(57)【要約】【課題】高負荷運転状態でも安定的に動作することができるインバータ装置、傾斜磁場電源、及び磁気共鳴イメージング装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係るインバータ装置は、複数のスイッチング素子と、負荷制御部とを備える。複数のスイッチング素子は、互いに並列に接続され、それぞれトランジスタ及び当該トランジスタに逆並列に接続された還流ダイオードを含む。負荷制御部は、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流又は当該還流ダイオードの温度を監視し、前記電流又は前記温度に基づいて、前記スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。【選択図】図９
2019058341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列に接続され、それぞれトランジスタ及び当該トランジスタに逆並列に接続された還流ダイオードを含む複数のスイッチング素子と、
各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流又は当該還流ダイオードの温度を監視し、前記電流又は前記温度に基づいて、前記スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する負荷制御部と
を備える、インバータ装置。
【請求項２】
前記負荷制御部は、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの特性を管理することで、各還流ダイオードの損失の偏りを抑制する、
請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記負荷制御部は、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのスイッチング動作におけるｄＶ／ｄｔを制御することで、間接的に前記還流ダイオードの損失を制御する、
請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記負荷制御部は、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのゲート抵抗を制御することで、前記ｄＶ／ｄｔを制御する、
請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記複数のスイッチング素子は、同じ特性の還流ダイオードが組み合わされて構成されている、
請求項１〜４のいずれか一つに記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記負荷制御部は、前記還流ダイオードに流れる電流として、当該還流ダイオードの逆回復電流又は順電流を監視する、
請求項１〜５のいずれか一つに記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記負荷制御部は、前記還流ダイオードの温度として、前記スイッチング素子のジャンクション温度又はケース温度を監視する、
請求項１〜６のいずれか一つに記載のインバータ装置。
【請求項８】
磁気共鳴イメージング装置で用いられる傾斜磁場コイルに傾斜磁場の波形に応じた電圧を出力するインバータ装置を備え、
前記インバータ装置は、
互いに並列に接続され、それぞれトランジスタ及び当該トランジスタに逆並列に接続された還流ダイオードを含む複数のスイッチング素子と、
各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流又は当該還流ダイオードの温度を監視し、前記電流又は前記温度に基づいて、前記スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する負荷制御部と
を有する、傾斜磁場電源。
【請求項９】
被検体が配置される撮像空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場の波形に応じた電圧を前記傾斜磁場コイルに出力するインバータ装置を有する傾斜磁場電源を備え、
前記インバータ装置は、
互いに並列に接続され、それぞれトランジスタ及び当該トランジスタに逆並列に接続された還流ダイオードを含む複数のスイッチング素子と、
各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流又は当該還流ダイオードの温度を監視し、前記電流又は前記温度に基づいて、前記スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する負荷制御部と
を有する、磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インバータ装置、傾斜磁場電源、及び磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大出力のインバータ装置では、複数のスイッチング素子を並列に接続して電流容量を確保する実装形態が一般的である。このようなインバータ装置では、装置が高負荷運転状態になると、スイッチング素子の発熱が大きくなり、それに伴って、スイッチング素子間における素子特性のバラつきが助長されて、負荷の不均衡（アンバランス）が生じることがあり得る。このように、負荷が均衡していた時は定格範囲内であっても、スイッチング素子間で負荷の不均衡が生じた場合には、負荷が大きくなっているスイッチング素子が熱暴走によって破損し、その結果、インバータ装置の動作が異常になることもあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６８３３１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４３２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高負荷運転状態でも安定的に動作することができるインバータ装置、傾斜磁場電源、及び磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るインバータ装置は、複数のスイッチング素子と、負荷制御部とを備える。複数のスイッチング素子は、互いに並列に接続され、それぞれトランジスタ及び当該トランジスタに逆並列に接続された還流ダイオードを含む。負荷制御部は、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流又は当該還流ダイオードの温度を監視し、前記電流又は前記温度に基づいて、前記スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場電源の構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する半導体素子の出力特性の一例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する半導体素子の出力特性の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する還流ダイオードの特性と負荷の不均衡との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する還流ダイオードの特性と負荷の不均衡との関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する還流ダイオードの特性と負荷の不均衡率との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する還流ダイオードの特性と負荷の不均衡率との関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るインバータ装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るインバータ装置に関連する還流ダイオードの電気的な特性を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る負荷制御機能によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るインバータ装置の構成例を示す図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る負荷制御機能によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係るインバータ装置、傾斜磁場電源、及び磁気共鳴イメージング（Magnetic  Resonance  Imaging：ＭＲＩ）装置について詳細に説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例を示す図である。例えば、図１に示すように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、送信コイル４、送信回路５、受信コイル６、受信回路７、架台８、寝台９、入力インタフェース１０、ディスプレイ１１、記憶回路１２、及び、処理回路１３〜１６を備える。
【０００９】
静磁場磁石１は、被検体Ｓが配置される撮像空間に静磁場を発生させる。具体的には、静磁場磁石１は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内の空間に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１は、略円筒状に形成された冷却容器と、当該冷却容器内に充填された冷却材（例えば、液体ヘリウム等）に浸漬された超伝導磁石等の磁石とを有している。ここで、例えば、静磁場磁石１は、永久磁石を用いて静磁場を発生させるものであってもよい。
【００１０】
傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配置されており、被検体Ｓが配置される撮像空間に傾斜磁場を印加する。具体的には、傾斜磁場コイル２は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内の空間に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸に沿った傾斜磁場を発生させる。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、ＭＲＩ装置１００に固有の装置座標系を構成する。例えば、Ｚ軸は、傾斜磁場コイル２の円筒の軸に一致し、静磁場磁石１によって発生する静磁場の磁束に沿って設定される。また、Ｘ軸は、Ｚ軸に直交する水平方向に沿って設定され、Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する鉛直方向に沿って設定される。
【００１１】
傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２に電流を供給することで、傾斜磁場コイル２の内側の空間に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる。
【００１２】
このように、傾斜磁場電源３がＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることによって、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。
【００１３】
これらの傾斜磁場は、静磁場磁石１によって発生する静磁場に重畳され、ＭＲ（Magnetic  Resonance（磁気共鳴））信号に空間的な位置情報を付与するために用いられる。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させることで、ＭＲ信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。また、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。
【００１４】
送信コイル４は、傾斜磁場コイル２の内側に配置されており、被検体Ｓが配置される撮像空間にＲＦ（Radio  Frequency）磁場を印加するＲＦコイルである。具体的には、送信コイル４は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成されており、送信回路５から出力されるＲＦパルス信号に基づいて、円筒内の空間にＲＦ磁場を印加する。
【００１５】
送信回路５は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルス信号を送信コイル４に出力する。
【００１６】
受信コイル６は、被検体Ｓから発せられるＭＲ信号を受信するＲＦコイルである。例えば、受信コイル６は、送信コイル４の内側に配置された被検体Ｓに装着され、送信コイル４によって印加されるＲＦ磁場の影響で被検体Ｓから発せられるＭＲ信号を受信する。そして、受信コイル６は、受信したＭＲ信号を受信回路７へ出力する。例えば、受信コイル６には、撮像対象の部位ごとに専用のコイルが用いられる。ここで、専用のコイルとは、例えば、頭部用の受信コイル、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル、脊椎用の受信コイル等である。
【００１７】
受信回路７は、受信コイル６から出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを処理回路１４に出力する。
【００１８】
なお、ここでは、送信コイル４がＲＦ磁場を印加し、受信コイル６がＭＲ信号を受信する場合の例を説明するが、各ＲＦコイルの形態はこれに限られない。例えば、送信コイル４が、ＭＲ信号を受信する受信機能をさらに有してもよいし、受信コイル６が、ＲＦ磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。送信コイル４が受信機能を有している場合は、受信回路７は、送信コイル４によって受信されたＭＲ信号からもＭＲ信号データを生成する。また、受信コイル６が送信機能を有する場合は、送信回路５は、受信コイル６にもＲＦパルス信号を出力する。
【００１９】
架台８は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２及び送信コイル４を収容している。具体的には、架台８は、円筒状に形成された中空のボアＢを有しており、ボアＢを囲むように静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２及び送信コイル４を配置した状態で、それぞれを収容している。ここで、架台８が有するボアＢの内側の空間が、被検体Ｓの撮像が行われる際に被検体Ｓが配置される撮像空間となる。
【００２０】
なお、本実施形態では、ＭＲＩ装置１００が、略円筒状に形成された静磁場磁石１及び傾斜磁場コイル２を有する、いわゆるトンネル型の形状に構成されている場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、被検体Ｓが配置される撮像空間を挟んで対向するように一対の静磁場磁石及び一対の傾斜磁場コイルを配置した、いわゆるオープン型の形状に構成されていてもよい。
【００２１】
寝台９は、被検体Ｓが載置される天板９ａを備え、被検体Ｓの撮像が行われる際に、架台８におけるボアＢの内側へ天板９ａを挿入する。例えば、寝台９は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置されている。
【００２２】
入力インタフェース１０は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース１０は、処理回路１６に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し制御回路へと出力する。例えば、入力インタフェース１０は、撮像条件や関心領域（Region  Of  Interest：ＲＯＩ）の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力インタフェース、及び音声入力インタフェース等によって実現される。なお、本明細書において、入力インタフェース１０は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース１０の例に含まれる。
【００２３】
ディスプレイ１１は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ１１は、処理回路１６に接続されており、処理回路１６から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ１１は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。
【００２４】
記憶回路１２は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路１２は、ＭＲ信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路１２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。
【００２５】
処理回路１３は、寝台制御機能１３ａを有する。寝台制御機能１３ａは、寝台９に接続され、制御用の電気信号を寝台９へ出力することで、寝台９の動作を制御する。例えば、寝台制御機能１３ａは、入力インタフェース１０を介して、天板９ａを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板９ａを移動するように、寝台９が有する天板９ａの駆動機構を動作させる。
【００２６】
処理回路１４は、実行機能１４ａを有する。実行機能１４ａは、処理回路１６から出力されるシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７を駆動することで、各種パルスシーケンスを実行する。例えば、実行機能１４ａは、傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７それぞれに入力信号を送信することで、傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７を駆動する。
【００２７】
ここで、シーケンス実行データは、ＭＲ信号データを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に電流を供給するタイミング及び供給される電流の強さ、送信回路５が送信コイル４に供給するＲＦパルス信号の強さや供給タイミング、受信回路７がＭＲ信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。
【００２８】
そして、実行機能１４ａは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路７からＭＲ信号データを受信し、受信したＭＲ信号データを記憶回路１２に記憶させる。なお、実行機能１４ａによって受信されたＭＲ信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて２次元又は３次元に配列されることで、ｋ空間を構成するデータとして記憶回路１２に記憶される。
【００２９】
処理回路１５は、画像生成機能１５ａを有する。画像生成機能１５ａは、記憶回路１２に記憶されたＭＲ信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、画像生成機能１５ａは、実行機能１４ａによって記憶回路１２に記憶されたＭＲ信号データを読み出し、読み出したＭＲ信号データに後処理、すなわち、フーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、画像生成機能１５ａは、生成した画像の画像データを記憶回路１２に記憶させる。
【００３０】
