JPH05106U - Ｍｒ装置の勾配電流供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力のロスを低減する。 【構成】 勾配電流Ｉを増加させるときに直流電源+ＶH
から勾配電流Ｉを供給するＦＥＴ２と、勾配電流Ｉを一
定に保持するときに前記直流電源+ＶHとは同極性で小さ
い電圧の直流電源+ＶLから勾配電流Ｉを供給するＦＥＴ
３と、勾配電流Ｉを減少させるときに前記直流電源+ＶH
とは逆極性の直流電源-ＶLから勾配電流Ｉを供給するＦ
ＥＴ１６とを具備する。 【効果】 電力のロスが少なくなり、ヒートシンクも小
さく出来る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ＭＲ装置の勾配電流供給装置に関し、さらに詳しくは、電力のロ スを低減することが出来るＭＲ装置の勾配電流供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７は、従来のＭＲ装置の勾配電流供給装置５１の構成を示す要部回路図であ る。 勾配電流供給装置５１の負荷であるＭＲ装置の勾配コイルＲＬは、抵抗Ｒとイ ンダクタンスＬとからなっている。

【０００３】 勾配コイルＲＬの第１端は、ＦＥＴ２およびＦＥＴ３を介して、比較的大きな 正電圧の直流電源+ＶHに接続されている。また、ＦＥＴ３およびダイオード４を 介して、比較的小さな正電圧の直流電源+ＶLに接続されている。さらに、ＦＥＴ ３２およびＦＥＴ３３を介して、比較的大きな負電圧の直流電源-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 の直流電源-ＶLに接続されている。 勾配コイルＲＬの第２端は、接地されている。

【０００４】 図８は、勾配コイルＲＬに供給する勾配電流Ｉの変化と，勾配コイルＲＬの第 １端の電圧ＶRLの変化とを示している。但し、勾配電流Ｉは、図８の矢印の向き を正とする。

【０００５】 時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間では、ＦＥＴ２，３がアクチブにされ、ＦＥＴ３ ２，３３がオフにされる。そこで、比較的大きな正電圧の直流電源+ＶHから、Ｆ ＥＴ２，３を通して、勾配コイルＲＬに、勾配電流Ｉが供給される。ＦＥＴ２， ３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ＲＬの第１ 端の電圧ＶRLには、直線的に大きくなる正電圧が現われる。ダイオード４は、Ｆ ＥＴ２がアクチブなので逆バイアスされ、オフである。 このとき、直流電源+ＶHと電圧ＶRLの差の電圧がＦＥＴ２，３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８のハッチング部分がこのロス になる部分である。

【０００６】 時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間では、ＦＥＴ３のみがアクチブにされ、ＦＥＴ２ ，３２，３３がオフにされる。そこで、比較的小さな正電圧の直流電源+ＶLから 、ダイオード４およびＦＥＴ３を通して、勾配コイルＲＬに、勾配電流Ｉが供給 される。ＦＥＴ３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 ＲＬの第１端の電圧ＶRLには、一定の正電圧が現われる。 このとき、直流電源+ＶLと電圧ＶRLの差の電圧がＦＥＴ３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８のハッチング部分がこのロスにな る部分である。

【０００７】 時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間では、ＦＥＴ３のみがアクチブにされ、ＦＥＴ２ ，３２，３３がオフにされる。そこで、比較的小さな正電圧の直流電源+ＶLから 、ダイオード４およびＦＥＴ３を通して、勾配コイルＲＬに、勾配電流Ｉが供給 される。ＦＥＴ３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ＲＬの第１端の電圧ＶRLには、直線的に小さくなる負電圧が現われる。 このとき、直流電源+ＶLと電圧ＶRLの差の電圧がＦＥＴ３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８のハッチング部分がこのロスにな る部分である。

【０００８】 時刻ｔ４からｔ５の期間は、ＦＥＴ２，３，３２，３３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ＦＥＴ２， ３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ＦＥＴ２， ３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ＦＥＴ２， ３の動作とＦＥＴ３２，３３の動作が入れ替わったものである。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

