is a wave form diagram which shows change of GC.

【図4】正側Trバンクおよび負側Trバンクの他の例
の要部回路図である。
FIG. 4 is a main part circuit diagram of another example of the positive Tr bank and the negative Tr bank.

【図5】図4に示す正側Trバンクおよび負側Trバン
クを用いた場合で切換スイッチSwが実線側のときにお
ける勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへ印加電圧VGC
の変化を示す波形図である。
5 is a diagram showing a change in the gradient current I and a voltage VGC applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the solid line side when the positive Tr bank and the negative Tr bank shown in FIG. 4 are used.
It is a waveform diagram showing the change of.

【図6】図4に示す正側Trバンクおよび負側Trバン
クを用いた場合で切換スイッチSwが点線側のときにお
ける勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへ印加電圧VGC
の変化を示す波形図である。
6 is a diagram showing a change in gradient current I and a voltage VGC applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the dotted line side when the positive Tr bank and the negative Tr bank shown in FIG. 4 are used.
It is a waveform diagram showing the change of.

【図7】時刻t1から時刻t2の期間における図4の回
路の等価回路図である。
7 is an equivalent circuit diagram of the circuit of FIG. 4 in a period from time t1 to time t2.

【図8】時刻t2から時刻t3の期間における図4の回
路の等価回路図である。
8 is an equivalent circuit diagram of the circuit of FIG. 4 in a period from time t2 to time t3.

【図9】時刻t4から時刻t5の期間における図4の回
路の等価回路図である。
9 is an equivalent circuit diagram of the circuit of FIG. 4 in a period from time t4 to time t5.

【図10】従来のMRI装置の一例のブロック図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram of an example of a conventional MRI apparatus.

【図11】正側Trバンクおよび負側Trバンクの従来
例の要部回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram of a main part of a conventional example of a positive Tr bank and a negative Tr bank.

【図12】図11に示す正側Trバンクおよび負側Tr
バンクを用いた場合で切換スイッチSwが実線側のとき
における勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへ印加電圧
VGCの変化を示す波形図である。
FIG. 12 is a positive side Tr bank and a negative side Tr shown in FIG.
FIG. 7 is a waveform diagram showing changes in the gradient current I and changes in the voltage VGC applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the solid line side when using a bank.

【図13】図11に示す正側Trバンクおよび負側Tr
バンクを用いた場合で切換スイッチSwが点線側のとき
における勾配電流Iの変化と勾配コイルGCへ印加電圧
VGCの変化を示す波形図である。
FIG. 13 is a positive side Tr bank and a negative side Tr shown in FIG.
FIG. 6 is a waveform diagram showing changes in the gradient current I and changes in the voltage VGC applied to the gradient coil GC when the changeover switch Sw is on the dotted line side when using a bank.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 MRI装置 2 高圧電源 3 可変低圧電源 4 正側Trバンク 5 負側Trバンク 7 勾配電源制御装置 9 ホストコンピュータ GC 勾配コイル Cg 内コイル Cs 外コイル Sw 切換スイッチ I 勾配電流 VGC 印加電圧 1 MRI device 2 High voltage power supply 3 Variable low voltage power supply 4 Positive side Tr bank 5 Negative side Tr bank 7 Gradient power supply control device 9 Host computer GC Gradient coil Cg Inner coil Cs Outer coil Sw Changeover switch I Gradient current VGC Applied voltage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 勾配電流Iを変化させるときに勾配コイ
ルに比較的大きい電圧VH を印加して勾配電流Iを供給
する第1のスイッチ手段と、勾配電流Iを一定に保持す
るときに勾配コイルに前記電圧VH と同極性で比較的小
さい電圧VLを印加して勾配電流Iを供給する第2のス
イッチ手段と、勾配コイルの抵抗値またはパルスシーケ
ンスに応じて前記電圧VL を変更する印加電圧変更手段
とを具備したことを特徴とするMRI用勾配電源装置。
1. A first switch means for applying a relatively large voltage VH to the gradient coil when changing the gradient current I to supply the gradient current I, and a gradient coil for maintaining the gradient current I constant. Second switch means for supplying a gradient current I by applying a relatively small voltage VL having the same polarity as the voltage VH, and an applied voltage change for changing the voltage VL according to the resistance value or pulse sequence of the gradient coil. And a gradient power supply device for MRI.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09276251A (en) * 1995-12-29 1997-10-28 General Electric Co <Ge> Gradient amplifier device
JP2016021980A (en) * 2014-07-16 2016-02-08 株式会社東芝 Coil driving device and magnetic resonance imaging device
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