処理回路１６は、主制御機能１６ａを有する。主制御機能１６ａは、ＭＲＩ装置１００が有する各構成要素を制御することで、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、主制御機能１６ａは、入力インタフェース１０を介して操作者から撮像条件の入力を受け付ける。そして、主制御機能１６ａは、受け付けた撮像条件に基づいてシーケンス実行データを生成し、当該シーケンス実行データを処理回路１４に送信することで、各種のパルスシーケンスを実行する。また、例えば、主制御機能１６ａは、操作者からの要求に応じて、記憶回路１２から画像データを読み出してディスプレイ１１に出力する。
【００３１】
ここで、例えば、上述した処理回路１３〜１６は、それぞれプロセッサによって実現される。その場合に、例えば、処理回路１３〜１６が有する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１２に記憶されている。各処理回路は、記憶回路１２から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各処理回路は、図１の各処理回路内に示された各機能を有することとなる。
【００３２】
このような構成のもと、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、傾斜磁場電源３が、処理回路１４から送信される入力信号に基づいて、撮像空間に印加される傾斜磁場の波形に応じた電圧を傾斜磁場コイル２に出力する。ここで、入力信号は、傾斜磁場コイル２に発生させる傾斜磁場の波形を表す信号であり、パルスシーケンスが実行される際に印加される傾斜磁場の波形を電流で模擬した信号である。
【００３３】
図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場電源３の構成例を示す図である。例えば、図２に示すように、傾斜磁場電源３は、電源装置３ａと、インバータ装置２０とを備える。
【００３４】
電源装置３ａは、図示していない電源設備から供給される電力に基づいて、インバータ装置２０に直流電力を供給する。
【００３５】
インバータ装置２０は、電源装置３ａから供給される直流電力に基づいて、撮像空間に印加される傾斜磁場の波形に応じたパルス電圧を傾斜磁場コイル２に出力する。
【００３６】
例えば、図２に示すように、インバータ装置２０は、第１のスイッチングモジュール２１Ａと、第２のスイッチングモジュール２１Ｂと、第３のスイッチングモジュール２２Ａと、第４のスイッチングモジュール２２Ｂと、電解コンデンサ２３と、電流センサ２４と、処理回路２５とを有する。
【００３７】
ここで、第１のスイッチングモジュール２１Ａと第２のスイッチングモジュール２１Ｂ、及び、第３のスイッチングモジュール２２Ａと第４のスイッチングモジュール２２Ｂは、それぞれ、電源装置３ａに対して互いに並列に接続されている。
【００３８】
第１のスイッチングモジュール２１Ａは、直列に接続された一組のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＡＬを有する。このうち、上側（正側）のスイッチング素子２１ＡＨは、トランジスタ２１ＡＨｔと、当該トランジスタ２１ＡＨｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２１ＡＨｄとを有する。また、下側（負側）のスイッチング素子２１ＡＬは、トランジスタ２１ＡＬｔと、当該トランジスタ２１ＡＬｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２１ＡＬｄとを有する。
【００３９】
同様に、第２のスイッチングモジュール２１Ｂは、直列に接続された一組のスイッチング素子２１ＢＨ及び２１ＢＬを有する。このうち、上側のスイッチング素子２１ＢＨは、トランジスタ２１ＢＨｔと、当該トランジスタ２１ＢＨｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２１ＢＨｄとを有する。また、下側のスイッチング素子２１ＢＬは、トランジスタ２１ＢＬｔと、当該トランジスタ２１ＢＬｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２１ＢＬｄとを有する。
【００４０】
同様に、第３のスイッチングモジュール２２Ａは、直列に接続された一組のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＡＬを有する。このうち、上側のスイッチング素子２２ＡＨは、トランジスタ２２ＡＨｔと、当該トランジスタ２２ＡＨｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２２ＡＨｄとを有する。また、下側のスイッチング素子２２ＡＬは、トランジスタ２２ＡＬｔと、当該トランジスタ２２ＡＬｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２２ＡＬｄとを有する。
【００４１】
同様に、第４のスイッチングモジュール２２Ｂは、直列に接続された一組のスイッチング素子２２ＢＨ及び２２ＢＬを有する。このうち、上側のスイッチング素子２２ＢＨは、トランジスタ２２ＢＨｔと、当該トランジスタ２２ＢＨｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２２ＢＨｄとを有する。また、下側のスイッチング素子２２ＢＬは、トランジスタ２２ＢＬｔと、当該トランジスタ２２ＢＬｔのコレクタ−エミッタ間に逆並列に接続された還流ダイオード２２ＢＬｄとを有する。
【００４２】
例えば、第１のスイッチングモジュール２１Ａ、第２のスイッチングモジュール２１Ｂ、第３のスイッチングモジュール２２Ａ、及び、第４のスイッチングモジュール２２Ｂは、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）モジュールである。すなわち、各スイッチングモジュールに含まれるトランジスタは、ＩＧＢＴであり、還流ダイオードは、ＦＷＤ（Free  Wheeling  Diode）である。
【００４３】
ここで、上述した第１のスイッチングモジュール２１Ａ、第２のスイッチングモジュール２１Ｂ、第３のスイッチングモジュール２２Ａ、及び、第４のスイッチングモジュール２２Ｂは、フルブリッジ回路を構成しており、電源装置３ａから供給される直流電力に基づいて、傾斜磁場コイル２にパルス電圧を出力する。
【００４４】
具体的には、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂそれぞれに含まれる上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨが、フルブリッジ回路における一方のレグの上アームを構成している。また、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂそれぞれに含まれる下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬが、フルブリッジ回路における一方のレグの下アームを構成している。また、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂそれぞれに含まれる上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨが、フルブリッジ回路における他方のレグの上アームを構成している。また、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂそれぞれに含まれる下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬが、フルブリッジ回路における他方のレグの下アームを構成している。
【００４５】
ここで、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおいて、第１のスイッチングモジュール２１Ａにおける上側のスイッチング素子２１ＡＨと下側のスイッチング素子２１ＡＬとの間の経路と、第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおける上側のスイッチング素子２１ＢＨと下側のスイッチング素子２１ＢＬとの間の経路とが接続されている。これにより、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂでは、上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨのペアと、下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬのペアとが、それぞれ独立して、並列に接続されている。
【００４６】
同様に、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおいて、第３のスイッチングモジュール２２Ａにおける上側のスイッチング素子２２ＡＨと下側のスイッチング素子２２ＡＬとの間の経路と、第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおける上側のスイッチング素子２２ＢＨと下側のスイッチング素子２２ＢＬとの間の経路とが接続されている。これにより、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂでは、上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨのペアと、下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬのペアとが、それぞれ独立して、並列に接続されている。
【００４７】
そして、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおける上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨと下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬとの間の経路に、傾斜磁場コイル２が有する正側の端子又は負側の端子の一方が接続されている。また、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおける上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨと下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬとの間の経路に、傾斜磁場コイル２が有する正側の端子又は負側の端子の他方が接続されている。
