JPH08211139A - 電源装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高電圧、大容量の磁場用の低電流リップルの
ＭＲＩ装置用電源装置を提供する。 【構成】 複数のスイッチング電源１１、１２を負荷で
ある磁場コイル２００に並列に接続し、各スイッチング
電源１１、１２に磁場コイル２００に供給すべき電流指
令値Ａを分配した電流指令値を与える。制御回路４１、
４２は、分配された電流指令値と、スイッチング電源の
出力電流の検出値とを入力とし両者の差がゼロになるよ
う各スイッチング電源を独立に制御する。これによりス
ッチング電源間の循環電流を防止する。循環電流を防止
するためには、各スイッチング電源に抵抗、リアクトル
等の電流制限手段を設けてもよい。更に好適には、各ス
イッチング電源は、スイッチング電源内のスイッチの位
相を少しずつずらして駆動制御する。１つのスイッチン
グ電源の出力はそのスイッチ周波数と同じ周波数のリッ
プルを含むが、各出力の位相がずれていることにより、
電源装置１００の出力のリップルは高周波化するととも
に低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング装
置（以下、ＭＲＩ装置という）等の磁場発生コイルに好
適に用いられる電源装置に係わり、特にその大電力を要
求される静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の発生に必要な
各種電源に好適な電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置は、静磁場中に置かれた検査
対象に高周波磁場をパルス状に印加し、検査対象から発
生する核磁気共鳴信号を検出し、この検出信号をもとに
スペクトルや画像を再構成するものであり、ＭＲＩ装置
には磁場発生コイルとして静磁場を発生する超電導或い
は常電導コイル、静磁場に重畳される傾斜磁場を発生す
るための傾斜磁場コイル、さらに高周波磁場を発生する
ための高周波コイルが備えられている。これら磁場発生
コイルは所定の磁場強度の磁場を発生するために印加電
流の大きさとタイミングを制御するため電源装置を備え
ている。

【０００３】このようなＭＲＩ装置の磁場発生コイルの
電源装置は、例えば図１２に示すように傾斜磁場コイル
２００に流すべき電流指令を生成するシーケンサ（図示
せず）から電流指令を入力し、対応する出力電流を傾斜
磁場コイル２００に出力する出力電流増幅器１０から構
成され、この出力電流増幅器１０としては、入力と出力
の関係が比例関係にある電力アンプなどのアナログ回路
で構成された線形増幅器の他、トランジスタなどのスイ
ッチング素子をブリッジ状に構成したスイッチング方式
の出力電流増幅器や、スイッチング素子と共振用の受動
素子を組合せたものがある。後二者をスイッチング電源
といい、高周波の交流電流が得られる。

【０００４】このようなＭＲＩ装置の磁場発生用のスイ
ッチング電源として、特に傾斜磁場発生用のスイッチン
グ電源の構成を図１３に示す。このスイッチング電源１
０’は、４つのスイッチング素子５１〜５４と、スイッ
チング電源の出力を平滑するためのリアクトル５５、５
６及びコンデンサ５５、５７とを備えている。スイッチ
ング素子５１と５２及びスイッチング素子５３と５４は
それぞれ直流電源５０に対し直列に接続され、スイッチ
ング素子５１と５２及びスイッチング素子５３と５４は
並列に接続されている。リアクトル５５及びコンデンサ
５７はスイッチング素子５２に並列に、リアクトル５６
及びコンデンサ５８はスイッチング素子５４に並列に接
続され、それぞれスイッチ５２及び５４のドレイン側の
電圧ＶL'、ＶR'を平滑する平滑回路を構成する。このス
イッチング電源１０’の一方の出力端子はリアクトル５
５とコンデンサ５７の接続点に、他方の出力端子はリア
クトル５６とコンデンサ５８の接続点にそれぞれ接続さ
れる。

【０００５】このスイッチング電源１０’は、スイッチ
５１及び５４がオンのときにはスイッチ５２及びスイッ
チ５３がオフ、スイッチ５１及び５４がオフのときには
スイッチ５２及びスイッチ５３がオンとなるように交互
に一定周期で駆動される。この際、一方、例えばスイッ
チ５１及び５４がオンとなる時間を長く、スイッチ５２
及び５３のオン時間を短くしたとすると、直流電源５０
の中性点（図示せず）からみたスイッチ５２及び５４の
ドレイン側の電圧ＶL'、ＶR'は、それぞれ図１４に示す
ような波形となり、これらをリアクトル５５とコンデン
サ５７及びリアクトル５６とコンデンサ５８で平滑する
ことにより、出力端子の電圧ＶLA'及びＶRA'は直流電圧
となり、結果として傾斜磁場コイルに直流電流ＩL'が供
給されることになる。

【０００６】スイッチング電源のスイッチング素子５１
〜５５としては、通常、耐圧が数百Ｖ、電流容量が数十
Ａで数百kHzの高周波スイッチングが可能な電界効果ト
ランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところでＭＲＩ装置で
は、静磁場や傾斜磁場や高周波磁場の磁場強度が最終的
に得られる画像上のノイズや撮像時間に大きく影響し、
短時間で診断に有用な画像を得るためにはＭＲＩ装置の
磁場電源として大電流電源が必要となっており、このよ
うなＭＲＩ装置ではスイッチ耐圧で１２００Ｖ程度、出
力電流で４００〜６００Ａ程度の電源装置が必要とな
る。

【０００８】しかし上述した従来の電源装置は１つの増
幅器（スイッチング電源も含む）から構成されているた
めに、大電流を出力するには能力が不足するという問題
があった。例えば、線形増幅器を傾斜磁場用電源として
用いた場合（図１２）、仮に傾斜磁場コイル２００のイ
ンダクタンスＬｃが０．５ｍＨで、これに立ち上がり時
間０．５ｍｓ、電流値４００Ａの出力電流Ｉｃを供給す
るとすると、電流の時間変化率に対応する電圧Ｖ Ｖ＝Ｌｃ×ｄＩｃ／ｄｔ＝０．５×１０^-3×４００／
０．５×１０^-3＝４００ｖ の電圧が必要となる。即ち、増幅器１０から最大で４０
０Ｖの電圧を出力する必要があり、この増幅器１０を動
作させる直流電圧源として４００Ｖ以上の電圧が用いら
れることになる。次にコイル２００に供給される出力電
流が定常値の４００Ａに達すると今度は増幅器１０の出
力電圧はほぼゼロになるので、増幅器の直流電圧源の電
圧（４００Ｖ）を増幅器内部で電圧降下させ出力電圧ゼ
ロを作り出すことになる。その際増幅器内部で生じる損
失は、 ４００Ａ×４００Ｖ＝１６００００Ｗ＝１６０ｋＷ という現実的でないものとなる。