従来のＭＲ装置の勾配電流供給装置５１では、時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間ま たは時刻ｔ７から時刻ｔ８の期間（勾配電流Ｉが減少させられる期間）は、直流 電源+ＶLまたは直流電源-ＶLと逆極性の電圧が勾配コイルＲＬの第１端の電圧Ｖ RLに現われるため、ＦＥＴ３またはＦＥＴ３３にかかる電圧が大きくなり、電力 のロスが大きくなる問題点がある。 また、このロスは熱となるので、ＦＥＴに大きなヒートシンクが必要となる問 題点がある。

【００１０】 そこで、この考案の目的は、上記電力のロスを低減し、ヒートシンクを小さく することが出来るようにしたＭＲ装置の勾配電流供給装置を提供することにある 。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

この考案のＭＲ装置の勾配電流供給装置は、ＭＲ装置の勾配コイルに所定波形 の勾配電流を供給するＭＲ装置の勾配電流供給装置において、勾配電流を増加さ せるときに第１の直流電源から勾配電流を供給する第１のスイッチ回路と、勾配 電流を一定に保持するときに前記第１の直流電源とは同極性で小さい電圧の第２ の直流電源から勾配電流を供給する第２のスイッチ回路と、勾配電流を減少させ るときにグランドまたは前記第１の直流電源とは逆極性の第３の直流電源から勾 配電流を供給する第３のスイッチ回路とを少なくとも具備して構成される。

【００１２】

【作用】

この考案のＭＲ装置の勾配電流供給装置では、勾配電流を減少させる期間は、 その勾配電流を、第３の直流電源と第３のスイッチ回路とから供給する。 勾配電流を減少させる期間は、第１の直流電源と逆極性の電圧が勾配コイルの 端子に現われるが、第３の直流電源は第１の直流電源とは逆極性のため、第１の 直流電源とは同極性の第２の直流電源から勾配電流を供給する場合に比べ、スイ ッチ回路にかかる電圧が小さくなり、電力のロスを低く抑えることが出来る。ま た、ヒートシンクを小さくすることが出来る。

【００１３】

【実施例】

以下、図に示す実施例によりこの考案をさらに詳細に説明する。なお、これに よりこの考案が限定されるものではない。 図１は、この考案のＭＲ装置の勾配電流供給装置１の構成を示す要部回路図で ある。 勾配電流供給装置１の負荷であるＭＲ装置の勾配コイルＲＬは、抵抗Ｒとイン ダクタンスＬとからなっている。

【００１４】 勾配コイルＲＬの第１端は、ＦＥＴ２およびＦＥＴ３を介して、比較的大きな 正電圧の直流電源+ＶHに接続されている。また、ＦＥＴ３およびダイオード４を 介して、比較的小さな正電圧の直流電源+ＶLに接続されている。また、ＦＥＴ１ ６およびダイオード２０を介して、比較的小さな負電圧の直流電源-ＶLに接続さ れている。さらに、ＦＥＴ３２およびＦＥＴ３３を介して、比較的大きな負電圧 の直流電源-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の直流電源-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の直流電源+ＶLに接続され ている。 勾配コイルＲＬの第２端は、接地されている。

【００１５】 図２は、勾配コイルＲＬに供給する勾配電流Ｉの変化と，勾配コイルＲＬの第 １端の電圧ＶRLの変化とを示している。但し、勾配電流Ｉは、図１の矢印の向き を正とする。

【００１６】 時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間では、ＦＥＴ２，３，１６がアクチブにされ、Ｆ ＥＴ３２，３３，２１がオフにされる。そこで、図３に示すように、比較的大き な正電圧の直流電源+ＶHから、ＦＥＴ２，３を通して、勾配コイルＲＬに、勾配 電流Ｉが供給される。ＦＥＴ２，３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ＲＬの第１端の電圧ＶRLには、直線的に大きくなる正電圧 が現われる。ダイオード４は、ＦＥＴ２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、電圧ＶRLが正なので逆バイアスされ、オフで ある。 このとき、直流電源+ＶHと電圧ＶRLの差の電圧がＦＥＴ２，３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２のハッチング部分がこのロス になる部分である。

【００１７】 時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間では、ＦＥＴ３，１６がアクチブにされ、ＦＥＴ ２，３２，３３，２１がオフにされる。そこで、図４に示すように、比較的小さ な正電圧の直流電源+ＶLから、ダイオード４およびＦＥＴ３を通して、勾配コイ ルＲＬに、勾配電流Ｉが供給される。ＦＥＴ３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ＲＬの第１端の電圧ＶRLには、一定の正電圧が現わ れる。ダイオード２０は、電圧ＶRLが正なので逆バイアスされ、オフである。 このとき、直流電源+ＶLと電圧ＶRLの差の電圧がＦＥＴ３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２のハッチング部分がこのロスにな る部分である。

