(57)【要約】      （修正有）【課題】１次側回路に整流回路および平滑化回路を備えずとも交流電力を直流電力に変換することできる電源回路。【解決手段】入力３相交流を直流に変換して出力する電源回路が、変圧器、入力相切替部、整流部および平滑部を備える。変圧器は、１次側コイルおよび２次側コイルを有する。入力相切替部は、１次側コイルに対し、入力３相交流の周期よりも短い第１のスイッチング期間において最大の相の電圧が一方の端子に入力されるとともに最小の相の電圧が他方の端子に入力され、第１のスイッチング期間に連続し周期よりも短い第２のスイッチング期間において最小の相の電圧が一方の端子に入力されるとともに最大の相の電圧が他方の端子に入力されるよう、１次側コイルに対する入力電圧を切り替える。整流部は、２次側コイルに接続され、２次側コイルの出力電圧を整流する。平滑部は、整流部に接続され、２次側コイルの出力電圧を平滑化して出力端子に出力する。【選択図】図２
2013163013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力３相交流を直流に変換して出力する電源回路であって、
前記入力３相交流の３つの相のうち、現在の電圧が最大の相および最小の相を判定する入力相判定部と、
１次側コイルおよび２次側コイルを有する変圧器と、
前記１次側コイルに対し、前記入力３相交流の周期よりも短い第１のスイッチング期間において前記最大の相の電圧が一方の端子に入力されるとともに前記最小の相の電圧が他方の端子に入力され、前記第１のスイッチング期間に連続し前記周期よりも短い第２のスイッチング期間において前記最小の相の電圧が前記一方の端子に入力されるとともに前記最大の相の電圧が前記他方の端子に入力されるよう、前記１次側コイルに対する入力電圧を切り替える入力相切替部と、
前記２次側コイルに接続され、前記２次側コイルの出力電圧を整流する整流部と、
前記整流部に接続され、前記２次側コイルの出力電圧を平滑化して出力端子に出力する平滑部と、
を備えた電源回路。
【請求項２】
前記入力相判定部および前記入力相切替部は、非整流部および非平滑部により構成された、
請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記入力相切替部は、
前記第１のスイッチング期間および前記第２のスイッチング期間を制御する期間制御部、
を有する請求項１または２に記載の電源回路。
【請求項４】
前記期間制御部は、
前記平滑部の出力電圧と所定の基準電圧とを比較し、前記平滑部の出力電圧が前記基準電圧に近づくよう前記第１のスイッチング期間および前記第２のスイッチング期間を制御する、
請求項３記載の電源回路。
【請求項５】
前記２次側コイル、前記整流部および前記平滑部により構成された２次側回路を複数有する、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電源回路。
【請求項６】
前記複数の２次側回路はそれぞれ互いに異なる出力端子に接続され、
前記互いに異なる出力端子のそれぞれは接地されていない、
請求項５記載の電源回路。
【請求項７】
静磁場用電源と、
この静磁場用電源により電流を供給されて撮像領域に静磁場を形成する静磁場用磁石と、
傾斜磁場電源と、
この傾斜磁場電源により電流を供給されて前記撮像領域に傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイルと、
前記撮像領域に位置する被検体に高周波信号を送信するとともに、前記高周波信号に応じて前記被検体の内部から発生した磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルと、
を備え、
前記傾斜磁場電源は、
入力３相交流を直流に変換して出力する電源回路であって、前記入力３相交流の３つの相のうち、現在の電圧が最大の相および最小の相を判定する入力相判定部と、１次側コイルおよび２次側コイルを有する変圧器と、前記１次側コイルに対し、前記入力３相交流の周期よりも短い第１のスイッチング期間において前記最大の相の電圧が一方の端子に入力されるとともに前記最小の相の電圧が他方の端子に入力され、前記第１のスイッチング期間に連続し前記周期よりも短い第２のスイッチング期間において前記最小の相の電圧が前記一方の端子に入力されるとともに前記最大の相の電圧が前記他方の端子に入力されるよう、前記１次側コイルに対する入力電圧を切り替える入力相切替部と、前記２次側コイルに接続され、前記２次側コイルの出力電圧を整流する整流部と、前記整流部に接続され、前記２次側コイルの出力電圧を平滑化して出力端子に出力する平滑部と、を有する電源回路と、
前記電源回路の出力端子に接続され、前記傾斜磁場コイルに電流を供給するパルス電流電源と、
を備えた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、電源回路および磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電力を必要とする装置には、商用交流電力を直流電力に変換するためのスイッチング電源などの電源回路を利用するものがある。たとえば、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置の傾斜磁場電源や受信回路は、スイッチング電源などにより生成された直流電力を供給されて駆動されるようになっている。
