(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め決められた電流プロファイルをロードに供給する電力装置であって、
制御信号に応じてロードを駆動するための、複数の電力半導体を有するスイッチモード電力変換回路と、
前記スイッチモード電力変換回路に結合されるとともに、予め決められた電流プロファイル及び前記複数の電力半導体の最大接合部温度に基づいて前記制御信号を生成するコントローラであって、前記スイッチモード電力変換回路が、前記制御信号に応じて、前記予め決められた電流プロファイル又は調整された電流プロファイルを出力するように制御され、前記調整された電流プロファイルが、前記予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する、コントローラと、
前記コントローラに結合されるとともに、前記制御信号に応じて、前記調整された電流プロファイルと前記予め決められた電流プロファイルとの間のオフセットに等しいオフセット電流を生成する電流インジェクタであって、前記制御信号が、前記調整された電流プロファイルを出力するように前記スイッチモード電力変換回路を制御する場合、前記ロードを流れる前記予め決められた電流プロファイルを生成するように前記オフセット電流及び前記調整された電流プロファイルが合計される、コントローラと、
を有する電力装置。
【請求項２】
前記スイッチモード電力変換回路が前記予め決められた電流プロファイルを出力する場合、前記電力半導体は不均一な電力消費分布を有し、前記スイッチモード電力変換回路が前記調整された電流プロファイルを出力する場合、前記電力半導体はバランスされた電力消費分布を有する、請求項１に記載の電力装置。
【請求項３】
前記予め決められた電流プロファイルは、Ｔ１の持続時間及びＴ２の持続時間を有し、Ｔ１の持続時間中、前記予め決められた電流プロファイルが電流レベルＩ１で前記ロードを流れ、Ｔ２の持続時間中、前記予め決められた電流プロファイルが、Ｔ１の持続時間の間の電流方向とは反対の方向に電流レベルＩ２で前記ロードを流れ、前記予め決められた電流プロファイルに対する前記調整された電流プロファイルの前記オフセットは、Ｉｏｓ＝Ｉ１＊Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）に基づいて決定され、ここで、Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である、請求項１に記載の電力装置。
【請求項４】
前記複数の電力半導体は、スタック構成の複数のフルブリッジ回路を有するカスケードされたフルブリッジトポロジにおいて接続され、又は並列接続されるフルブリッジ回路を有する複数ブリッジ電力変換トポロジにおいて接続される、請求項１に記載の電力装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記スイッチモード電力変換回路が前記予め決められた電流プロファイルを出力する場合に前記電力半導体のうち少なくとも１つの温度が最大接合部温度に到達するかどうかを決定し、前記決定に従って制御信号を生成する制御信号発生器と、
前記制御信号発生器に結合されるとともに、前記制御信号が前記調整された電流プロファイルを出力するように前記スイッチモード電力変換回路を制御する場合に、前記調整された電流プロファイル及び前記予め決められた電流プロファイルに基づいてオフセット電流を計算するオフセット電流計算器と、
を更に有する、請求項１に記載の電力装置。
【請求項６】
前記電流インジェクタが更に、
前記予め決められた電流プロファイルに対する前記調整された電流プロファイルのオフセットに基づいて第１の電圧を出力するインバータと、
前記インバータに結合されるとともに、前記ロードの両端の電圧より高い第２の電圧に前記第１の電圧をブーストするトランスと、
前記オフセット電流を生成するように前記第２の電圧によって駆動されるインダクタ回路と、
を有する、請求項１に記載の電力装置。
【請求項７】
前記オフセット電流の電流リップルが、過渡的ステージの間、前記調整された電流プロファイルの電流リップルをキャンセルするために生成される、請求項１に記載の電力装置。
【請求項８】
予め決められた電流プロファイルをロードに供給するために電力半導体装置を動作させる方法であって、
予め決められた電流プロファイル及び電力半導体装置のスイッチモード電力変換回路の電力半導体の最大接合部温度に基づいて、制御信号を生成するステップと、
前記制御信号に応じて、前記予め決められた電流プロファイル又は前記予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する前記調整された電流プロファイルを出力するように、前記スイッチモード電力変換回路を制御するステップと、
前記制御信号が、前記調整された電流プロファイルを出力するように前記スイッチモード電力変換回路を制御する場合、前記調整された電流プロファイルと前記予め決められた電流プロファイルとの間のオフセットに等しいオフセット電流を生成するステップと、
前記ロードを流れる前記予め決められた電流プロファイルを生成するように、前記調整された電流プロファイルと前記オフセット電流を合計するステップと、
を含む方法。
【請求項９】
前記スイッチモード電力変換回路が前記予め決められた電流プロファイルを出力する場合、前記電力半導体は不均一な電力消費分布を有し、前記スイッチモード電力変換回路が前記調整された電流プロファイルを出力する場合、前記電力半導体はバランスされた電力消費分布を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記予め決められた電流プロファイルが、Ｔ１の持続時間及びＴ２の持続時間を有し、Ｔ１の持続時間中、前記予め決められた電流プロファイルが電流レベルＩ１で前記ロードを流れ、Ｔ２の持続時間中、前記予め決められた電流プロファイルが、Ｔ１の持続時間の間の電流方向とは反対の方向に電流レベルＩ２で前記ロードを流れ、前記予め決められた電流プロファイルに対する前記調整された電流プロファイルの前記オフセットは、Ｉｏｓ＝Ｉ１＊Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）に基づいて決定され、ここで、Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記スイッチモード電力変換回路が前記予め決められた電流プロファイルを出力する場合、前記電力半導体のうちの少なくとも１つの温度が最大接合部温度に到達するかどうかを決定するステップと、