【００４８】
このような構成によれば、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおける上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨのペアと、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおける下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬのペアとを導通させた場合には、傾斜磁場コイル２に順方向に電流が流れるようになる。一方、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおける下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬのペアと、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおける上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨのペアとを導通させた場合には、傾斜磁場コイル２に逆方向に電流が流れるようになる。そして、これらの二つの状態を交互に切り替えることによって、任意のパルス幅のパルス電圧を連続して出力できるようになる。
【００４９】
電解コンデンサ２３は、電源装置３ａと、第１のスイッチングモジュール２１Ａ、第２のスイッチングモジュール２１Ｂ、第３のスイッチングモジュール２２Ａ、及び、第４のスイッチングモジュール２２Ｂとの間に配置され、電源装置３ａから各スイッチングモジュールに供給される電流を平滑化する。
【００５０】
電流センサ２４は、傾斜磁場電源３の出力端に設けられ、傾斜磁場コイル２に流れる電流を検出する。そして、電流センサ２４は、検出した電流の大きさを示すフィードバック信号ＦＢを処理回路２５に送信する。
【００５１】
処理回路２５は、処理回路１４から送信される入力信号に基づいて、各スイッチングモジュールを駆動することで、撮像空間に印加される傾斜磁場の波形に応じたパルス電圧を傾斜磁場コイル２に出力する。
【００５２】
具体的には、処理回路２５は、処理回路１４から送信される入力信号と、電流センサ２４から送信されるフィードバック信号ＦＢとを受信し、受信した入力信号とフィードバック信号ＦＢとの差分である誤差信号を生成する。そして、処理回路２５は、生成された誤差信号をＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）変調し、ＰＷＭ変調された信号に基づいて各スイッチングモジュールを駆動することで、誤差信号の大きさに合わせたパルス電圧を発生させる。
【００５３】
このとき、処理回路２５は、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおける上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨのペアと、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおける下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬのペアとが導通した状態と、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおける下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬのペア、及び、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおける上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨのペアを導通させた状態を交互に切り替えるように各スイッチング素子に制御信号を供給することで、誤差信号の大きさに合わせたパルス電圧を発生させる。
【００５４】
すなわち、処理回路２５は、電流センサ２４から送信されるフィードバック信号ＦＢに基づいて、処理回路１４から送信される入力信号と一致した電流が傾斜磁場コイル２に流れるように、各スイッチング素子から傾斜磁場コイル２に出力されるパルス電圧を制御する。
【００５５】
ここで、本実施形態におけるインバータ装置２０のように、複数のスイッチング素子を並列に接続して実装したインバータ装置では、装置が高負荷運転状態になると、スイッチング素子の発熱が大きくなり、それに伴って、スイッチング素子間で負荷の不均衡（アンバランス）が生じることがあり得る。このように、負荷が均衡していた時は定格範囲内であっても、スイッチング素子間で負荷の不均衡が生じた場合には、負荷が大きくなっているスイッチング素子が熱暴走によって破損し、その結果、インバータ装置の動作が異常になることもあり得る。
【００５６】
そこで、本実施形態に係るインバータ装置２０は、以下で説明するように、高負荷運転状態でも安定的に動作することができるように構成されている。
【００５７】
一般的に、シリコン等の半導体から形成される半導体素子には、出力特性の温度依存性がＰｏｓｉｔｉｖｅの素子と、Ｎｅｇａｔｉｖｅの素子とがあることが知られている。そして、上述したスイッチング素子間における負荷の不均衡は、特に、出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅの素子で、顕著に生じると考えられる。
【００５８】
図３及び４は、第１の実施形態に係るインバータ装置２０に関連する半導体素子の出力特性の一例を示す図である。ここで、図３は、想定している実使用領域における出力特性の温度依存性がＰｏｓｉｔｉｖｅである素子の出力特性の一例を示しており、図４は、想定している実使用領域における出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅである素子の出力特性の一例を示している。また、図３及び４は、それぞれ、ジャンクション温度Ｔｊ＝２５℃のときの出力特性と、Ｔｊ＝１２５℃のときの出力特性とを示している。
【００５９】
例えば、図３に示すように、素子の出力特性の温度依存性がＰｏｓｉｔｉｖｅ領域であれば、温度が高くなるほど、電流が流れにくくなるという特性を有する。したがって、出力特性の温度依存性がＰｏｓｉｔｉｖｅ領域である素子が並列に接続された場合には、各素子の発熱が大きくなると、それに伴って、各素子に流れる電流の差が減少することになるため、素子間における負荷の不均衡が自然に抑えられると考えられる。
【００６０】
一方、例えば、図４に示すように、素子の出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅ領域であれば、温度が高くなるほど、電流が流れやすくなるという特性を有する。したがって、出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅ領域である素子が並列に接続された場合には、各素子の発熱が大きくなると、それに伴って、各素子に流れる電流の差が増加することになり、素子間における負荷の不均衡が増加傾向になると考えられる。
【００６１】
ここで、一般的に、トランジスタは、出力特性の温度依存性がＰｏｓｉｔｉｖｅとなる領域が広い傾向であり、ダイオードは、出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅとなる領域が広い傾向であることが知られている。そのため、本実施形態に係るインバータ装置２０のように、トランジスタと還流ダイオードとを含むスイッチング素子を並列に接続した場合には、トランジスタと比べて、還流ダイオードの方に負荷の不均衡が生じやすいと考えられる。
【００６２】
例えば、インバータ装置において、スイッチング素子が並列に接続される場合には、スイッチング素子の素子特性を揃えるため、コレクタ−エミッタ間飽和電圧Ｖｃｅ（ｓａｔ）が同じスイッチング素子が用いられるのが一般的である。しかしながら、上述したように、トランジスタと還流ダイオードとを含むスイッチング素子では、トランジスタと比べて、還流ダイオードの方に負荷の不均衡が生じやすいと考えられる。そのため、例えば、還流ダイオードへの還流比が高い用途の場合には、トランジスタの特性であるＶｃｅ（ｓａｔ）を揃えただけでは、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡は十分に抑制されないと考えられる。
【００６３】
図５及び６は、第１の実施形態に係るインバータ装置２０に関連する還流ダイオードの特性と負荷の不均衡との関係の一例を示す図である。ここで、図５は、トランジスタと還流ダイオードとを含むスイッチング素子のペアを並列に接続した場合の並列回路の一例を示している。また、図６は、図５に示した各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードのＩＦ−ＶＦ特性の一例を示している。
【００６４】
例えば、図５に示すように、トランジスタと還流ダイオードとを含むスイッチング素子のペアを並列に接続した場合を考える。ここで、図５に示す二つのスイッチング素子のうち、一方（図５の左側）に示すスイッチング素子に含まれる還流ダイオードは、抵抗がｒ１であり、他方（図５の右側）に示すスイッチング素子に含まれる還流ダイオードは、抵抗がｒ１より大きいｒ２であったとする。
【００６５】
この場合には、例えば、図６に示すように、仮に同じ電流If（平均）が流れたとしても各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの電圧はＶＦ１とＶＦ２の様に異なってくる。ここで、図６において、上側の曲線は、一方のスイッチング素子に含まれる還流ダイオードの特性を示しており、下側の曲線は、他方のスイッチング素子に含まれる還流ダイオードの特性を示している。
【００６６】