【０００３】
一般に、スイッチング電源は、入力された交流電力を整流・平滑化してスイッチング素子に与え、スイッチング素子が生成したパルス波を高周波トランスの１次側コイルに入力し、高周波トランスの２次側コイルに誘起された電力を整流・平滑化することによって、所定の直流電力を出力するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８１６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のスイッチング電源は、１次側回路および２次側回路の両方で整流および平滑化を行うようになっている。このため、従来のスイッチング電源では、２箇所の整流回路のそれぞれで電力損失が発生してしまうとともに、２度の平滑化のために比較的大きなコンデンサが２箇所で必要となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る電源回路は、上述した課題を解決するために、入力３相交流を直流に変換して出力する電源回路であって、入力相判定部、変圧器、入力相切替部、整流部および平滑部を備えたものである。入力相判定部は、入力３相交流の３つの相のうち、現在の電圧が最大の相および最小の相を判定する。変圧器は、１次側コイルおよび２次側コイルを有する。入力相切替部は、１次側コイルに対し、入力３相交流の周期よりも短い第１のスイッチング期間において最大の相の電圧が一方の端子に入力されるとともに最小の相の電圧が他方の端子に入力され、第１のスイッチング期間に連続し周期よりも短い第２のスイッチング期間において最小の相の電圧が一方の端子に入力されるとともに最大の相の電圧が他方の端子に入力されるよう、１次側コイルに対する入力電圧を切り替える。整流部は、２次側コイルに接続され、２次側コイルの出力電圧を整流する。平滑部は、整流部に接続され、２次側コイルの出力電圧を平滑化して出力端子に出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電源回路を含む磁気共鳴イメージング装置の一例を示す全体構成図。
【図２】第１実施形態に係る電源回路の構成例を概略的に示すブロック図。
【図３】３相交流電源が出力する各相の電圧波形の一例を示す説明図。
【図４】平滑回路から出力される電圧波形の一例を示す説明図。
【図５】第１実施形態に係る電源回路の一例を示す構成図。
【図６】第２実施形態に係る電源回路の構成例を概略的に示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る電源回路および磁気共鳴イメージング装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電源回路１を含む磁気共鳴イメージング装置１０の一例を示す全体構成図である。図１には、電源回路１を傾斜磁場電源の直流電源として用いる場合の例について示した。
【００１０】
磁気共鳴イメージング装置１０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２、この静磁場用磁石２の内部に設けられたシムコイル３、傾斜磁場コイルユニット４およびＲＦコイルユニット５をガントリに内蔵した構成を有する。
【００１１】
また、磁気共鳴イメージング装置１０は、制御系６を有する。制御系６は、静磁場電源７、シムコイル電源８、電源回路１およびパルス電流源１１を有する傾斜磁場電源９、送信器１２、受信器１３、シーケンスコントローラ１４および情報処理装置１５を有する。
【００１２】
情報処理装置１５は、入力部１６、表示部１７、記憶部１８および主制御装置１９を有する。
【００１３】
静磁場用磁石２は静磁場電源７と接続され、静磁場電源７から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる。静磁場用磁石２は超伝導コイルで構成され、励磁の際に静磁場電源７と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされてもよい。なお、静磁場用磁石２は永久磁石で構成されてもよく、この場合静磁場電源７が設けられなくともよい。
【００１４】
また、静磁場用磁石２の内側には、同軸上に筒状のシムコイル３が設けられる。シムコイル３はシムコイル電源８と接続され、静磁場が均一化されるようシムコイル電源８からシムコイル３に電流が供給される。
【００１５】
傾斜磁場コイルユニット４は、Ｘ軸傾斜磁場コイル４ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル４ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル４ｚを有し、静磁場用磁石２の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルユニット４の内側には寝台２０が設けられて撮像領域とされ、寝台２０には被検体Ｐが載置される。ＲＦコイルユニット５はガントリに内蔵されず、寝台２０や被検体Ｐ近傍に設けられてもよい。