【０００９】一方、ＭＯＳＦＥＴに代用される高速なス
イッチング素子を用いたスイッチング電源１０’の場合
（図１３）、上述したように使用する電圧がスイッチン
グ素子の定格電圧の制約を受け、この４００Ｖという直
流電圧源に接続できるものは、最大でも１００Ａ程度の
電流容量しかないため、このようなスイッチング電源単
独では４００Ａという出力電流を供給することはできな
い。

【００１０】このためスイッチング電源を並列接続する
ことにより電流容量の増大を図ることが考えられるが、
スイッチング電源を並列に接続した場合、各スイッチン
グ電源間での循環電流（電流の回り込み）が問題とな
る。即ち、図１５に示すように２つの出力電流増幅器１
１、１２を磁場発生コイル２００に対し並列接続した場
合に、磁場発生コイルには出力電流増幅器１１の出力電
流と出力電流増幅器１２の出力電流の合計電流が供給さ
れる。ここで出力電流増幅器１１の出力電圧Ｖ1と出力
電流増幅器１２の出力電圧Ｖ2とが全く同じであれば問
題がないが、これら出力電圧の間の電位に不均衡が生じ
た場合、例えばＶ1＞Ｖ2であるとすると、高電位の出力
電流増幅器１１の出力電流のうち、負荷となる磁場発生
コイル２００を介さずに低電位の出力電流増幅器１２を
介して出力電流増幅器１１に戻る循環電流Ｉc'が生じ
る。このような循環電流は磁場コイルに供給されない無
効な電流であり、しかも循環電流が流れる回路中に抵抗
がなければ無限大の電流となり、出力電流増幅器の電流
定格を越えてこれを破壊するおそれがある。

【００１１】ところで従来技術として、米国特許5,017,
871号、特開平6-47015号等に複数の出力電流増幅器を負
荷である磁場発生コイルに接続した電源装置が提案され
ている。特開平6-47015号に記載された電源装置は、複
数のスイッチング電源と線形増幅器とを組合せて、負荷
である勾配（傾斜磁場）コイルに直列に接続したもので
あり、大電流化を図るためには電源を並列接続した方が
有利である。一方、米国特許5,017,871号に記載された
ＮＭＲイメージングシステム用電源装置は、複数のスイ
ッチング要素に接続された磁場発生コイルに複数の線形
増幅器を並列接続するとともにバスラインと各線形増幅
器との間にコンデンサとダイオードを接続したもので、
スイッチング要素を選択的に切り替えることにより、高
速で高電圧を印加できるように構成されている。この電
源装置では各線形増幅器に直列に接続されたダイオード
は１方向のみに電流を流すことにより増幅器間の電流の
回り込みを防止する機能を有する。しかし、この場合コ
イルに流す電流の向きを変化させるためには、磁場発生
コイルと線形増幅器との間に接続された４つのスイッチ
ング要素を切り替え制御する必要がある。

【００１２】従って出力電流増幅器を並列に接続した場
合に、簡易な構成で循環電流を抑制し、且つ応答性に優
れ、大電流を得ることができるＭＲＩ用電源装置が望ま
れる。またＭＲＩ用電源装置としては電流リップルが生
じるという問題がある。例えば図１３に示すスイッチン
グ電源の出力端子の電圧は、図１４に示すようにスイッ
チング周波数のリップルを含む直流電圧となるため、磁
場コイル２００に供給する出力電流ＩL'はＶLA'とＶRA'
と同じ周波数のリップルをわずかに含んだ直流電流とな
る。この出力電流のリップルは、ＭＲＩ装置における画
像のノイズとなるため例えば実効値で数ｍＡ程度以下に
する必要があり、このため、リアクトルとコンデンサか
らなる平滑回路のカットオフ周波数を低く抑える方法
と、スイッチのスイッチング周波数を高周波化する方法
とがとられる。

【００１３】しかしながら、前者については、カットオ
フ周波数を低くすると磁場発生コイルに印加すべき電流
指令値に対する出力電流の応答が遅れてしまい、高速で
良質の画像を得ることが困難になる。後者は、ＭＯＳＦ
ＥＴなどの高速スイッチングが可能なスイッチを用い、
例えば８０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の周波数で動作さ
せることで実現できるが、既に述べたように一般にＭＯ
ＳＦＥＴなどの高速スイッチング素子は耐圧が５００Ｖ
程度、定格電流で１００Ａ程度までしかなく、これ以上
の高い電圧や電流容量に対応することができない。

【００１４】従って本発明は、複数の出力電流増幅器を
並列接続した電源であって大電流、高速応答性で任意波
形の電流を出力でき、しかも各出力電流増幅器間の電流
回り込みの問題を解決した電源装置を提供することを目
的とする。また本発明は高電圧、大容量の磁場用に好適
な低リップル電流の電源装置を提供することを目的とす
る。また本発明は用いるスイッチング素子の種類如何に
かかわらず、低リップル電流を出力できる超低リップル
の電源装置を提供することを目的とする。更に本発明
は、大電流、高速応答性、超低リップルの電流を磁場発
生コイルに供給する電源を備え、高速撮影に対応できノ
イズの少ない高品質画像を得ることができるＭＲＩ装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電源装置は、任意波形の電流を出力するた
めの電源装置であって、負荷に供給する電流指令値
（Ａ）を分配する分配手段と、負荷に並列接続され、分
配された電流指令値（Ａ_i）に対応する出力電流を前記
負荷に供給する複数の出力電流増幅器と、出力電流増幅
器の出力側に接続され各出力電流増幅器の出力電流
（Ｉ'_i）を検出する検出手段と、検出手段により検出さ
れた出力電流値（Ｉ'_i）と分配された電流指令値
（Ａ_i）との差が零となるように各出力電流増幅器を独
立して制御する制御手段とを設ける。

【００１６】本発明の電源装置の別の態様によれば、任
意波形の電流を出力するための電源装置であって、負荷
に供給する電流指令値（Ａ）を分配する分配手段と、負
荷に並列接続され、分配された電流指令値（Ａ_i）に対
応する出力電流を負荷に供給する複数の出力電流増幅器
と、出力電流の双方向の流れを許容し且つ各出力電流増
幅器間での循環電流を抑制する電流制限手段とを設けた
ものである。