前記決定に従って前記制御信号を生成するステップと、
前記制御信号が、前記調整された電流プロファイルを出力するように前記スイッチモード電力変換回路を制御する場合、前記予め決められた電流プロファイルに対する前記調整された電流プロファイルのオフセット電流を計算するステップと、
を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
磁気共鳴イメージング装置の勾配コイルを駆動するための勾配増幅器システムであって、
勾配電流を出力するための複数の電力半導体を有する勾配増幅器と、
前記勾配増幅器に結合されるとともに、前記勾配電流の電流プロファイルを制御するコントローラであって、前記コントローラは、前記電力半導体の最大接合部温度に基づいて、予め決められた電流プロファイル又は調整された電流プロファイルであるように前記勾配電流の電流プロファイルを決定し、前記調整された電流プロファイルは、前記予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する、コントローラと、
前記勾配増幅器及び前記コントローラに結合されるとともに、前記調整された電流プロファイルと前記予め決められた電流プロファイルの間のオフセットに等しいオフセット電流を生成する電流インジェクタであって、前記勾配増幅器が前記調整された電流プロファイルを有する勾配電流を出力する場合、前記オフセット電流及び前記調整された電流プロファイルが、前記勾配コイルを流れる前記予め決められた電流プロファイルを生成するように合計される、電流インジェクタと、
を有する勾配増幅器システム。
【請求項１３】
前記勾配増幅器は更に、複数のブリッジ回路を有するスイッチモード電力ステージを更に有し、各ブリッジ回路は、直列に結合される高側電力半導体及び低側電力半導体を有する、請求項１２に記載の勾配増幅器システム。
【請求項１４】
前記予め決められた電流プロファイルは、Ｔ１の持続時間及びＴ２の持続時間を有し、Ｔ１の持続時間中、前記予め決められた電流プロファイルが電流レベルＩ１で前記ロードを流れ、Ｔ２の持続時間中、前記予め決められた電流プロファイルが、Ｔ１の持続時間の間の電流方向とは反対の方向に電流レベルＩ２で前記ロードを流れ、前記予め決められた電流プロファイルに対する前記調整された電流プロファイルの前記オフセットは、Ｉｏｓ＝Ｉ１＊Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）に基づいて決定され、ここで、Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である、請求項１２に記載の勾配増幅器システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載の勾配増幅器システム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】
本発明は、電力装置及びロードを駆動する方法に関し、特に、勾配コイルを駆動する勾配増幅器システム、及び勾配増幅器システムを有する磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力半導体装置は、電力エレクトロニクスのスイッチ又は整流器として使用される半導体である。金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）及び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の開発により、電力半導体は、例えばスイッチモード電力サブライヤ、パワーアンプ及び周波数コンバータのような電力装置において、より広く使われている。電力装置の場合、電力半導体によって消費される電力は、熱として消費され、それは電力半導体の温度の上昇を生じさせる。電力半導体の接合部温度が予め決められた最大接合部温度ＴＪＭＡＸに到達すると、電力装置はオーバーヒートし、故障する。接合部温度は、トランジスタの障壁層温度である。ある環境において、電力消費は、電力装置の複数の電力半導体の間で不均一に分布する。故障を防ぐために、電力装置の最大電力容量は、電力半導体の間の電力消費の不均一な分布を考慮するように、非常に控えめでなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような電力装置の１つの例は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムの勾配電力増幅器であり、かかる勾配電力増幅器は、検査対象の水素プロトンによって放出される磁気共振信号を受け取るために必要な空間解像度を提供するために、Ｘ、Ｙ及びＺの３軸の磁界を生成する。勾配増幅器に関するさまざまなトポロジが、指定される電流プロファイルを勾配コイルに供給するために提案されており、例えばスタック構成の複数のフルブリッジ回路を有するカスケードされたフルブリッジトポロジ、又は、それらの入力／出力において並列接続される複数のフルブリッジ回路を有する複数のブリッジ電力変換トポロジがある。
【０００４】
図１Ａは、従来のフルブリッジ回路１００の概略図を示す。図１Ｂは、勾配コイルを流れる例示の電流プロファイル１１０を示す。さまざまなトポリジの勾配増幅器において使用されるフルブリッジ回路１００の変調スキームは、勾配コイルの電流プロファイル１１０を制御する。簡潔さのために、フルブリッジ回路の変調スキームと電流プロファイルの間の関係を示すために、フルブリッジ回路１００のみが、図１Ａに示されている。しかしながら、勾配増幅器が、前述のような複数のフルブリッジ回路を含むことができることが当業者には分かるであろう。
【０００５】
図１Ａを参照して、フルブリッジ回路１００は、高側電力半導体１０１及び１０３、並びに低側電力半導体１０５及び１０７、例えばＩＧＢＴを有する。高側及び低側電力半導体１０１及び１０５は、第１のブリッジ脚部を形成するために、ノードＡにおいて直列に接続される。同様に、高側及び低側電力半導体１０３及び１０７は、第２のブリッジ脚部を形成するために、ノードＢにおいて直列に接続される。勾配コイル１０９は、ノードＡとＢの間に接続される。勾配コイル１０９を流れる電流プロファイル１１０は、図１Ｂに示される。図１Ｂに示すように、電流プロファイル１１０は、周期的な波形を表現する。サイクル時間のＴ１の持続時間の間、変調スキームは、高側電力半導体１０１及び低側電力半導体１０７をオンにし、高側半導体１０３及び低側電力半導体１０５をオフにする。フルブリッジ回路１００の変調スキームのため、電流プロファイル１１０は、Ｔ１の持続時間の間、電流レベルＩ１で、高側電力半導体１０１、勾配コイル１０９及び低側電力半導体１０７を通って流れる。サイクル時間のＴ２の持続時間の間、変調スキームは、高側電力半導体１０１及び低側電力半導体１０７をオフにし、高側電力半導体１０３及び低側電力半導体１０５をオフにする。フルブリッジ回路１００の変調スキームのため、電流プロファイル１１０は、電流レベルＩ２で、高側電力半導体１０３、勾配コイル１０９及び低側電力半導体１０５を通って流れる。従って、各々の電力半導体１０１乃至１０７にわたる電力消費は、各々の電力半導体を流れる電流の電流レベル及び持続時間によって決定される。より具体的には、電力半導体１０１及び１０７の各々における平均電力消費は、式（１）によって与えられる：