ここで、例えば、電圧がＶＦ１とＶＦ２で異なる還流ダイオードが並列接続された場合、一方のスイッチング素子に含まれる還流ダイオードには、大きさがＩＦ１の電流が流れ、他方のスイッチング素子に含まれる還流ダイオードには、ＩＦ１より小さいＩＦ２の電流が流れることになる。具体的には、ＩＦ１とＩＦ２との関係は、以下の式（１）〜（３）のように表される。
【００６７】
【数１】
2019058341.tif 000003
【数２】
2019058341.tif 000004
【数３】
2019058341.tif 000005
【００６８】
このように、異なる特性の還流ダイオードを含むスイッチング素子を並列に接続した場合には、各還流ダイオードに異なる大きさの電流が流れることになり、この結果、還流ダイオードの間で不均衡が生じることになる。
【００６９】
このことから、本実施形態に係るインバータ装置２０は、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように構成されている。
【００７０】
具体的には、本実施形態では、並列に接続された複数のスイッチング素子が、同じ特性の還流ダイオードが組み合わされて構成されている。例えば、本実施形態では、並列に接続された複数のスイッチング素子が、トランジスタのＶｃｅ（ｓａｔ）に加えて、還流ダイオードのＶＦも同じスイッチング素子が組み合わされて構成されている。
【００７１】
例えば、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおいて、上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨのペア、下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬのペア、それぞれのペア内では、還流ダイオードの特性が同じスイッチング素子が組み合わされて構成されている。また、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおいて、上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨのペア、下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬのペア、それぞれのペア内では、還流ダイオードの特性が同じスイッチング素子が組み合わされて構成されている。
【００７２】
これにより、想定している実使用領域における出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅであるために負荷の不均衡が顕著に生じやすい還流ダイオードについても、負荷の不均衡が生じるリスクを抑えることができるようになる。この結果、還流ダイオードについて、熱暴走のリスクを低減させることが可能になる。
【００７３】
なお、前述したように、還流ダイオードは、出力特性の温度依存性がＮｅｇａｔｉｖｅとなる領域が広い傾向であるため、装置が高負荷運転状態になると、発熱によって特性のバラつきが助長されて、負荷の不均衡が生じることがあり得る。
【００７４】
図７及び８は、第１の実施形態に係るインバータ装置２０に関連する並列接続された還流ダイオードの特性と負荷の不均衡率との関係の一例を示す図である。ここで、図７及び８は、還流ダイオードの電圧ＶＦの差ΔＶＦと、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率との関係の一例を示している。
【００７５】
例えば、図７に示すように、仮に、並列接続された還流ダイオードの電圧ＶＦ、及びその電圧の差ΔＶＦの大きさに対して、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率が１次関数的に変化する場合には、還流ダイオードの電圧ＶＦの差ΔＶＦが一定であれば、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率も一定になる。
【００７６】
しかし、一般的には、例えば、図８に示すように、還流ダイオードの電圧ＶＦ、及びその電圧の差ΔＶＦの大きさに対して、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率は対数関数的に変化すると考えられる。そのため、還流ダイオードの電圧ＶＦの差ΔＶＦが一定であっても、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率は一定にはならない。例として、具体的には、還流ダイオードの電圧ＶＦの差ΔＶＦが同じであっても、還流ダイオードの電圧ＶＦが低い場合には、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率は大きくなる傾向で、還流ダイオードの電圧ＶＦが高い場合には、還流ダイオードに生じる電流ＩＦの不均衡率は小さくなる傾向である。
【００７７】
また、還流ダイオードの出力特性は温度により変化するため、装置の運転が開始された後も、還流ダイオードに生じる負荷の不均衡は、その使用状況に応じて大きく変化すると考えられる。
【００７８】
このことから、本実施形態に係るインバータ装置２０は、さらに、装置の運転が開始された後も、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が自律的に抑制されるように構成されている。
【００７９】
図９は、第１の実施形態に係るインバータ装置２０の構成例を示す図である。なお、図９では、説明の便宜上、図２に示した構成のうち、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂに関する構成については図示を省略している。
【００８０】
例えば、図９に示すように、本実施形態では、インバータ装置２０の処理回路２５が、負荷制御機能２５ａを有している。なお、本実施形態における負荷制御機能２５ａは、負荷制御部の一例である。ここで、負荷制御部は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
【００８１】
負荷制御機能２５ａは、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流を監視し、当該電流に基づいて、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。本実施形態では、負荷制御機能２５ａは、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの特性を管理することで、各還流ダイオードの損失の偏りを抑制する。
【００８２】
具体的には、負荷制御機能２５ａは、第１のスイッチングモジュール２１Ａの入力端に設けられた第１の電流センサ２６ＡＨを介して、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄに流れる電流Ｉ１ＡＨを検出する。また、負荷制御機能２５ａは、第２のスイッチングモジュール２１Ｂの入力端に設けられた第２の電流センサ２６ＢＨを介して、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄに流れる電流Ｉ１ＢＨを検出する。ここで、例えば、第１の電流センサ２６ＡＨ及び第２の電流センサ２６ＢＨは、ホール素子やシャント抵抗等によって実現される。
【００８３】
図１０は、第１の実施形態に係るインバータ装置２０に関連する還流ダイオードの電気的な特性を示すタイミングチャートである。
【００８４】
例えば、図１０に示すように、スイッチング素子のトランジスタがオン状態になる際、還流ダイオードに流れる電流ＩＦが遮断される時、逆回復電流Ｉｒｒと呼ばれる負方向のピークが生じる。そして、一般的に、スイッチング素子間で負荷の不均衡が生じた場合には、ＩｒｒやＩＦの電流値に偏りが生じると考えられる。
【００８５】
そこで、本実施形態では、負荷制御機能２５ａは、還流ダイオードに流れる電流として、当該還流ダイオードの逆回復電流Ｉｒｒを監視する。なお、負荷制御機能２５ａは、Ｉｒｒの代わりに、順電流ＩＦを監視してもよい。ここで、負荷制御機能２５ａによって監視される電流は、還流ダイオードのＩｒｒやＩＦに限られず、インバータ装置２０の運転条件や使用されるスイッチング素子の特性等に応じて、スイッチング素子間における負荷の不均衡が顕著に表れる任意のタイミングの電流をタイミングチャートから適宜に選択することが可能である。
【００８６】
そして、負荷制御機能２５ａは、第１の電流センサ２６ＡＨ及び第２の電流センサ２６ＢＨを介して検出した電流に基づいて、スイッチング素子間における負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。
【００８７】
具体的には、負荷制御機能２５ａは、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの損失を制御することで、各スイッチング素子の負荷を制御する。
【００８８】
ここで、一般的に、還流ダイオード自体は、外部から直接的に操作することができない。この一方で、トランジスタと還流ダイオードとを組み合わせたスイッチング素子では、トランジスタのスイッチング動作におけるｄＶ／ｄｔ（単位時間当たりの電圧の変化量）に応じて、トランジスタと還流ダイオードとの損失配分も変化することが知られている。例えば、ｄＶ／ｄｔが低くなるにつれて、トランジスタのターンオンスイッチング損失Ｅｏｎは増加するが、還流ダイオードの逆回復損失Ｅｒｒは低下する傾向があることが知られている。また、スイッチング素子が並列に接続された場合に、スイッチング動作の早遅によって、還流ダイオード間の損失配分も変化することが知られている。例えば、ターンオンが速いトランジスタの還流ダイオードに損失が集中する傾向があることが知られている。
【００８９】
このようなことから、本実施形態では、負荷制御機能２５ａは、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのスイッチング動作におけるｄＶ／ｄｔ（単位時間当たりの電圧の変化量）を制御することで、間接的に還流ダイオードの損失を制御する。
【００９０】