【００１７】出力電流増幅器としては、入力と出力の関
係が比例関係にあるアナログ回路で構成された線形増幅
器、スイッチング素子を備えたスイッチング電源のいず
れでもよいが、特に高速応答性、低損失の点でスイッチ
ング電源が好適である。また電流制限手段は、抵抗又は
リアクトルを用いることができ、これらを併用してもよ
い。抵抗は、出力電流増幅器の出力側と負荷との間或い
は出力電流増幅器の回路内に直列に挿入され、出力電流
増幅器の２つの出力端子の少なくとも一方に挿入すれば
よい。またリアクトルは出力電流増幅器の出力側と負荷
との間に挿入され、特に出力電流増幅器がスイッチング
電源である場合に各出力電流増幅器の平均出力電圧の不
均衡による循環電流に対し抑制する効果がある。

【００１８】更に本発明の電源装置の好適な態様におい
て、出力電流増幅器がスイッチング電源である電源装置
は位相制御装置を備え、この位相制御装置は負荷に印加
すべき電流指令値（Ａ）と電源装置の出力電流（Ｉ'）
とを比較し、両者の差がゼロになるように各スイッチン
グ電源内のスイッチング素子の位相をずらして駆動制御
するものである。

【００１９】本発明のＭＲＩ装置は、磁場発生コイル用
の電源装置として上述したような電源装置を備えたもの
である。

【００２０】

【作用】以上のように構成される本発明の電源装置は、
負荷に流すべき出力電流の指令値を分配手段で分配し、
複数の出力電流増幅器のそれぞれに分配された指令値を
入力することによって、個々の出力電流増幅器の出力電
流の総計を負荷に供給する。このように出力電流増幅器
を複数並列に設けることによって、１つの出力電流増幅
器の電流容量が小さい場合でも、また出力電流増幅器が
スイッチング電源である場合にそのスイッチング素子の
スイッチ耐圧が低い場合でも、電源装置全体としての出
力電流を大きくすることができ、高電流を必要とするＭ
ＲＩ装置用磁場発生コイルに適用できる。またスイッチ
ング電源の場合、全体として大電流容量であるにも拘ら
ず、スイッチとしてＭＯＳＦＥＴのような高速スイッチ
ング素子を用いることができ、そのスイッチング周波数
を高周波化でき、これにより出力電流のリップルを極力
低くすることができる。

【００２１】また各出力電流増幅器について、その出力
電流を検出するとともに、検出された出力電流値と各出
力電流増幅器の電流指令値との差が零となるように独立
して制御することにより、各出力電流の不均衡を防止で
きるので、複数の出力電流増幅器を並列したことによる
他の出力電流増幅器への電流の回り込み（循環電流）を
防止し、負荷以外の経路で無効な電流が流れないように
することができる。このような電流の回り込みは、各出
力電流増幅器の出力側に接続された電流制限手段によっ
ても防止することができる。

【００２２】また各スイッチング電源を制御回路によっ
て少しずつ位相をずらして動作させることにより、各ス
イッチング電源を低周波のスイッチング周波数で動作さ
せた場合でも、これらの出力電流を合成した最終出力電
流に含まれるリップルは周波数が高く、かつ小さいもの
とすることができる。更にＭＯＳＦＥＴのような高速ス
イッチング素子を用いなくても低リップル電流とするこ
とができるので、バイポーラトランジスタ、ゲートター
ンオフサイリスタ、絶縁ゲート型バイポーラトランジス
タ（ＩＧＢＴ）などの大容量半導体スイッチを利用する
ことができる。これにより更に大容量化を図ることがで
きる。

【００２３】また制御回路は、電流指令値とスイッチン
グ電源の出力電流とを比較し、両者の差がゼロになるよ
うにスイッチを駆動することにより、各スイッチング電
源の位相をずらして動作させた場合にも常に所望の出力
電流とすることができる。更にＭＲＩ装置の電源装置と
して上述した電源装置を用いることにより、大電流、高
速応答性、低リップルの波形を磁場発生コイルに供給す
ることができるので、高速撮影で診断に有用な画像を得
ることができ、特に超低リップル波形を出力が得られる
ことにより、リップルによるＭＲＩ装置の画像のノイズ
を低減でき高品質画像が得られる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の電源装置のＭＲＩ装置の傾斜
磁場コイルに適用した実施例について説明する。図１は
本発明の第１の態様によるＭＲＩ装置の電源装置の１実
施例を示す図である。この電源装置１００は、負荷であ
るＭＲＩ装置の磁場コイル２００に並列接続される複数
の出力電流増幅器であるスイッチング電源１１、１２
と、磁場コイル２００に供給すべき電流指令値Ａを各ス
イッチング電源ごとの電流指令値Ａ1、Ａ₂に分配する分
配器２１、２２と、各スイッチング電源１１の出力電流
を検出する電流検出器３１、３２と、電流検出器３１、
３２からの検出値及び分配器２１、２２からの電流指令
値をそれぞれ入力し、両者の差がゼロとなるようにスイ
ッチング電源１１、１２をそれぞれ駆動制御する制御回
路４１、４２とを備えている。

【００２５】スイッチング電源は、図では説明を簡略に
するため２つしか示されていないが、複数のスイッチン
グ電源を並列接続することにより磁場コイル１００に大
電流を供給するためにはそれ以上設けることが好まし
い。分配器としては、オペアンプ、マイクロプロセッサ
内の演算によって分配するディジタル回路やソフトウエ
アによって実現することができ、通常分配器２１、２２
は１／ｎ倍（ここでｎはスイッチング電源の数、図示す
る実施例ではｎ＝２である）に電流指令値を分配する。

【００２６】スイッチング電源１１（１２も同様であ
る）は、図２に示すように、直流電圧源６０と、直流電
圧源６０の正極側と負極側とにそれぞれ接続されブリッ
ジを構成するスイッチング素子６１〜６４と、スイッチ
ング電源１１のスイッチング素子６１と６２との接続点
Ｃ1及びスイッチング素子６３と６４との接続点Ｃ2に、
コレクタ側の電圧を平滑するために挿入されたリアクト
ル６５及びコンデンサ６７並びにリアクトル６６及びコ
ンデンサ６８とを備えている。各スイッチング電源１１
（１２）は、スイッチング素子６１及び６４とスイッチ
ング素子６２及び６３とが交互にオンオフとなるように
所定周期で繰り返し駆動される。この際、例えばスイッ
チング素子５１及び５４のオン時間を長くするととも
に、スイッチング素子６２及び６３のオン時間を短くす
ることにより、スイッチング素子６１と６２との接続点
Ｃ1及びスイッチング素子６３と６４との接続点Ｃ2、即
ちスイッチング電源１１の出力端子に互いに極性の異な
る直流電圧が得られ、結果として出力電流Ｉ₁（Ｉ₂）が
生じる。