Ｐａｖｇ１＝（Ｋｃｏｎｄ×Ｉ１＋Ｋｓｗ×Ｉ１）×Ｄ      （１）
【０００６】
各々の電力半導体１０３及び１０５における平均電力消費は、式（２）によって与えられる：
Ｐａｖｇ２＝（Ｋｃｏｎｄ×Ｉ２＋Ｋｓｗ×Ｉ２）×（１−Ｄ）  （２）
ここで、Ｋｃｏｎｄは、電力半導体の伝導損失係数であり、Ｋｓｗは、電力半導体のスイッチング損失係数であり、Ｄは、式（３）によって与えられる変調スキームのデューティサイクルである：
Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）      （３）
式（１）及び（２）に従って、フルブリッジ回路１００の電力消費は、長い持続時間Ｔ１及び短い持続時間Ｔ２を有する電流プロファイル１１０について、電力半導体１０１乃至１０７の間で不均一に分布する。不均一な電力消費は、式（４）に従って各々の電力半導体における異なる温度上昇につながりうる：
Ｚ（ｔ）＝（ＴＪ（ｔ）−ＴＣ（ｔ））／Ｐ      （４）
ここで、Ｚ（ｔ）は、時間ｔにおける熱のインピーダンスを表し、ＴＪ（ｔ）は、時間ｔにおける接合温度を表し、ＴＣ（ｔ）は、時間ｔにおける動作中のモジュールケースのケース温度を表し、Ｐは、電力消費を表す。各々の半導体は、勾配増幅器の内部にパッケージされるので、それらは、共通ケース温度ＴＣ（ｔ）を共有する。電流プロファイル１１０の長い持続時間Ｔ１及び短い持続時間Ｔ２による不均一な電力消費のため、電力半導体１０１及び１０７の温度は、電力半導体１０３及び１０５の温度よりずっと早く、予め決められた最大接合部温度ＴＪＭＡＸに達する。電力半導体の故障を防ぐために、勾配増幅器の最大出力容量は、不均一な電力消費に起因するそれぞれ異なる温度上昇を考慮するために制限される。
【０００７】
本発明の目的は、電力半導体の故障を防ぎ及び／又は電力装置の最大電力容量を改善するために電力装置の不均一な電力消費を緩和することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の電力装置によって達成される。
【０００９】
この目的は更に、請求項８に記載の方法によって達成される。
【００１０】
この目的は更に、請求項１２に記載の勾配増幅器システムによって達成される。
【００１１】
この目的は更に、請求項１５に記載の磁気共鳴イメージング装置によって達成される。
【００１２】
本発明の実施形態は、独立請求項に記載の電力装置、電力装置を動作させる方法、勾配増幅器システム、及び磁気共鳴イメージング装置を提供する。本発明の実施形態は、従属請求項に示される。本発明の実施形態は、電力ステージにおける電力半導体の最大接合部温度ＴＪＭＡＸに基づいて、電力装置において電力ステージの電力出力を調整し、従って、電力半導体の故障を防ぐために、電力ステージにおける電力半導体間の電力消費を分配し直す。更に、予め決められた電流プロファイルに対し変えられないように電力装置の出力を保持するために、別個の電流インジェクタが、電力ステージの電力出力調整を補償するように組み込まれる。従って、電力装置の不均一な電力消費は、電力半導体の故障を防ぐために、簡単な態様において緩和される。これによって、電力装置の最大電力容量が高められる。
【００１３】
本発明の実施形態は、電力装置を提供する。電力装置は、制御信号に応じてロードを駆動するための電力半導体を有するスイッチモード電力変換回路と、スイッチモードパワー変換回路に結合され、ロードに供給される予め決められた電流プロファイル及び電力半導体の最大接合部温度に基づいて制御信号を生成するコントローラと、コントローラに結合され、制御信号に応じてオフセット電流を生成する電流インジェクタと、を有する。スイッチモード電力変換回路は、制御信号に応じて、予め決められた電流プロファイル又は調整された電流プロファイルを出力するように制御され、調整された電流プロファイルは、予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する。オフセット電流は、調整された電流プロファイルと予め決められた電流プロファイルとの間のオフセットに等しく、制御信号が、調整された電流プロファイルを出力するようにスイッチモード電力変換回路を制御する場合、オフセット電流は、ロードを流れる予め決められた電流プロファイルを生成するように、調整された電流プロファイルと合計される。有利には、予め決められた電流プロファイルを調整することによって、電力装置の不均一な電力消費が、電力半導体の故障を防ぐように緩和される。これによって、電力装置の最大電力容量は一層改善される。更に、さまざまなトポロジのスイッチモード電力変換回路は、複雑なシステム再設計なしに、単に本発明による電流インジェクタを組み込むことによって、出力電力容量を高めるために容易にアップグレードされることができる。
【００１４】
本発明の１つの見地によれば、電力半導体は、不均一な電力消費分布を有し、スイッチモード電力変換回路が調整された電流プロファイルを出力する場合は、電力半導体は、バランスされた電力消費分布を有する。有利には、スイッチモード電力変換回路が予め決められた電流プロファイルを出力する場合、最大接合部温度ＴＪＭＡＸに到達しない限り、不均一な電力消費は、ロード電流に対する電流インジェクタの影響を最小限にするために許容される。そうでない場合、半導体の間の電力消費は、電力半導体の故障を防ぐために分配し直される。
【００１５】
本発明の１つの見地によれば、予め決められた電流プロファイルは、持続時間Ｔ１及び持続時間Ｔ２を有し、持続時間Ｔ１の間、予め決められた電流プロファイルは、電流レベルＩ１でロードを流れ、持続時間Ｔ２の間、予め決められた電流プロファイルは、持続時間Ｔ１の間の電流方向とは反対の方向の電流レベルＩ２でロードを流れる。更に、予め決められた電流プロファイルに対する調整された電流プロファイルのオフセットは、Ｉｏｓ＝Ｉ１＊Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）に基づいて決定され、ここで、Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である。有利には、電力半導体間のバランスされた電力消費が達成され、同時に、電力装置の出力は、予め決められた電流プロファイルに対し変わらないように保持される。