【００１８】 時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間では、ＦＥＴ１６のみがアクチブにされ、ＦＥＴ ２，３，３２，３３，２１がオフにされる。そこで、図５に示すように、比較的 小さな負電圧の直流電源-ＶLから、ＦＥＴ１６を通して、勾配コイルＲＬ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ＲＬの第１端の電圧ＶRLには、直線的に小さくなる負電圧 が現われる。 このとき、直流電源-ＶLと電圧ＶRL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２のハッチング部分がこのロスに なる部分である。図８と比べれば分かるように、ロスが小さくなっている。

【００１９】 時刻ｔ４からｔ５の期間は、ＦＥＴ２，３，１６，３２，３３，２１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ＦＥＴ２， ３，１６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ＦＥＴ２， ３，１６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ＦＥＴ２， ３，１６の動作とＦＥＴ３２，３３，２１の動作が入れ替わったものである。 図６は、この考案の他の実施例のＭＲ装置の勾配電流供給装置４１の構成を示 す要部回路図である。 このＭＲ装置の勾配電流供給装置４１が、上記実施例のＭＲ装置の勾配電流供 給装置１と異なる点は、勾配コイルＲＬの第１端が、ＦＥＴ１１およびダイオー ド１５を介して、グランドにも接続されていること、および、ＦＥＴ２６および ダイオード３０を介して、グランドにも接続されていることである。

【００２０】 勾配電流Ｉを減少させる時に勾配コイルＲＬの第１端に現われる電圧ＶRLがグ ランドと-ＶLの間のときは、ＦＥＴ１１およびダイオード１５を通して、勾配電 流Ｉを供給するよう制御する。 また、勾配電流Ｉを減少させる時に勾配コイルＲＬの第１端に現われる電圧Ｖ RLがグランドと+ＶLの間のときは、ＦＥＴ２６およびダイオード３０を通して、 勾配電流Ｉを供給するよう制御する。

【００２１】 このように、勾配電流Ｉを増加させる時にその勾配電流Ｉを供給する直流電源 とは逆極性の直流電源を複数設けておき、勾配電流Ｉを減少させる時に勾配コイ ルＲＬの第１端に現われる電圧ＶRLの大きさに応じて前記逆極性の直流電源の一 つを選択して、勾配電流Ｉを供給するようにすれば、より細かに電力のロスを低 減できるようになる。

【００２２】

【考案の効果】

この考案のＭＲ装置の勾配電流供給装置によれば、スイッチ回路における電力 ロスを抑えることが出来る。従って、ヒートシンクも小さくすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例のＭＲ装置の勾配電流供給
装置を示す回路図である。

【図２】図１のＭＲ装置の勾配電流供給装置の動作を説
明する波形図である。

【図３】時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間における図１の装
置の等価回路図である。

【図４】時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間における図１の装
置の等価回路図である。

【図５】時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間における図１の装
置の等価回路図である。

【図６】この考案の他の実施例のＭＲ装置の勾配電流供
給装置を示す回路図である。

【図７】従来のＭＲ装置の勾配電流供給装置を示す回路
図である。

【図８】図７のＭＲ装置の勾配電流供給装置の動作を説
明する波形図である。

【符号の説明】

１ 勾配電流供給装置 ２ ＦＥＴ ３ ＦＥＴ ４ ダイオード ５ ダイオード １６ ＦＥＴ ２０ ダイオード ＲＬ 勾配コイル Ｉ 勾配電流

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ＭＲ装置の勾配コイルに所定波形の勾配
   電流を供給するＭＲ装置の勾配電流供給装置において、
   勾配電流を増加させるときに第１の直流電源から勾配電
   流を供給する第１のスイッチ回路と、勾配電流を一定に
   保持するときに前記第１の直流電源とは同極性で小さい
   電圧の第２の直流電源から勾配電流を供給する第２のス
   イッチ回路と、勾配電流を減少させるときにグランドま
   たは前記第１の直流電源とは逆極性の第３の直流電源か
   ら勾配電流を供給する第３のスイッチ回路とを少なくと
   も具備してなるＭＲ装置の勾配電流供給装置。