【００２７】スイッチング素子としては、サイリスタや
バイポーラトランジスタ、ゲートターンオフサイリス
タ、ＭＯＳＦＥＴ等の各種スイッチング素子を用いるこ
とができるが、ここでは高耐圧大電流の絶縁ゲート型バ
イポーラトランジスタＩＧＢＴを使用している。検出器
３１、３２は、各スイッチング電源１１、１２の出力電
流をそれぞれ検出して制御回路４１、４２に入力する。
尚、出力電流を検出する検出器としてはカレントトラン
スの他、低抵抗やホール素子検出器等公知の電流検出器
を採用できる。

【００２８】このような構成における電源装置１０の動
作を説明する。まずこの電源装置１００より上位にあり
傾斜磁場コイル２００に流すべき電流指令を生成するシ
ーケンサ（図示せず）からの電流指令を入力する。シー
ケンサからの指令はデジタル信号として生成されるの
で、本実施例の場合、このデジタル信号は図示しないＤ
／Ａ変換回路を介してアナログ信号として与えられる。
分配回路２１、２２はそれぞれ電流指令（Ａ）を１／２
にした電流指令（Ａ₁、Ａ₂）を出力し、制御回路４１、
４２に与える。

【００２９】制御回路４１、４２は、それが接続された
スイッチング電源１１、１２について、スイッチング素
子６１と６２との接続点Ｃ1及びスイッチング素子６３
と６４との接続点Ｃ2との間の電位が、電流指令値の電
流を供給する電圧値となるように各スイッチング素子を
オンオフ制御する。この際、制御回路４１は検出器３１
で検出された出力電流値Ｉ₁'と電流指令値Ａ₁との差が
ゼロとなるように、また制御回路４２は検出器３２で検
出された出力電流値Ｉ₂'と電流指令値Ａ₂との差がゼロ
となるように、スイッチング電源ごとに独立にフィード
バック制御する。ここで分配器２１、２２によって分配
された電流指令値Ａ₁、Ａ₂はＡ₁＝Ａ₂＝Ａ／２であり、
各スイッチング電源の出力電流は同じになるようにフィ
ードバック制御されているのでスイッチング電源１１か
らスイッチング電源１２へ或いはその逆に電流が回り込
むことがない。

【００３０】このように本実施例の電源装置では、スイ
ッチング電源を並列に接続することにより磁場コイル２
００には単独のスイッチング電源の出力電流Ｉ₁、Ｉ₂が
加算された電流Ｉを供給することができ、大電流化を図
ることができ、しかもスイッチング電源間の循環電流を
抑制し、循環電流によるスイッチング素子の破壊を防止
できる。

【００３１】また図２のスイッチング電源では、スイッ
チング素子６１〜６４はいずれもオン又はオフの飽和領
域で作動させるものであり、それぞれのスイッチング素
子に電流が流れているときはオンしており、そのスイッ
チング素子で生じる電圧降下はわずかである。またこれ
らのスイッチング素子がオフしているときはその両端に
高い電圧がかかっているが流れる電流がゼロであるので
やはり損失は生じない。従ってこのようなスイッチング
電源を採用することにより大容量の電源装置を構成する
ことができる。

【００３２】尚、以上の実施例では出力電流増幅器とし
て、図２に示すような１電源と４アームとから構成され
たスイッチング電源について説明したが、これに限定さ
れず、２電源と２アームのスイッチ、或いは１つのスイ
ッチからなる電源などで構成することができる。また図
２のスイッチング電源１１におけるローパスフィルタで
あるリアクトル６５（６７）とコンデンサ６６（６８）
とを取除いた構成でもよい。更に本発明の出力電流増幅
器としては、上記スイッチング電源の他、入力と出力の
関係が比例関係にある電力アンプなどのアナログ回路で
構成された線形増幅器を用いることもできる。

【００３３】図３は、出力電流増幅器として線形増幅器
を用いた電源装置１１０を示すもので、分配器２１、２
２及び線形増幅器の出力電流を検出するための検出器３
１、３２の構成は図１の電源装置１００と同様である。
この電源装置１１０では、電流指令値Ａを分配する分配
器２１、２２と各線形増幅器１３、１４との間に加算器
４３、４４が挿入されており、これら加算器４３、４４
で、検出器３１、３２からの検出値と電流指令値との差
がとられ、線形増幅器１３、１４に入力される。各線形
増幅器１３、１４では、両者の差がゼロとなるように出
力電流を制御する電流フィードバック制御がなされる。
従って、線形増幅器１３、１４の出力電流Ｉ1、Ｉ2の合
成電流Ｉは電流指令値Ａと一致することになり、磁場コ
イル２００に供給される。また線形増幅器１３、１４の
出力電流Ｉ₁、Ｉ₂はＩ₁＝Ｉ₂となって不均衡がないの
で、図１の実施例と同様、循環電流の問題を解決でき
る。

【００３４】尚、図３でも線形増幅器は２つしか示され
ていないが、それ以上を並列接続できること、またその
数に応じて分配器の電流指令値の分配比を変更すること
は言うまでもない。次に本発明の第２の態様による電源
装置について説明する。図４は本発明の第２の態様によ
る電源装置の第１の実施例を示す図で、このＭＲＩ装置
用電源装置１２０は磁場コイル２００に並列に接続され
た複数の出力電流増幅器１１、１２と、これら出力電流
増幅器１１、１２の各出力側と磁場コイル２００との間
に挿入された抵抗７１〜７４と、磁場コイル２００に供
給する電流指令値Ａを分配する分配回路２０とを備えて
いる。

【００３５】出力電流増幅器は、図では説明を簡略にす
るため２つしか示されていないが、複数の出力電流増幅
器を並列接続することにより磁場コイル２００に大電流
を供給するためにはそれ以上設けることが好ましい。出
力電流増幅器１１、１２としては、入力と出力の関係が
比例関係にある電力アンプなどのアナログ回路で構成さ
れた線形増幅器、トランジスタなどのスイッチング素子
をブリッジ状に構成したスイッチング方式のもの、スイ
ッチング素子と共振用の受動素子を組合せたもののいず
れも採用できる。