【００１６】
本発明の１つの見地によれば、電力半導体は、スタック構成の複数のフルブリッジ回路を有するカスケードされたフルブリッジトポロジで接続され、又は並列接続されるフルブリッジ回路を有する複数のブリッジ電力変換トポロジで接続される。有利には、さまざまなトポロジ（例えばスタック構成又は並列結合されたブリッジ）のブリッジ回路の電力半導体は、高消費遷移において非常にわずかな時間しか費やさず、これは、無駄になるエネルギー仕事量を最小限にし、従って効率的に電力を変換する。
【００１７】
本発明の１つの見地によれば、コントローラは更に、制御信号発生器であって、スイッチモード電力変換回路が予め決められた電流プロファイルを出力する場合に、電力半導体のうちの少なくとも１つの温度が最大接合部温度に到達するかどうかを決定し、決定に従って制御信号を生成する制御信号発生器と、制御信号発生器に結合され、予め決められた電流プロファイルに対する調整された電流プロファイルのオフセットを計算するオフセット電流計算器と、を有する。
【００１８】
本発明の１つの見地によれば、電流インジェクタが更に、予め決められた電流プロファイルに対する調整された電流プロファイルのオフセットに基づいて、第１の電圧を出力するよう構成されるインバータと、インバータに結合され、ロードの両端の電圧より高い第２の電圧に第１の電圧をブーストするトランスと、オフセットされた電流を生成するよう第２の電圧によって駆動されるインダクタ回路と、を有する。
【００１９】
本発明の１つの見地によれば、電流インジェクタによって出力されるオフセット電流の電流リップルは、過渡的ステージの間、調整された電流プロファイルの電流リップルをキャンセルするように生成される。有利には、調整された電流プロファイルによるオフセット電流と電力装置の電流出力との間の電流リップルのキャンセルにより、予め決められた電流プロファイルによるロード電流への負の影響はほとんどない。
【００２０】
本発明の実施形態は、電力半導体装置を動作させる方法を提供する。方法は、予め決められた電流プロファイル及び電力半導体装置のスイッチモード電力変換回路の電力半導体の最大接合部温度に基づいて、制御信号を生成するステップと、制御信号に応じて、予め決められた電流プロファイル又は予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する調整された電流プロファイルを出力するように、スイッチモード電力変換回路を制御するステップと、制御信号が、調整された電流プロファイルを出力するようスイッチモード電力変換回路を制御する場合に、調整された電流プロファイルと予め決められた電流プロファイルとの間のオフセットに等しいオフセット電流を生成するステップと、ロードを流れる予め決められた電流プロファイルを生成するように、調整された電流プロファイルとオフセット電流を合計するステップと、を含む。
【００２１】
本発明の１つの見地によれば、スイッチモード電力変換回路が、予め決められた電流プロファイルを出力する場合、電力半導体は不均一な電力消費分布を有し、スイッチモード電力変換回路が、調整された電流プロファイルを出力する場合、電力半導体はバランスされた電力消費分布を有する。
【００２２】
本発明の１つの見地によれば、予め決められた電流プロファイルは、Ｔ１の持続時間及びＴ２の持続時間を有し、Ｔ１の持続時間中、予め決められた電流プロファイルが電流レベルＩ１でロードを流れ、Ｔ２の持続時間中、予め決められた電流プロファイルが、Ｔ１の持続時間の間の電流方向とは反対の方向に電流レベルＩ２でロードを流れ、予め決められた電流プロファイルに対する調整された電流プロファイルのオフセットは、Ｉｏｓ＝Ｉ１＊Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）に基づいて決定され、ここでＤ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である。
【００２３】
本発明の１つの見地によれば、方法は更に、スイッチモード電力変換回路が予め決められた電流プロファイルを出力する場合に、電力半導体のうちの少なくとも１つの温度が最大接合部温度を越えるかどうか決定するステップと、前記決定に従って制御信号を生成するステップと、制御信号が、調整された電流プロファイルを出力するようにスイッチモード電力変換回路を制御する場合、予め決められた電流プロファイルに対する調整された電流プロファイルのオフセットを計算するステップと、を含む。
【００２４】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置の勾配コイルを駆動するための勾配増幅器システムを提供する。勾配増幅器システムは、複数の電力半導体を有し、勾配電流を出力する勾配増幅器と、勾配増幅器に結合され、勾配電流の電流プロファイルを制御するコントローラであって、コントローラは、予め決められた電流プロファイル又は半導体素子の最大接合部温度に基づいて調整された電流プロファイルであるように、勾配電流の電流プロファイルを決定し、調整された電流プロファイルが、予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する、コントローラと、勾配増幅器及びコントローラに結合され、調整された電流プロファイルと予め決められた電流プロファイルとの間のオフセットに等しいオフセット電流を生成する電流インジェクタであって、勾配増幅器が調整された電流プロファイルを有する勾配電流を出力する場合に、オフセット電流及び調整された電流プロファイルが、勾配コイルを流れる予め決められた電流プロファイルを生成するように合計される、電流インジェクタと、を有する。
【００２５】
本発明の１つの見地によれば、勾配増幅器は、電力半導体で構成される複数のブリッジ回路を有するスイッチモード電力ステージを更に有し、各ブリッジは、直列に結合される高側電力半導体及び低側電力半導体を有する。
【００２６】