具体的には、負荷制御機能２５ａは、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのゲート抵抗を制御することで、ｄＶ／ｄｔを制御する。このとき、負荷制御機能２５ａは、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのゲート抵抗の抵抗値を変更することで、ｄＶ／ｄｔを制御する。ゲート抵抗の抵抗値を大きくすることによって、ｄＶ／ｄｔを低下させることができ、その結果、還流ダイオードのＥｒｒを減らすことができる。
【００９１】
ここで、通常、スイッチング素子を用いたスイッチング出力回路では、オン状態とオフ状態との遷移期間にデッドタイム（休止時間）が設けられるが、ｄＶ／ｄｔを低下させた場合には、スイッチング時間が増加するため、十分なデッドタイムが確保できなくなることもあり得る。このため、ゲート抵抗の抵抗値の調整範囲には、所定のデッドタイムを満たすための制限を設けておくのが望ましい。
【００９２】
また、ｄＶ／ｄｔを低下させることによって還流ダイオードのＥｒｒを減らした場合には、それと引き換えに、トランジスタのＥｏｎが増加することになるが、トランジスタの実使用領域における出力特性の温度依存性がＰｏｓｉｔｉｖｅであれば、出力特性の温度依存性のＮｅｇａｔｉｖｅ領域が広い還流ダイオードよりも、負荷の不均衡による熱暴走のリスクは低いと考えられる。
【００９３】
図１１は、第１の実施形態に係る負荷制御機能２５ａによって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図１１に示すように、負荷制御機能２５ａは、第１の電流センサ２６ＡＨを介して検出した電流Ｉ１ＡＨと、第２の電流センサ２６ＢＨを介して検出した電流Ｉ１ＢＨとの差ΔＩを算出する（ステップＳ１０１）。
【００９４】
ここで、負荷制御機能２５ａは、ΔＩの絶対値が所定の閾値ΔＩＴＨ以下である場合には（ステップＳ１０２，下）、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が許容範囲内に収まっているとみなして、ステップＳ１０１に戻り、再度、ΔＩを算出する。一方、ΔＩの絶対値がΔＩＴＨより大きい場合には、負荷制御機能２５ａは、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が生じているとみなして、以下の処理を実行する。
【００９５】
まず、負荷制御機能２５ａは、ΔＩがΔＩＴＨより大きい場合には（ステップＳ１０２，左）、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの負荷が大きくなっているとみなして、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれるトランジスタ２１ＡＨｔのゲート抵抗ＲＧ１ＡＨの抵抗値が所定の調整範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、例えば、所定の調整範囲は、所定の最大値ＲＧｍａｘ及び最小値ＲＧｍｉｎによって定義される。
【００９６】
そして、ＲＧ１ＡＨが所定の調整範囲内である場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、当該ＲＧ１ＡＨが基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、ＲＧ１ＡＨが基準値より小さい場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、ＲＧ１ＡＨを基準値に近付けるように所定の値だけ増加させる（ステップＳ１０５）。
【００９７】
これにより、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの逆回復損失Ｅｒｒが低下する結果、当該還流ダイオード２１ＡＨｄの負荷が低減される。この結果、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄと、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄとの間の負荷の不均衡が小さくなる。
【００９８】
一方、ＲＧ１ＡＨが所定の調整範囲内でない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、負荷制御機能２５ａは、ＲＧ１ＡＨの調整が不可であるとみなして、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれるトランジスタ２１ＢＨｔのゲート抵抗ＲＧ１ＢＨの抵抗値が所定の調整範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、例えば、所定の調整範囲は、所定の最大値ＲＧｍａｘ及び最小値ＲＧｍｉｎによって定義される。
【００９９】
そして、ＲＧ１ＢＨが所定の調整範囲内である場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、当該ＲＧ１ＢＨが基準値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、ＲＧ１ＢＨが基準値より大きい場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、ＲＧ１ＢＨを基準値に近付けるように所定の値だけ減少させる（ステップＳ１０８）。
【０１００】
これにより、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの負荷の大きさが、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの負荷の大きさに近付くことになる。この結果、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄと、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄとの間の負荷の不均衡が小さくなる。
【０１０１】
一方、負荷制御機能２５ａは、ΔＩが−ΔＩＴＨより小さい場合には（ステップＳ１０２，右）、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの負荷が大きくなっているとみなして、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれるトランジスタ２１ＢＨｔのゲート抵抗ＲＧ１ＢＨの抵抗値が所定の調整範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで、例えば、所定の調整範囲は、所定の最大値ＲＧｍａｘ及び最小値ＲＧｍｉｎによって定義される。
【０１０２】
そして、ＲＧ１ＢＨが所定の調整範囲内である場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、当該ＲＧ１ＢＨが基準値より小さいか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、ＲＧ１ＢＨが基準値より小さい場合には（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、ＲＧＨ１Ａを基準値に近付けるように所定の値だけ増加させる（ステップＳ１１１）。
【０１０３】
これにより、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの逆回復損失Ｅｒｒが低下する結果、当該還流ダイオード２１ＢＨｄの負荷が低減される。この結果、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄと、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄとの間の負荷の不均衡が小さくなる。
【０１０４】
一方、ＲＧ１ＢＨが所定の調整範囲内でない場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、負荷制御機能２５ａは、ＲＧ１ＢＨの調整が不可であるとみなして、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれるトランジスタ２１ＡＨｔのゲート抵抗ＲＧ１ＡＨの抵抗値が所定の調整範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ここで、例えば、所定の調整範囲は、所定の最大値ＲＧｍａｘ及び最小値ＲＧｍｉｎによって定義される。
【０１０５】
そして、ＲＧ１ＡＨが所定の調整範囲内である場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、当該ＲＧ１ＡＨが基準値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ここで、ＲＧ１ＡＨが基準値より大きい場合には（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、負荷制御機能２５ａは、ＲＧ１ＡＨを基準値に近付けるように所定の値だけ減少させる（ステップＳ１１４）。
【０１０６】
これにより、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの負荷の大きさが、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの負荷の大きさに近付くことになる。この結果、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄと、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄとの間の負荷の不均衡が小さくなる。
【０１０７】
こうして、ＲＧ１ＡＨ又はＲＧ１ＢＨを調整した後に、負荷制御機能２５ａは、ステップＳ１０１に戻り、再度、ΔＩを算出して、上述した処理を繰り返す。
【０１０８】
一方、ＲＧ１ＡＨ及びＲＧ１ＢＨのいずれも調整範囲内でない場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ、ステップＳ１１２，Ｎｏ）、負荷制御機能２５ａは、ゲート抵抗の抵抗値の調整は行わずに、各スイッチングモジュールへの直流電力の供給を遮断する（ステップＳ１１５）。
【０１０９】