【００３６】分配回路２０としては、オペアンプ、マイ
クロプロセッサ内の演算によって分配するディジタル回
路やソフトウエアによって実現することができるが、図
ではオペアンプ２１、２２として示されている。オペア
ンプは１／ｎ倍（ここでｎは出力電流増幅器の数、図示
する実施例ではｎ＝２である）の増幅率をもっている。

【００３７】このような構成における電源装置１２０の
動作を説明する。まずこの電源装置１２０より上位にあ
り傾斜磁場コイル２００に流すべき電流指令を生成する
シーケンサ（図示せず）からの電流指令を入力する。分
配回路２０のオペアンプ２１、２２はそれぞれ電流指令
（Ａ）を１／２にした電流指令（Ａ₁、Ａ₂）を出力し、
出力電流増幅器１１、１２に与える。出力電流増幅器１
１、１２の出力端子からはこの電流指令に見合った出力
電流（Ｉ₁、Ｉ₂）（Ｉ₁＝Ｉ₂）を出力するのに必要な電
圧（ｖ₁、ｖ₂）が出され、結果として電源装置１２０の
出力端子からはこれらの合計である出力電流（Ｉ）が出
力され、磁場コイル２００に供給される。

【００３８】ここで２つの出力電流増幅器１１、１２の
出力端子の電圧ｖ₁、ｖ₂はほぼ同じ電圧になるはずであ
るが、回路素子や直流電圧源などのばらつきによって、
わずかでも例えばｖ₁＞ｖ₂のように電位差が生じる。既
に述べたようにこの電位差は循環電流Ｉｃを発生させる
が、出力電流増幅器１１、１２と磁場コイル２００との
間に抵抗７１〜７４が挿入されているので、仮に抵抗７
１〜７４の抵抗値が全て等しくＲｂであるとすると、出
力電流増幅器１１、１２の出力電圧ｖ₁、ｖ₂には次のよ
うな関係が成立する。

【００３９】ｖ₁＝ｖ₂＋４Ｒｂ×Ｉｃ 従って、 Ｉｃ＝（ｖ₁−ｖ₂）／４Ｒｂ となり、循環電流は出力電流増幅器１１と１２の出力電
圧の差に比例し、抵抗の和に反比例した有限な値に制限
することができる。これにより循環電流が出力電流増幅
器の電流定格を越えてこれを破壊することを防止でき
る。

【００４０】尚、ここでは抵抗７１〜７４の抵抗値を全
て等しくＲｂであるとしているが、抵抗７１〜７４の抵
抗値は必ずしも同じである必要はなく、また各出力電流
増幅器の２つの出力端子の両方に挿入されている必要は
なく、少なくとも一方に挿入されていればよい。例えば
出力電流増幅器１１について抵抗７１、７２のいずれか
一方のみでもよい。さらに循環電流を抑制するという趣
旨からは、複数の出力電流増幅器の出力電圧のわずかな
不均衡を吸収するのに必要な抵抗を挿入してあればよい
ので、例えばｎ個（ｎは２以上の整数）の出力電流増幅
器が並列接続されている場合、（ｎ−１）についてそれ
ぞれ２つの出力端子の少なくともいずれか一方に抵抗が
挿入されていればよい。２つの出力電流増幅器を並列接
続した図示する実施例では、最低限で抵抗７１〜７４の
いずれか１つだけが挿入されていればよいことになる。

【００４１】このように本実施例によれば、磁場コイル
に対し複数の出力電流増幅器を並列接続するとともに各
出力電流増幅器の出力側に抵抗を挿入することにより、
出力電流増幅器の電流容量が小さい場合でも、電源装置
全体としての出力電流を大きくすることができ、しかも
出力電流増幅器間の循環電流を抑制することができる。

【００４２】既に述べたように出力電流増幅器として
は、線形増幅器、スイッチング方式の増幅器（スイッチ
ング電源）のいずれも採用できるが、一般に線形増幅器
は通常トランジスタなどの半導体素子を能動領域で作動
させて損失を生じさせて出力電圧を抑制しており、この
方式では電圧降下分と出力電流との積に相当する損失が
生じるので、大電流出力にはスイッチング電源の方が好
適である。

【００４３】このようなスイッチング電源としては図２
に示すようなスッチング素子とフィルタとを組合せたも
のや図５に示すような１電源、４アームのスイッチング
電源１３を用いてもよい。スイッチング電源１３は、電
力を供給する直流電圧源６０と、直流電圧源６０の正極
側と負極側とにそれぞれ接続されブリッジを構成するス
イッチング素子６１〜６４と、これらスイッチング素子
６１〜６４をオンオフ制御して出力電流Ｉ1を制御する
ためのスイッチング制御回路４０とを備えており、図２
のスイッチング電源１１とはローパスフィルタとしてリ
アクトル及びコンデンサが挿入されていない点で異なる
が、その他は同様に動作し、スイッチング素子６１と６
２との接続点Ｃ1及びスイッチング素子６３と６４との
接続点Ｃ2との間の電位が、出力端子へ電流Ｉiを供給す
る電圧値となるようにスイッチング制御回路４０が各ス
イッチング素子をオンオフ制御する。尚、図示されてい
ないがスイッチング制御回路４０にマイクロプロセッサ
内の演算等によって磁場コイルへの電流指令値Ａを分配
した電流指令値Ａiが入力される。

【００４４】このようなスイッチング電源１３の出力電
圧は、スイッチング制御回路４０のスイッチング信号の
ばらつきや、スイッチング素子のオン電圧、スイッチン
グの遅れ時間のばらつきなどが原因となって、平均電位
が変動する。このような平均電位の変動はこれらスイッ
チング電源１３を複数並列接続した場合に、無効な循環
電流を発生させることになるが、本実施例においては図
４に示すように抵抗７１〜７４によって循環電流を有限
な値に抑制することができるので、循環電流によるスイ
ッチング素子の破壊を防止できる。

【００４５】尚、上述した実施例では出力電流増幅器間
の循環電流を抑制するための抵抗を出力電流増幅器と磁
場コイルとの間に挿入した場合について説明したが、抵
抗は出力電流増幅器の回路内に接続してもよい。このよ
うな実施例を、出力電流増幅器としてスイッチング電源
を用いた電源装置について図６及び図７を参照して説明
する。