本発明の１つの見地によれば、予め決められた電流プロファイルは、Ｔ１の持続時間及びＴ２の持続時間を有し、Ｔ１の持続時間中、予め決められた電流プロファイルが電流レベルＩ１で勾配コイルを流れ、Ｔ２の持続時間中、予め決められた電流プロファイルが、Ｔ１の持続時間中の電流方向とは反対の方向に電流レベルＩ２で勾配コイルを流れ、予め決められた電流プロファイルに対する調整された電流プロファイルのオフセットは、Ｉｏｓ＝Ｉ１＊Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）に基づいて決定され、ここで、Ｄ＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）である。
【００２７】
本発明の実施形態は、上述した勾配増幅器システムを有する磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【００２８】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。
【００２９】
本発明の上述の及び他の目的及び特徴は、添付の図面に関連して検討される以下の詳細な説明から一層明らかになる。同一の参照番号が、個々の図面の全体にわたって同様の部分を示すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】従来のフルブリッジ回路を示す概略図。
【図１Ｂ】勾配コイルを流れる例示の電流プロファイルを示す図。
【図２】本発明の一実施形態による電力装置を示すブロック図。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による、図２のスイッチモード電力変換回路から出力される電流プロファイルの波形を示す図。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による、過渡的ステージにおける電流波形を示す図。
【図４】本発明の一実施形態による、磁気共鳴イメージング装置を示す図。
【図５】本発明の一実施形態による、図４の勾配増幅器システムを示す概略図。
【図６】本発明の一実施形態による、図５の勾配増幅器システムの電流インジェクタの例を示す図。
【図７】本発明の一実施形態による、図６のインバータのスイッチングトランジスタを駆動するための例示の駆動信号を示す図。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による、電流インジェクタの等価回路モデルを示す図。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による、オフセット電流を追跡するための例示の処理を示す図。
【図９】本発明の一実施形態による、予め決められた電流プロファイルをロードに供給するために電力半導体装置を動作させる方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の詳細な説明は、添付の図面に関連して以下に示される。
【００３２】
図２は、本発明の一実施形態による、電力装置２００のブロック図を示す。電力装置２００は、非限定的な例として、電源、電力増幅器又は電力コンバータを有することができ、これらの各々は、スイッチとして電力半導体を使用するスイッチモード電力変換回路を有する。図２の実施形態において、電力装置２００は、複数の電力半導体（図２に不図示）を有するスイッチモード電力変換回路２０１と、コントローラ２０３と、電流インジェクタ２０５と、ロード２０７と、を有する。複数の電力半導体は、スタック構成の複数のフルブリッジ回路１００を有するカスケードされたフルブリッジトポロジで接続され、又は、それらの入力／出力において並列接続される複数のフルブリッジ回路１００を有する複数ブリッジ電力変換トポロジで接続される。コントローラ２０５は、予め決められた電流プロファイル及びスイッチモード電力変換回路２０１に含まれる複数の電力半導体の最大接合部温度ＴＭＪＸに基づいて、制御信号２０９を生成する。スイッチモード電力変換回路２０１は、制御信号２０９を受信するためにコントローラ２０３に結合される。制御信号２０９に応じて、スイッチモード電力変換回路２０１は、予め決められた電流プロファイル又は調整された電流プロファイルを供給することによって、ロード２０７を駆動する。
【００３３】
図３Ａは、スイッチモード電力変換回路２０１から出力される電流プロファイルの波形を示す。図３Ａに示すように、波形３０１は、予め決められた電流プロファイルを表し、波形３０３は、調整された電流プロファイルを表す。予め決められた電流プロファイルの波形３０１は、Ｔ１の持続時間及びＴ２の持続時間を有し、Ｔ１の持続時間中、予め決められた電流プロファイルは、電流レベルＩ１でロード２０７を流れ、Ｔ２の持続時間中、予め決められた電流プロファイルは、Ｔ１の時間持続中の電流方向とは反対の方向に電流レベルＩ２でロード２０７を流れる。時間期間Ｔ１の間の電流は、正電流と呼ばれ、時間期間Ｔ２の間の電流は、負電流と呼ばれる。波形３０１が、図３Ａに示すように、長い持続時間Ｔ１及び短い持続時間Ｔ２を有する場合、波形３０３は、波形３０１を垂直下方に移動させることによって達成される。同様に、波形３０１が、長い持続時間Ｔ２及び短い持続時間Ｔ１を有する場合、波形３０３は、波形３０１を垂直上方に移動させることによって達成される。こうして、調整された電流プロファイルは、平均の負電流に等しい平均の正電流を達成するように、予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する。
【００３４】
上述したように、長い持続時間Ｔ１及び短い持続時間Ｔ２を有する予め決められた電流プロファイルが、スイッチモード電力変換回路２０１の電力半導体を流れる場合、電力消費が、複数の電力半導体の間で不均一に分布する。有利には、調整された電流プロファイルにより、長年の持続時間Ｔ１が短くされ、短い持続時間Ｔ２が長くされる。従って、複数の電力半導体間の電力消費が、電力消費のアンバランスを緩和するように分配し直される。好適には、調整された電流プロファイルは、予め決められた電流プロファイルに対し、式（５）に従って与えられるオフセット量Ｉｏｓシフトされる：
Ｉｏｓ＝Ｉ１×Ｄ−Ｉ２（１−Ｄ）          （５）
【００３５】
予め決められた電流プロファイルからの、調整された電流プロファイルのオフセットＩｏｓによって、スイッチモード電力変換回路２０１の複数の電力半導体は、バランスされた電力消費分布を達成する。電力消費の均一な分布のため、接合部温度上昇もまた、一様に分布する。従って、スイッチモード電力変換回路２０１の電力容量が改善される。
【００３６】