なお、負荷制御機能２５ａは、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおいて、上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨだけでなく、下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬについても、同様に制御する。具体的には、負荷制御機能２５ａは、第１のスイッチングモジュール２１Ａの出力端に設けられた第３の電流センサ２６ＡＬを介して、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる下側の還流ダイオード２１ＡＬｄに流れる電流Ｉ１ＡＬを検出する。そして、負荷制御機能２５ａは、検出した電流Ｉ１ＡＬに基づいて、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる下側のトランジスタ２１ＡＬｔのゲート抵抗ＲＧ１ＡＬの抵抗値を調整する。また、負荷制御機能２５ａは、第２のスイッチングモジュール２１Ｂの出力端に設けられた第４の電流センサ２６ＢＬを介して、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる下側の還流ダイオード２１ＢＬｄに流れる電流Ｉ１ＢＬを検出する。そして、負荷制御機能２５ａは、検出した電流Ｉ１ＢＬに基づいて、第２のスイッチングモジュール２２Ａに含まれる下側のトランジスタ２１ＢＬｔのゲート抵抗ＲＧ１ＢＬの抵抗値を調整する。さらに、負荷制御機能２５ａは、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおいて、上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨ、並びに、下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬについても、同様に制御する。
【０１１０】
ここで、例えば、上述した処理回路２５は、プロセッサによって実現される。この場合に、例えば、処理回路２５が有する負荷制御機能２５ａは、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で所定の記憶回路に記憶されている。処理回路２５は、記憶回路からプログラムを読み出して実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、当該プログラムを読み出した状態の処理回路２５は、図９の処理回路２５内に示された負荷制御機能２５ａを有することとなる。この場合に、例えば、図１１に示したステップＳ１０１〜Ｓ１１５の各処理は、例えば、処理回路２５が負荷制御機能２５ａに対応するプログラムを所定の記憶回路から読み出して実行することにより実現される。
【０１１１】
なお、図９では、負荷制御機能２５ａが単一の処理回路２５によって実現される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路２５を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって負荷制御機能２５ａを実現するものとしても構わない。また、処理回路２５が有する負荷制御機能２５ａは、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【０１１２】
上述したように、第１の実施形態では、インバータ装置２０の処理回路２５が有する負荷制御機能２５ａが、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流を監視し、当該電流に基づいて、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。
【０１１３】
すなわち、第１の実施形態では、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が生じた場合に、処理回路２５が有する負荷制御機能２５ａによって自律的に不均衡が抑制され、インバータ装置２０を安定方向に維持させることが可能になる。この結果、還流ダイオードが熱暴走によって破損することを防ぐことができるようになる。
【０１１４】
したがって、第１の実施形態に係るインバータ装置２０、傾斜磁場電源３、及び磁気共鳴イメージング装置１００は、高負荷運転状態でも安定的に動作することができる。
【０１１５】
（第２の実施形態）
なお、上述した第１の実施形態では、負荷制御機能２５ａが、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流を監視して、各還流ダイオードの負荷を制御する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。
【０１１６】
例えば、一般的に、負荷の不均衡による還流ダイオードの故障は、還流ダイオードの発熱が直接的な原因であると考えられる。そこで、負荷制御機能２５ａが、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの温度を監視して、各還流ダイオードの負荷を制御するようにしてもよい。以下では、このような場合の例を第２の実施形態として説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、第１の実施形態又は他の実施形態と共通する内容については詳細な説明を省略する。
【０１１７】
図１２は、第２の実施形態に係るインバータ装置１２０の構成例を示す図である。なお、図１２では、説明の便宜上、図２に示した構成のうち、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂに関する構成については図示を省略している。
【０１１８】
例えば、図１２に示すように、本実施形態では、インバータ装置１２０の処理回路１２５が、負荷制御機能１２５ａを有している。なお、本実施形態における負荷制御機能１２５ａは、負荷制御部の一例である。ここで、負荷制御部は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
【０１１９】
負荷制御機能１２５ａは、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの温度を監視し、当該温度に基づいて、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。本実施形態では、負荷制御機能１２５ａは、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの特性を管理することで、各還流ダイオードの損失の偏りを抑制する。
【０１２０】
具体的には、負荷制御機能１２５ａは、第１のスイッチングモジュール２１Ａに設けられた第１の温度センサ１２６ＡＨを介して、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの温度Ｔ１ＡＨを検出する。また、負荷制御機能２５ａは、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに設けられた第２の温度センサ１２６ＢＨを介して、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの温度Ｔ１ＢＨを検出する。
【０１２１】
ここで、例えば、負荷制御機能１２５ａは、還流ダイオードの温度として、ジャンクション温度Ｔｊを監視する。なお、例えば、負荷制御機能１２５ａは、スイッチング素子のＴｊを直接的に検出できない場合には、スイッチング素子のケース温度Ｔｃを監視し、当該ＴｃからＴｊを算出してもよい。
【０１２２】
そして、負荷制御機能１２５ａは、第１の温度センサ１２６ＡＨ及び第２の温度センサ１２６ＢＨを介して検出した温度に基づいて、スイッチング素子間における負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。
【０１２３】
具体的には、負荷制御機能１２５ａは、第１の実施形態と同様に、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの損失を制御することで、各スイッチング素子の負荷を制御する。すなわち、負荷制御機能１２５ａは、第１の実施形態と同様に、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのスイッチング動作におけるｄＶ／ｄｔ（単位時間当たりの電圧の変化量）を制御することで、間接的に還流ダイオードの損失を制御する。より具体的には、負荷制御機能１２５ａは、第１の実施形態と同様に、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのゲート抵抗を制御することで、ｄＶ／ｄｔを制御する。
【０１２４】
図１３は、第２の実施形態に係る負荷制御機能１２５ａによって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図１３に示すように、負荷制御機能１２５ａは、第１の温度センサ１２６ＡＨを介して検出した温度Ｔ１ＡＨと、第２の温度センサ１２６ＢＨを介して検出した温度Ｔ１ＢＨとの差ΔＴを算出する（ステップＳ２０１）。
【０１２５】
ここで、負荷制御機能１２５ａは、ΔＴの絶対値が所定の閾値ΔＴＴＨ以下である場合には（ステップＳ２０２，下）、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が許容範囲内に収まっているとみなして、ステップＳ２０１に戻り、再度、ΔＴを算出する。一方、ΔＴの絶対値がΔＴＴＨより大きい場合には、負荷制御機能１２５ａは、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が生じているとみなして、以下の処理を実行する。
【０１２６】
まず、負荷制御機能１２５ａは、ΔＴがΔＴＴＨより大きい場合には（ステップＳ２０２，左）、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの負荷が大きくなっているとみなして、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれるトランジスタ２１ＡＨｔのゲート抵抗ＲＧ１ＡＨの抵抗値が所定の調整範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、例えば、所定の調整範囲は、所定の最大値ＲＧｍａｘ及び最小値ＲＧｍｉｎによって定義される。