【００４６】図６は、図４と同様に複数の出力電流増幅
器１４、１５を磁場コイル２００に並列接続した電源装
置を示すものであり、分配回路２０の構成は上記実施例
と同様であるので説明を省略する。この実施例では出力
電流増幅器間の循環電流を抑制するための抵抗は出力電
流増幅器の回路内にある。図７はそのような出力電流増
幅器１４を示すものであり、直流電圧源６０、スイッチ
ング素子６１〜６４及びスイッチング制御回路４０の構
成は図５に示すスイッチング電源１３と同様であるが、
更にスイッチング素子６１と接続点Ｃ1との間、スイッ
チング素子６２と接続点Ｃ1との間、スイッチング素子
６３と接続点Ｃ2との間及びスイッチング素子６４と接
続点Ｃ2との間に、それぞれ抵抗７６〜７９が直列に挿
入されている。

【００４７】このような構成のスイッチング電源１４
も、図５のスイッチング電源１７と同様に、スイッチン
グ制御回路７０のスイッチング信号のばらつきや、スイ
ッチング素子のオン電圧、スイッチングの遅れ時間のば
らつきなどが原因となって、接続点Ｃ1及びＣ2の平均電
位が変動するが、この場合にも抵抗をスイッチング電源
と磁場コイルとの間に挿入した場合と全く同様に、抵抗
７６〜７９によって循環電流を有限な値に抑制すること
ができ、これにより循環電流によるスイッチング素子の
破壊を防止できる。

【００４８】尚、抵抗７６〜７９を挿入する位置は図示
するものに限定されず、直流電圧源６０から出力電流を
供給する経路のいずれかに挿入されていればよく、スイ
ッチング素子に対し出力側であっても入力側にあっても
よい。また、循環電流抑制のための抵抗を回路内に設け
る場合の出力電流増幅器としては、図７に示すスイッチ
ング電源のみならず、線形増幅器や図２に示すようなロ
ーパスフィルタを挿入したスイッチング電源１１であっ
てもよいことは言うまでもない。

【００４９】また上述した図４及び図６に示す実施例
で、循環電流を抑制するために挿入された抵抗７１〜７
８の両端には、出力電流に対応して電圧が発生するた
め、この電圧から絶縁増幅器や作動増幅器などを用いて
各々の出力電流を検出することができる。従って本発明
の抵抗は各出力電流増幅器の出力電流検出器を兼ねるこ
とができる。

【００５０】次に本発明の第２の態様における第２の実
施例について説明する。この実施例では出力電流増幅器
間の循環電流を抑制する手段としてリアクトルが用いら
れている。図８はこのようなＭＲＩ装置用電源装置１４
０の一実施例を示す図で、この電源装置１４０は、４つ
のスイッチング電源１１₁〜１１₄と、これらスイッチン
グ電源の出力側にそれぞれ接続された電流制限手段であ
るリアクトル８０〜８７と、各スイッチング電源を駆動
制御する制御回路９０とを備えている。各スイッチング
電源１１₁〜１１₄はそれぞれ図示しない直流電源に並列
に接続され、その一方の出力端子はそれぞれリアクトル
８０、８２、８４、８６を介して接続され、他方の出力
端子はそれぞれリアクトル８１、８３、８５、８７を介
して接続され、負荷である磁場コイル２００に接続され
ている。これらリアクトル８０〜８７は、スイッチング
電源１１₁〜１１₄を駆動するタイミングがわずかでもず
れた場合に、特に後述するように位相をずらして駆動し
た場合に、１つのスイッチング電源から他のスイッチン
グ電源に電流が回り込むのを防止する。更にこの電源装
置１４０の出力側には、磁場コイル２００に流れる電流
を検出する電流検出器３５が設けられている。制御回路
９０は、各スイッチング電源１１₁〜１１₄に電流指令値
を分配する分配手段として機能するとともに、制御回路
９０には磁場コイル２００の印加される電流指令値と電
流検出器３５から出力された電流検出値ＩLが入力さ
れ、制御回路９０は両者の差がゼロになるように各スイ
ッチング電源を駆動制御する。

【００５１】このような構成における電源装置では、各
スイッチング電源１１₁〜１１₄の出力側にリアクトル８
０〜８７を接続することによって、各スイッチング電源
１１1〜１１₄の出力端子の電圧に不均衡が生じた場合
に、この不均衡による電流の回り込みを有効に抑制する
ことができる。この場合リアクトル８０〜８７は、各ス
イッチング電源の２つの出力端子の両方に接続している
が、これは必ずしも両側である必要はなく、片側でもよ
い。尚、各スイッチング電源の出力端子の電圧値の平均
値に差が生じている場合には、リアクトルのみでは十分
に抑制することができないので、この場合には図４或い
は図６の実施例で用いた抵抗を併用することができる。

【００５２】ところで上記実施例におけるスイッチング
電源１１₁〜１１₄としては、図１３に示すような従来の
電源装置に使用されたスイッチング電源も採用すること
ができるが、図２及び図５に示すようにスイッチング素
子としてＩＧＢＴ等の大容量半導体スイッチを用いたも
のが好適に用いられ、特にリアクトルとコンデンサを組
合せたローパスフィルタを挿入することによって出力電
流Ｉ1の電流リップルを低減できる。

【００５３】以上本発明の第２の態様として、出力電流
増幅器を負荷である磁場コイルに対し複数並列に接続
し、且つ出力電流増幅器間の循環電流を抑制する電流抑
制手段を設けた場合について説明したが、電流抑制手段
としては上述した抵抗及びリアクトルの他、電流の双方
向の流れを許容するものであれば、逆並列に接続したダ
イオードやスイッチ（これらは非線形抵抗、可変抵抗と
して作用させることができる）、また抵抗、リアクトル
及びこれらを組合せたものも使用できる。

【００５４】次に本発明の第３の態様として、スイッチ
ング電源を磁場コイルに対し複数並列に接続した電源装
置であって、その電流リップルを低減した電源装置につ
いて説明する。電源装置全体の構成は、図８に示すもの
と同じであるが、ここでは各スイッチング電源１１₁〜
１１₄のスイッチング素子をオンオフ制御する制御回路
９０は、各スイッチング電源の位相をずらして、電流指
令値と電流検出器３５から出力された電流検出値とのの
差がゼロになるように各スイッチング電源を駆動制御す
る。