図２に戻って、予め決められた電流プロファイルを適切に調整するために、コントローラ２０３は更に、制御信号発生器２１１及びオフセット電流計算器２１３を有する。制御信号発生器２１１は、スイッチモード電力変換回路２０１が予め決められた電流プロファイルを出力する場合にスイッチモード電力変換回路２０１の複数の電力半導体のうちの少なくとも１つの温度が最大接合部温度ＴＪＭＡＸに達するかどうかを決定し、前記決定に従って制御信号を生成する。より具体的には、最大接合部温度ＴＪＭＡＸに達しない場合、コントローラ２０３は、電力半導体の変調スキームを制御することによって予め決められた電流プロファイル３０１を出力するように、スイッチモード電力変換回路２０１を制御する。そうでない場合、スイッチモード電力変換回路２０１は、電力半導体の変調スキームを制御することによって、調整された電流プロファイル３０３を出力する。スイッチモード電力変換回路２０１が、調整された電流プロファイル３０３を出力する場合、オフセット電流計算器２１３は更に、複数の電力半導体間のバランスされた電力消費を達成するために、式（５）に従ってオフセット量Ｉｏｓを計算する。
【００３７】
更に、どちらの状況においてもロード２０７を流れる電流を同じに保つために、電流インジェクタ２０５は、調整された電流プロファイルと予め決められた電流プロファイルとの間のオフセットＩｏｓに等しいオフセット電流を生成するために、コントローラ２０３及びスイッチモード電力変換回路２０１に結合される。オフセット電流は、以下Ｉｏｓと呼ばれる。制御信号２０９が、調整された電流プロファイルを出力するようにスイッチモード電力変換回路２０１を制御する場合、オフセット電流Ｉｏｓ及び調整された電流プロファイルは、ロード２０７を流れる予め決められた電流プロファイルを生成するために、合計される。更に、過渡的ステージの間の電流リップルを考える場合、電流インジェクタ２０５によって出力されるオフセット電流Ｉｏｓは、過渡的ステージの間、調整された電流プロファイルの電流リップルをキャンセルするための電流リップルを含む。図３Ｂは、過渡的ステージにおける、オフセット電流Ｉｏｓの波形３０５、調整された電流プロファイルの波形３０７、及び予め決められた電流プロファイルの波形３０９を示す。図３Ｂに示すように、オフセット電流と調整された電流プロファイルを表す電力装置２００の電流出力との間の電流リップルのキャンセレーションため、予め決められた電流プロファイルを表すロード電流への負の影響はほとんどない。
【００３８】
更に、電流インジェクタ２０５は、出力電力容量を改善するために、さまざまなトポロジのスイッチモード電力変換回路２０１と容易に組み合わせられることができる。更に、勾配コイル電流への電流インジェクタの導入の影響を低下させるために、最大接合部温度ＴＪＭＡＸに達するときのみ、電流インジェクタ２０５は活性化されうる。
【００３９】
図２による電力装置の１つの例は、磁気共鳴イメージング装置において使用される勾配増幅器である。図４に示すように、磁気共鳴イメージング装置４００は、イメージングされる被検体内の核スピンをアラインするためにｚ方向に本質的に一様な安定した主磁界Ｂ０を生成する主磁石システム４０１を有する。ＲＦ／ＭＲ送信／受信アンテナ配列４０２は、ＲＦ交番磁界Ｂ１を生成して核磁気共鳴を励起するためにＲＦ信号を送信するために、及びイメージングされる被検体の関連した核から次のＭＲ緩和信号を受信するために、提供される。励起された核から発せられ受信されたＭＲ緩和信号の空間的な選択及び空間的な符号化のために、システムは更に、勾配コイル４０３、４０４、４０５を有し、これらの勾配コイル４０３、４０４、４０５によって、直交するｘ、ｙ及びｚ方向の勾配磁界がそれぞれ生成される。
【００４０】
更に、磁気共鳴イメージング装置４００は、ＲＦ信号を生成するＲＦ送信器ユニット４０７をＲＦ送信中に制御する装置コントローラ４１１を有し、かかるＲＦ信号は、ＲＦ送信／受信回路４０６を通じてＲＦアンテナ装置４０２に供給される。受信されたＭＲ緩和信号は、ＲＦ送信／受信回路４０６を通じて、増幅器及び復調装置ユニット４０８に供給され、表示ユニット４１０に被検体のＭＲ画像を生成するために、処理ユニット４０９によって処理される。更に、ＭＲ信号の受信中、装置コントローラ４１１は、変調スキームを実現するために、勾配増幅器システム４１２に対し制御信号を生成し、かかる制御信号は、予め決められた電流プロファイルを出力するように勾配増幅器システム４１２を制御する。予め決められた電流プロファイルは、勾配磁界コイルが、表示ユニット４１０に像形成される検査対象内の所望のスライス又はボリュームを選択することを可能にする。有利には、予め決められた電流プロファイルが、複数の電力半導体のうちの１つの温度を最大接合部温度ＴＪＭＡＸに到達させるほど極端なものである場合、本発明の実施形態による勾配増幅器システム４１２は、勾配増幅器システム４１２の電力ステージにおいて使用される複数の電力半導体間で電力消費を再分配することができ、これについては、図５に関してより詳しく記述される。
【００４１】
図５は、本発明の一実施形態による、勾配増幅器システム４１２の概略図を示す。勾配増幅器システム４１２は、勾配増幅器５１０、コントローラ５０５、及び電流インジェクタ５０７を有する。図５の実施形態において、勾配増幅器５１０は、更に、インタリーブされた動作を伴う３つのブリッジのスタックによって構成されるインバータ電力ステージ５０１を有する。代替として、インバータ電力ステージ５１０は、それらの入力／出力において並列接続される複数のブリッジにより構成されることもできる。インバータ電力ステージ５０１は、電流出力とともに高調波電流を生成する。高調波電流を排除するために、図５に示すように、フィルタ５０３は、インバータ電力ステージ５０１と勾配コイル４０３との間に結合される。
【００４２】
図４に関して述べたように、装置コントローラ４１１からの制御信号は、変調スキームを実現するように勾配増幅器システム４１２を制御し、かかる制御信号は、予め決められた電流プロファイルを出力するように勾配増幅器システム４１２を制御する。より具体的には、コントローラ５０５は、これらの制御信号を処理して、勾配コイル４０３に出力される電流プロファイルを決定する。コントローラ５０５は更に、勾配増幅器５１０が予め決められた電流プロファイルを直接出力する場合に、インバータ電力ステージ５０１の電力半導体の最大接合部温度ＴＪＭＡＸが到達されるかどうか決定する。最大接合部温度ＴＪＭＡＸが到達されない場合、コントローラ５０５は、予め決められた電流プロファイルを出力するように勾配増幅器５１０を制御する。そうでない場合、コントローラ５０５は、調整された電流プロファイルを出力するように勾配増幅器５１０を制御する。一実施形態において、図２に関して述べたように、予め決められた電流プロファイルと調整された電流プロファイルとの間のオフセットＩｏｓが、式（５）に従って計算される。調整された電流プロファイルが出力される場合、コントローラ５０５は更に、オフセットされたＩｏｓに等しいオフセット電流を出力するように電流インジェクタ５０７を動作させる。以下、オフセットＩｏｓに等しいオフセット電流は、オフセット電流Ｉｏｓと呼ばれる。従って、勾配増幅器５１０の出力電流をオフセット電流Ｉｏｓと合計することによって、勾配コイル４０３を流れる予め決められた電流プロファイルが得られる。