【０１２７】
その後、負荷制御機能１２５ａは、図１１に示したステップＳ１０３〜Ｓ１０８と同様の処理を行うことで、ＲＧ１ＡＨを基準値に近付けるように所定の値だけ増加させる、又は、ＲＧ１ＢＨを基準値に近付けるように所定の値だけ減少させる。
【０１２８】
一方、負荷制御機能１２５ａは、ΔＴが−ΔＴＴＨより小さい場合には（ステップＳ２０２，右）、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの負荷が大きくなっているとみなして、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれるトランジスタ２１ＢＨｔのゲート抵抗ＲＧ１ＢＨの抵抗値が所定の調整範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで、例えば、所定の調整範囲は、所定の最大値ＲＧｍａｘ及び最小値ＲＧｍｉｎによって定義される。
【０１２９】
その後、負荷制御機能１２５ａは、図１１に示したステップＳ１０９〜Ｓ１１４と同様の処理を行うことで、ＲＧ１ＢＨを基準値に近付けるように所定の値だけ増加させる、又は、ＲＧ１ＡＨを基準値に近付けるように所定の値だけ減少させる。
【０１３０】
これにより、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄの負荷の大きさが、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄの負荷の大きさに近付くことになる。この結果、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる還流ダイオード２１ＢＨｄと、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる還流ダイオード２１ＡＨｄとの間の負荷の不均衡が小さくなる。
【０１３１】
こうして、ＲＧ１ＡＨ又はＲＧ１ＢＨを調整した後に、負荷制御機能１２５ａは、ステップＳ２０１に戻り、再度、ΔＩを算出して、上述した処理を繰り返す。
【０１３２】
一方、ＲＧ１ＡＨ及びＲＧ１ＢＨのいずれも調整範囲内でない場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ、ステップＳ１１２，Ｎｏ）、負荷制御機能１２５ａは、ゲート抵抗の抵抗値の調整は行わずに、各スイッチングモジュールへの直流電力の供給を遮断する（ステップＳ１１５）。
【０１３３】
なお、負荷制御機能１２５ａは、第１のスイッチングモジュール２１Ａ及び第２のスイッチングモジュール２１Ｂにおいて、上側のスイッチング素子２１ＡＨ及び２１ＢＨだけでなく、下側のスイッチング素子２１ＡＬ及び２１ＢＬについても、同様に制御する。具体的には、負荷制御機能２５ａは、第１のスイッチングモジュール２１Ａに設けられた第３の温度センサ１２６ＡＬを介して、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる下側の還流ダイオード２１ＡＬｄの温度Ｔ１ＡＬを検出する。そして、負荷制御機能２５ａは、検出した温度Ｔ１ＡＬに基づいて、第１のスイッチングモジュール２１Ａに含まれる下側のトランジスタ２１ＡＬｔのゲート抵抗ＲＧ１ＡＬの抵抗値を調整する。また、負荷制御機能２５ａは、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに設けられた第４の電流センサ１２６ＢＬを介して、第２のスイッチングモジュール２１Ｂに含まれる下側の還流ダイオード２１ＢＬｄの温度Ｔ１ＢＬを検出する。そして、負荷制御機能２５ａは、検出した温度Ｔ１ＢＬに基づいて、第２のスイッチングモジュール２２Ａに含まれる下側のトランジスタ２１ＢＬｔのゲート抵抗ＲＧ１ＢＬの抵抗値を調整する。さらに、負荷制御機能１２５ａは、第３のスイッチングモジュール２２Ａ及び第４のスイッチングモジュール２２Ｂにおいて、上側のスイッチング素子２２ＡＨ及び２２ＢＨ、並びに、下側のスイッチング素子２２ＡＬ及び２２ＢＬについても、同様に制御する。
【０１３４】
ここで、例えば、上述した処理回路１２５は、プロセッサによって実現される。この場合に、例えば、処理回路１２５が有する負荷制御機能１２５ａは、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で所定の記憶回路に記憶されている。処理回路１２５は、記憶回路からプログラムを読み出して実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、当該プログラムを読み出した状態の処理回路１２５は、図１２の処理回路１２５内に示された負荷制御機能１２５ａを有することとなる。この場合に、例えば、図１３に示したステップＳ２０１〜Ｓ２０２及びＳ１０３〜Ｓ１１５の各処理は、例えば、処理回路１２５が負荷制御機能１２５ａに対応するプログラムを所定の記憶回路から読み出して実行することにより実現される。
【０１３５】
なお、図１２では、負荷制御機能１２５ａが単一の処理回路１２５によって実現される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１２５を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって負荷制御機能１２５ａを実現するものとしても構わない。また、処理回路１２５が有する負荷制御機能１２５ａは、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
【０１３６】
上述したように、第２の実施形態では、インバータ装置１２０の処理回路１２５が有する負荷制御機能１２５ａが、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードの温度を監視し、当該温度に基づいて、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御する。
【０１３７】
すなわち、第２の実施形態でも、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が生じた場合に、処理回路１２５が有する負荷制御機能１２５ａによって自律的に不均衡が抑制され、インバータ装置１２０を安定方向に維持させることが可能になる。この結果、還流ダイオードが熱暴走によって破損することを防ぐことができるようになる。
【０１３８】
したがって、第２の実施形態に係るインバータ装置１２０、傾斜磁場電源３、及び磁気共鳴イメージング装置１００は、高負荷運転状態でも安定的に動作することができる。
【０１３９】
なお、上述した実施形態では、負荷制御機能が、各スイッチング素子に含まれるトランジスタのゲート抵抗を制御することで、ｄＶ／ｄｔを制御する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、負荷制御機能は、動的にプログラム可能な電子ボリウム等を用いて、ｄＶ／ｄｔを制御するようにしてもよい。
【０１４０】
また、上述した実施形態は、それぞれが個別に実施される場合に限られず、適宜に組み合わせて実施されてもよい。すなわち、負荷制御機能は、各スイッチング素子に含まれる還流ダイオードに流れる電流及び当該還流ダイオードの温度の両方を監視し、当該電流及び温度に基づいて、スイッチング素子間における還流ダイオードの負荷の不均衡が抑制されるように、各還流ダイオードの負荷を制御するようにしてもよい。
【０１４１】
また、上述した実施形態では、本願が開示するインバータ装置をＭＲＩ装置の傾斜磁場電源に適用した場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本願が開示するインバータ装置は、大出力のインバータ装置が要求されるような他の種類の装置にも同様に適用することが可能である。
【０１４２】
また、上述した各実施形態の説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。ここで、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。
【０１４３】
ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible  Disk）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。
【０１４４】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、高負荷運転状態でも安定的に動作することができるインバータ装置、傾斜磁場電源、及び磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。
【０１４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１４６】
１００  ＭＲＩ装置
３  傾斜磁場電源
２０  インバータ装置
２１ＡＨ、２１ＡＬ、２１ＢＨ、２１ＢＬ、２２ＡＨ、２２ＡＬ、２２ＢＨ、２２ＢＬ  スイッチング素子
２５  処理回路
２５ａ  負荷制御機能
【図１】
2019058341.tif 000006
【図２】
2019058341.tif 000007
【図３】
2019058341.tif 000008
【図４】
2019058341.tif 000009
【図５】
2019058341.tif 000010
【図６】
2019058341.tif 000011
【図７】
2019058341.tif 000012
【図８】
2019058341.tif 000013
【図９】
2019058341.tif 000014
【図１０】
2019058341.tif 000015
【図１１】
2019058341.tif 000016
【図１２】
2019058341.tif 000017
【図１３】
2019058341.tif 000018