【００５５】ここでスイッチング電源１１₁〜１１₄は図
９（ａ）に示すように基本的には図２に示すスイッチン
グ電源と同様であり、簡単に説明すると、直流電流６０
に対し直列に接続された１組のスイッチング素子６１、
６２（左側のスイッチング素子という）と、同様に直流
電源に対し直列に接続され、左側のスイッチング素子６
１、６２に対し並列である１組のスイッチング素子６
３、６４（右側のスイッチング素子という）と、左側の
スイッチング素子のコレクタ側の電圧を平滑するための
リアクトル６５及びコンデンサ６７と、右側のスイッチ
ング素子のコレクタ側の電圧を平滑するためのリアクト
ル６６及びコンデンサ６８とから構成されており、リア
クトル６５とコンデンサ６７との接続点Ｃ1及びリアク
トル６６とコンデンサ６８との接続点Ｃ2は、このスイ
ッチング電源の出力端子に接続され、これら２つの出力
端子は図８に示すようにリアクトルを８０、８１を介し
て磁場コイル２００に接続される。尚、図９には１つの
スイッチング電源１１のみを図示したが、他のスイッチ
ング電源についても全く同様の構成である。このような
構成のスイッチング電源は、図２のスイッチング電源と
同様にスイッチング素子６１及び６４とスイッチング素
子６２及び６３とが交互にオンオフとなるように所定周
期で繰り返し駆動される。この際、例えばスイッチング
素子６１及び６４のオン時間を長くするとともに、スイ
ッチング素子６２及び６３のオン時間を短くすることに
より、スイッチング電源１１の出力端子の電圧ＶLA1、
ＶRA1は、互いに極性の異なる直流電圧となり、結果と
してこのスイッチング電源の出力は直流電流ＩL1とな
る。尚、図９（ａ）中ＶL1、ＶR1は、直流電源６０の中
性点（図示せず）から見たスイッチング素子６２、６４
のコレクタ側の電圧で、スイッチング電源の出力端子の
電圧ＶLA1、ＶRA1は、ＶL1、ＶR1をそれぞれ平滑回路
（リアクトルとコンデンサ）により平滑したものであ
る。

【００５６】本実施例でも、以上のように構成されるス
イッチング電源の各々がリアクトルを介して磁場コイル
２００に接続されているのであるが、これらスイッチン
グ電源１１₁〜１１₄は制御回路９０によってスイッチの
位相をずらして駆動する。この実施例では、図９（ｂ）
に示すように、スイッチング電源が４つ設けられている
ことに対応して、位相は９０度ずつシフトしている。
尚、図中実線の波形ＶL1〜ＶL4は、各スイッチング電源
の左側のスイッチング素子６２のコレクタ側の電圧を示
し、鎖線の波形は各スイッチング電源の出力端子の電圧
を示す。スイッチの位相をずらすために制御回路９０
は、各スイッチング電源１１₁〜１１₄のスイッチング素
子のゲート電圧を印加するタイミングをずらすととも
に、磁場コイル２００に印加すべき電流指令値と電流検
出器３５で検出された電流検出値を比較し、両者の差が
ゼロになるように各スイッチング電源のスイッチング素
子に印加する電圧を制御する。これにより、各スイッチ
ング電源の位相をずらして駆動しても所定の電流指令値
の出力電流ＩLが磁場コイルに印加される。

【００５７】ここで各スイッチング電源の出力端子の電
圧の波形は、図９（ｂ）に示すようにスイッチング周波
数と同じ周波数のリップルを含んだ直流波形となるが、
これらの位相が９０度ずつずれていることによって、図
８の電源装置全体としての出力端子の電圧は高周波化さ
れ、磁場コイル２００に流れる出力電流ＩLのリップル
を低減することができる。従って、例えばＩＧＢＴなど
高耐圧大電流の素子を、安全に動作させる最高の周波
数、例えば２０ｋＨｚに設定した場合でも、実際の出力
のリップル周波数を８０ｋＨｚに高周波化し、リップル
を低減できる。

【００５８】尚、以上の実施例では、４つのスイッチン
グ電源を並列に設けた場合について説明したが、本発明
の電源装置はスイッチング電源が少なくとも二つから構
成されていればよく、必要に応じて、更にスイッチング
電源を接続して並列数を増やしてもよい。並列数を更に
増やすことにより、より大電流の電源装置を構成するこ
とが可能である。

【００５９】また図８に示す実施例では、スイッチング
電源１１₁〜１１₄を並列に接続することによって一つの
スイッチング電源の出力電流が他のスイッチング電源内
部へ流入することを防ぐための電流制限手段としてリア
クトル８０〜８７を用いたが、このような電流制限手段
としては、リアクトルの代りに抵抗器であってもよい
し、他のスイッチやダイオードなどを用いることもでき
るし、更にこれらの組合わせでもよい。また図８では２
つの出力端子の両方にリアクトルを接続しているが、こ
れは必ずしも両側である必要はなく、片側でもよい。

【００６０】更に上記実施例では各スイッチング電源の
スイッチの位相を等間隔でシフトする場合について説明
したが、シフトの間隔は必ずしも等間隔である必要はな
く、不等間隔であってもよいし、いくかのスイッチング
電源の位相は同じであってもよい。また複数のスイッチ
ング電源のスイッチの位相をシフトしない場合でも、複
数を並列に設けることにより電源装置の大電流化を図る
ことは可能である。但し、位相をシフトすることによ
り、電源装置の出力電流のリップルの高周波化が可能と
なるので、スイッチング素子として安全な動作周波数が
比較的低周波であるＩＧＢＴなど高耐圧大電流の素子を
使用することが可能となり、結果として大容量化が可能
となる。またＭＯＳＦＥＴなどの高速のスイッチング素
子を用いた場合には、更にリップルの高周波化を図るこ
とができる。

【００６１】また本態様におけるスイッチング電源は図
８及び図９に示す実施例に限定されるものではなく、電
源とスイッチの数、スイッチング素子の種類、平滑回路
の構成等任意に変更することができる。例えば図８では
１電源と４アームのスイッチ子から構成されたスイッチ
ング電源を例示したが、電源と２アームのスイッチ、或
いは１つのスイッチからなる電源などで構成することも
できる。またスイッチ（スイッチング素子）としてもＩ
ＧＢＴの他、サイリスタやバイポーラトランジスタ、ゲ
ートターンオフサイリスタ等どのようなスイッチであっ
てもよい。