【００４３】
図６は、本発明の一実施形態による勾配増幅器システム４１２において使用される電流インジェクタ５０７の例を示す。図６の実施形態において、電流インジェクタ５０７は、インバータ６０１、トランス６０３、及びインダクタ回路６０５を有する。一実施形態において、インバータ６０１は、コントローラ５０５によって計算されたオフセット電流Ｉｏｓに基づいて第１の電圧を出力する高周波インバータである。トランス６０３は、勾配コイル４０３の両端の電圧より高い第２の電圧に、第１の電圧をブーストするように構成される。インダクタ回路６０５は、オフセット電流Ｉｏｓを生成するように第２の電圧によって駆動される。Ｌｇｃ及びＲｇｃを有する図示される勾配コイル４０３は、インダクタンスＬｇｃ及び抵抗Ｒｇｃである勾配コイルパラメータを示す等価回路であることが理解されるべきである。勾配コイルは、物理的にコイルであるべきである。
【００４４】
図６に示すように、インバータ６０１の出力は、トランス６０３の一次巻線に結合される。トランス６０３は、一次巻線Ｔ１、第１の二次巻線Ｔ２、及び第２の二次巻線Ｔ３を有する。インダクタ回路６０５は、第１のインダクタＬ１及び第２のインダクタＬ２を有する。この実施形態において、トランス６０３の第１の二次巻線、インダクタ回路６０５の第１のインダクタ、勾配コイル４０３、インダクタ回路６０５の第２のインダクタ、及びトランス６０３の二次巻線は、順に直列に結合される。トランス６０３の第１及び第２の二次巻線の接合部ノードＮｊは、グラウンドに結合され、勾配コイル４０３の中心点Ｎｃは、グラウンドに結合される。図示される構造は、ＭＲＩシステムの勾配増幅器システム４１２における電流インジェクタ５０７の制御を容易にすることができる。
【００４５】
一実施形態において、インバータ６０１は、駆動信号によって駆動されるフルブリッジインバータであり、ノードＡ及びＢ間の一次電圧ＶＡＢをトランス６０３に出力する。図６に示すように、フルブリッジインバータ６０１は、第１のハーフブリッジ及び第２のハーフブリッジを有する。第１のハーフブリッジは、ノードＡにおいて直列に結合される高側トランジスタＱ１及び低側トランジスタＱ２を有し、第２のハーフブリッジは、ノードＢにおいて直列に結合される高側トランジスタＱ３及び低側トランジスタＱ４を有する。トランジスタは、駆動信号の制御下、必要な波形を有する電圧を出力する高周波スイッチとして使用される。
【００４６】
第１及び第２のハーフブリッジの各々における高側トランジスタ及び低側トランジスタは、個々の駆動信号によって交互にオンに切り替えられ、第１のハーフブリッジの高側トランジスタ及び第２のハーフブリッジの低側トランジスタの駆動信号は、互いに同じデューティサイクル及び１８０°位相シフトを有する。更に、第１及び第２のハーフブリッジの各々において高側トランジスタ及び低側トランジスタを交互にオンするために、ハーフブリッジの高側トランジスタ及び低側トランジスタの駆動信号は、位相がずれているべきであり、言い換えると、位相が逆であるべきである。
【００４７】
図６に示すように、フルブリッジインバータ６０１のトランジスタＱ１乃至Ｑ４の各々は、ダイオードＤ１乃至Ｄ４の１つと並列に結合される。ダイオードは、同期駆動技術を実現するために、トランジスタの固有ボディダイオード又は外部結合されるダイオードでありうる。例えば、スイッチングトランジスタ及びダイオードの１対が、固有ボディダイオードを有するＭＯＳＦＥＴによって実現されることができる。
【００４８】
インバータ６０１のトランジスタＱ１乃至Ｑ４の各々は、ＭＯＳＦＥＴドライバのようなトランジスタドライバに結合されることができ、かかるドライバは簡潔さのため図示されない。ドライバは、デジタル駆動信号を受信し及びトランジスタをオンにするに十分高い駆動信号を生成するように、構成されることができる。
【００４９】
インバータ６０１は、図６に示すようなフルブリッジインバータの構造に制限されない。代替として、各々のハーフブリッジ脚部は、並列結合される複数の高側トランジスタ及び並列結合される複数の低側トランジスタを有する。言い換えると、図６に示されるフルブリッジインバータは、より高い電力レーティングを達成するように、各々のブリッジ脚部の並列結合された複数のトランジスタを有するように拡張されることができる。インバータ６０１は、特定の構造に制限されないことが理解されるべきである。例えばマルチレベルインバータ、中立点クランプ（ＮＰＣ）インバータ又はその他のような他の種類のインバータが、本発明の目的において使用されることもできる。
【００５０】
更に、電流インジェクタ５０７は順変換装置を有することができ、これは、簡潔さのために図６に示されない。順変換装置は、インバータ６０１用の直流電源を提供するために、交流電流（ＡＣ）電圧を直流バス電圧ＶＢｕｓにレギュレートするために使用されることができる。
【００５１】
図７は、インバータ６０１のスイッチングトランジスタＱ１乃至Ｑ４を駆動するための例示の駆動信号を示す。一実施形態において、コントローラ５０５は、予め決められた電流プロファイルと調整された電流プロファイルとの間のオフセットＩｏｓに従って、駆動信号をアサートする。これらの駆動信号によって駆動されることにより、スイッチングトランジスタＱ１乃至Ｑ４のデューティサイクルは、オフセットＩｏｓに等しいオフセット電流を生成するように変調される。より具体的には、図７に示すように、Ｑ１用の駆動信号は、特定のデューティサイクルを有するスイッチング信号である。オンレベルは、駆動信号の高レベルであり、オフレベルは、この例では駆動信号の低レベルである。理想的には、Ｑ２用の駆動信号は、図７に示すようにＱ１用の駆動信号と位相が逆である。実際、同じブリッジ脚部のＱ１及びＱ２が、同時にオンに切り替わらないことを確実にするために、Ｑ１及びＱ２用の両方の駆動信号がオフである期間がある。両方のトランジスタが、この期間中にオフ状態であるので、この期間はデッドタイムと呼ばれる。Ｑ１用の駆動信号は、Ｑ４用の駆動信号に対して１８０°の位相シフトを有する。更に、同じブリッジ脚部のＱ４及びＱ３の駆動信号は、Ｑ１及びＱ２用の駆動信号のものと同じ関係を有する。
【００５２】
Ｑ１及びＱ４用の駆動信号の間に１８０°位相シフトを取り入れることによって、出力ＡとＢとの間の電圧ＶＡＢの等価出力周波数が２倍になりうる。電圧ＶＡＢと駆動信号のデューティサイクルＤの間の関係は、式（６）のように記述されることができる：
【００５３】
ＶＡＢ＝（２Ｄ−１）−ＶＢｕｓ      （６）
ここで、ＶＢｕｓは、図６に示すようにインバータ６０１のためのＤＣ供給電圧を表す。電流オフセットＩｏｓを補償するために、電流インジェクタ５０７は、ステップアップトランス６０３を通じて勾配コイル４０３の勾配コイル電圧Ｖｃｏｉｌより高い電圧を生成することを必要とする。勾配コイル電圧Ｖｃｏｉｌは、式（７）によって支配される：
0006620154.tif 000002
ここで、Ｌｃｏｉｌは勾配コイルのインダクタンスであり、Ｉｃｏｉｌは、勾配コイルの電流であり、Ｒｃｏｉｌは、勾配コイルの抵抗である。こうして、電流インジェクタ５０７は、式（８）に従ってオフセット電圧Ｖｏｓを生成する必要がする：
Ｖｏｓ＝Ｉｏｓ×Ｒｃｏｉｌ＋Ｖｃｏｉｌ  （８）
上述の解析から、２つの二次巻線Ｎ２及びＮ３の数と一次巻線Ｎ１の数の間の巻き（ターン）の関係は、式（９）によって決定されることができる：
0006620154.tif 000003
【００５４】
図８Ａは、電流インジェクタ５０７の等価回路モデルを示す。インバータ６０１及びトランス６０３は、電圧Ｖｏｓ（ｓ）を出力する電圧源に等価でありうる。インダクタ回路６０５は、電圧Ｖｏｓ（ｓ）の駆動下でオフセット電流Ｉｏｓを出力するインダクタンスＬ１ｓと等価でありうる。勾配コイル４０３は、抵抗Ｒｇｃ及びインダクタンスＬｇｃと等価でありうる。
【００５５】
出力電圧Ｖｏｓ（ｓ）とデューティサイクルｄ（ｓ）との間の関係は、式（１０）、（１１）及び（１２）としてＳドメインにおいて記述されることができる：
0006620154.tif 000004
【００５６】
図８Ｂは、オフセット電流Ｉｏｓを追跡するための例示的な処理を示す。プロセスは、コントローラ５０５において実施されることができる。オフセット電流Ｉｏｓの追跡は、特定のプロセスに制限されないことが理解すべきである。他の追跡アルゴリズムが使用されることもできる。
【００５７】
図８Ｂに示すように、比例積分（ＰＩ）コントローラＧｉｃ（ｓ）は、コントローラ５０５によってセットされる基準値からのオフセット電流Ｉｏｓの実際の測定値の微分に基づいて、デューティサイクルｄ（ｓ）を決定するために使用されることができる。開ループ伝達関数Ｇｏｌ（ｓ）の帯域幅が式（１３）に従って与えられる：
0006620154.tif 000005
ここで、Ｇｈａｌｌは、比例積分コントローラＧｉｃ（ｓ）によって処理されるために適切な値まで、Ｇｉｄ（ｓ）によって出力された測定されたオフセット電流をスケールダウンするのに使用される伝達関数である。例えば、Ｇｈａｌｌは、測定されたオフセット電流をスケールダウンするための定数値でありうる。
【００５８】
比例積分（ＰＩ）コントローラＧｉｃ（ｓ）がこの例では電流追跡のために用いられるが、例えばＰＩＤコントローラ、状態空間コントローラ等の他の制御アルゴリズムが本発明のために使用されることもできることが理解されるべきである。
【００５９】
図９は、本発明の一実施形態に従って、ロードに予め決められた電流プロファイルを供給するために電力半導体装置を動作させる方法を示す。図９は、図５に関連して記述される。
【００６０】
ブロック９０１において、制御信号は、予め決められた電流プロファイル及び電力半導体装置のスイッチモード電力変換回路の電力半導体の最大接合部温度に基づいて生成される。一実施形態において、勾配増幅器システム４１２のコントローラ５０５は、勾配コイル４０３を流れる予め決められた電流プロファイル及び勾配増幅器５１０のインバータ電力ステージ５０１における電力半導体の最大接合部温度に基づいて、制御信号を生成する。
【００６１】
ブロック９０３において、スイッチモード電力変換回路は、制御信号に応じて、予め決められた電流プロファイル又は予め決められた電流プロファイルに対するオフセットを有する調整された電流プロファイルを出力するように、制御される。一実施形態において、勾配増幅器５１０は、制御信号によって、予め決められた電流プロファイル及び調整された電流プロファイルを出力するように制御される。調整された電流プロファイルは、予め決められた電流プロファイルから、オフセット電流Ｉｏｓだけシフトされる。調整された電流プロファイルがスイッチモード電力変換回路から出力される場合、動作は、次のブロック９０５及び９０７に進む。そうでない場合、動作は、ブロック９０９に進む。
【００６２】
ブロック９０５において、オフセット電流Ｉｏｓが生成される。一実施形態において、勾配増幅器５１０が、調整された電流プロファイルを出力する場合、電流インジェクタ５０７は、オフセット電流Ｉｏｓを生成するように活性化される。ブロック９０７において、オフセット電流Ｉｏｓは更に、ロードを流れる予め決められた電流プロファイルを生成するために、調整された電流プロファイルと合計される。一実施形態において、調整された電流プロファイル及びオフセット電流Ｉｏｓは、勾配コイル４０３に供給されるために互いに組み合わせられる。
【００６３】
ブロック９０９において、予め決められた電流プロファイルが、ロードに供給される。一実施形態において、勾配増幅器５１０が、予め決められた電流プロファイルを出力する場合、電流インジェクタ５０７は、非活性状態に保持され、予め決められた電流プロファイルが直接勾配コイル４０３に供給される。
【００６４】
上述の実施形態は、本発明を制限するものではなく説明するものであり、当業者であれば、添付の請求項の範囲を逸脱することなく代替の実施形態を設計することが可能であることに留意すべきである。実施形態は、制限的なものではなく、例示的なものである。本発明は本発明の範囲及び精神の中で図示され記述された実施形態に対するすべての変更及び変形を含むことが意図される。請求項において、括弧内に示される任意の基準符号は、請求項を制限するものとして解釈されない。「含む、有する（comprising）」という語は、請求項又は説明において列挙されない構成要素又はステップの存在を除外しない。構成要素に先行する「a」又は「an」の語は、複数のこのような構成要素の存在を除外しない。いくつかのユニットを列挙する装置の請求項において、これらのユニットのいくつかは、ハードウェア又はソフトウェアの同じ１つのアイテムによって具体化されることができる。第１、第２及び第３等の語は、任意の順序を示さない。これらの語は、名前として解釈されることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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