【００６２】更に図８に示す実施例では平滑回路（フィ
ルタ）としてリアクトルとコンデンサを用いたが、この
ような平滑回路は個々のスイッチング電源に設けるので
はなく、電源装置側に設けてもよい。また個々のスイッ
チング電源に設けると共に電源装置自体にも設けること
ができる。図１０にフィルタにあたるリアクトルとコン
デンサを取り除いたスイッチング電源の１実施例を示
す。このスイッチング電源１１’は図９に示す実施例と
同様ＩＧＢＴをスイッチング素子として用いており、そ
の出力端子は直接スイッチング素子６１、６２の接続点
及びスイッチング素子６３、６４の接続点に接続されて
いる。従ってこのスイッチング電源１１’の出力電流Ｉ
L1は平滑化されていないので、このようなスイッチング
電源１１’を複数並列に設けた電源装置側に平滑回路を
設ける必要がある。図１１は電源装置１５０自体に平滑
回路を設けた１実施例を示すもので、磁場コイル２００
の両端にコンデンサ７０が挿入されている。この実施例
では、各スイッチング電源の出力側に接続されたリアク
トル８０〜８７は図８の実施例と同様にスイッチング電
源１１₁'〜１１₄'相互間での電流の回り込みを防止する
とともにコンデンサ７０とともに平滑回路（フィルタ）
を構成しており、これにより電源装置１５０の出力ＩL
を直流電流とすることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上で説明したように本発明によれば、
電源装置として複数の出力電流増幅器を並列に設けるこ
とにより、１つのスイッチング電源の場合よりも大電流
を出力できる電源装置を構成することができ、ＭＲＩ装
置等の任意の大電流波形を供給する電源として好適であ
る。また本発明によれば、並列に設けた出力電流増幅器
の出力電流を検出し、フィードバック制御することによ
り、出力側に抵抗、リアクトル等の双方向への電流の流
れを許容する電流制限手段を接続することにより、負荷
に供給する電流の方向を切換えるための別個の手段を不
要とし、しかも各出力電流増幅器の出力電流の不均衡に
よる電流の回り込みを防止できる。

【００６４】また本発明によれば、複数のスイッチング
電源を位相をずらして動作させることにより、リップル
を低減し高周波化することができるので、ＭＯＳＦＥＴ
のような高速のスイッチング素子を用いることなく、高
電圧、大電流の磁場用の低電流リップルの電源装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の態様による電源装置の一実施
例を示すブロック図。

【図２】 図１の電源装置に用いられるスイッチング電
源の一実施例を示すブロック図。

【図３】 本発明の第１の態様による電源装置の別の実
施例を示すブロック図。

【図４】 本発明の第２の態様による電源装置の一実施
例を示すブロック図。

【図５】 図４の電源装置に用いられる出力電流増幅器
の一実施例を示すブロック図。

【図６】 本発明の第２の態様による電源装置の別の実
施例を示すブロック図。

【図７】 図６の電源装置のスイッチング電源の一実施
例を示すブロック図。

【図８】 本発明の第２及び第３の態様による電源装置
の一実施例を示すブロック図。

【図９】 （ａ）は図８の電源装置に用いられるスイッ
チング電源の一実施例を示すブロック図、（ｂ）は図８
の電源装置のスイッチング波形及び出力電流を示す図。

【図１０】 図８の電源装置に用いられるスイッチング
電源の他の実施例を示すブロック図。

【図１１】 本発明の第３の態様による電源装置の他の
実施例を示すブロック図。

【図１２】 従来のＭＲＩ装置用電源装置を示すブロッ
ク図。

【図１３】 従来の電源装置を示すブロック図。

【図１４】 従来装置におけるスイッチング波形を示す
図。

【図１５】 出力電流増幅器を並列に接続した場合の循
環電流の発生を説明する図。

【符号の説明】

１１〜１４・・・・・・スイッチング電源 ２０、２１、２２・・・・・・分配器（分配手段） ３１、３２・・・・・・検出器（検出手段） ４１、４２・・・・・・制御回路（制御手段） ６１〜６４・・・・・・スイッチング素子 ７１〜７８・・・・・・抵抗（電流抑制手段） ８０〜８７・・・・・・リアクトル（電流抑制手段） ９０・・・・・・制御回路（位相制御手段） １００〜１５０・・・・・・電源装置 ２００・・・・・・磁場コイル（負荷）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｆ 1/00 Ｆ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｄ 9181−5Ｈ Ｇ０１Ｎ 24/04 ５３０ Ｂ (72)発明者 堂本 拓也 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 畠山 敬信 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意波形の電流を出力するための電源装
   置であって、負荷に供給する電流指令値（Ａ）を分配す
   る分配手段と、前記負荷に並列接続され、分配された電
   流指令値（Ａ_i）に対応する出力電流を前記負荷に供給
   する複数の出力電流増幅器と、前記出力電流増幅器の出
   力側に接続され各出力電流増幅器の出力電流（Ｉ'_i）を
   検出する検出手段と、前記検出手段により検出された出
   力電流値（Ｉ'_i）と前記分配された電流指令値（Ａ_i）
   との差が零となるように前記各出力電流増幅器を独立し
   て制御する制御手段とを設けたことを特徴とする電源装
   置。
2. 【請求項２】 任意波形の電流を出力するための電源装
   置であって、負荷に供給する電流指令値（Ａ）を分配す
   る分配手段と、前記負荷に並列接続され、分配された電
   流指令値（Ａ_i）に対応する出力電流を前記負荷に供給
   する複数の出力電流増幅器と、前記出力電流の双方向の
   流れを許容し且つ各出力電流増幅器間での循環電流を抑
   制する電流制限手段とを設けたことを特徴とする電源装
   置。
3. 【請求項３】 前記出力電流増幅器は、スイッチング素
   子を備えたスイッチング電源である請求項１又は２記載
   の電源装置。
4. 【請求項４】 前記負荷に印加すべき電流指令値（Ａ）
   と前記電源装置の出力電流（Ｉ）とを比較し、両者の差
   がゼロになるように各スイッチング電源内のスイッチン
   グ素子の位相をずらして駆動制御する位相制御装置を設
   けたことを特徴とする請求項３記載の電源装置。
5. 【請求項５】 磁場発生コイル用の電源装置として請求
   項１ないし４のいずれか１項記載の電源装置を備えたこ
   とを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。