【００１６】
また、傾斜磁場コイルユニット４のＸ軸傾斜磁場コイル４ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル４ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル４ｚはそれぞれ、シーケンスコントローラ１４により制御される傾斜磁場電源９から供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成する。この傾斜磁場の加え方により被検体Ｐに対するスライス面を設定することができる。
【００１７】
なお、傾斜磁場電源９は、電源回路１およびパルス電流源１１の組みを３組み備え、電源回路１およびパルス電流源１１の組みのそれぞれが対応する各傾斜磁場コイル４ｘ、４ｙ、４ｚに対して独立に電流を印加してもよい。
【００１８】
ＲＦコイルユニット５は、送信器１２および受信器１３と接続される。ＲＦコイルユニット５は、送信器１２から高周波信号を受けて被検体Ｐに送信する機能と、被検体Ｐ内部の原子核スピンの高周波信号による励起に伴って発生したＭＲ信号を受信して受信器１３に与える機能とを有する。
【００１９】
制御系６のシーケンスコントローラ１４は、傾斜磁場電源９、送信器１２および受信器１３と接続される。シーケンスコントローラ１４は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、情報処理装置１５から受けたシーケンス情報を記憶する。シーケンス情報には、傾斜磁場電源９、送信器１２および受信器１３を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場コイルユニット４に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報が含まれる。
【００２０】
シーケンスコントローラ１４は、このシーケンス情報に従って傾斜磁場電源９、送信器１２および受信器１３の動作を制御することにより、たとえばＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚおよび高周波信号を発生させる。送信器１２は、シーケンスコントローラ１４から受けた制御情報にもとづいて高周波信号をＲＦコイルユニット５に与える。また、受信器１３が出力したデジタルデータ（ＭＲ信号）は、シーケンスコントローラ１４を介して情報処理装置１５に与えられる。
【００２１】
情報処理装置１５の入力部１６は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキー、トラックボールなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を主制御装置１９に出力する。
【００２２】
表示部１７は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、主制御装置１９の制御に従って主制御装置１９により生成されたスキャン画像などの各種情報を表示する。
【００２３】
記憶部１８は、主制御装置１９によるデータの読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体により構成され、様々なシーケンス情報や、画像の生データ、スキャン画像などの各種画像などを記憶する。
【００２４】
図２は、第１実施形態に係る電源回路１の構成例を概略的に示すブロック図である。
【００２５】
電源回路１は、入力相判定部２１、入力相切替部２２、可変デューティパルス発振器２３、１次側コイル２４および２次側コイル２５を有する変圧器２６、整流回路２７、平滑回路２８、出力端子２９、およびデューティ決定部３０を有する。
【００２６】
入力相判定部２１、入力相切替部２２、可変デューティパルス発振器２３および変圧器２６の１次側コイル２４は、１次側回路３１を構成する。すなわち、１次側回路３１には、整流回路および平滑回路は備えられない。換言すれば、１次側回路３１には非整流部および非平滑部が設けられ、非整流部および非平滑部は少なくとも入力相判定部２１、入力相切替部２２により構成される。一方、変圧器２６の２次側コイル２５、整流回路２７および平滑回路２８は、２次側回路３２を構成する。
【００２７】
入力相判定部２１は、３相交流電源１００から３相交流を入力され、３つの相のうち、現在の電圧が最大の相および最小の相を判定する。
【００２８】
なお、入力相判定部２１に対して３相交流以外の多相交流（たとえば２相、１２相、２４相など）が入力されてもよい。３相交流以外の多相交流が入力される場合であっても、入力相判定部２１は、入力された多相交流の各相のうち現在の電圧が最大の相（以下、最大相という）および電圧が最小の相（以下、最小相という）を判定する。以下の説明では、入力相判定部２１に対して正弦波対称３相交流が入力される場合の例について示す。また、以下の説明では、３相交流電源１００が出力する正弦波対称３相交流の各相をＲ相、Ｓ相、Ｔ相というものとする。
【００２９】
図３は、３相交流電源１００が出力する各相の電圧波形の一例を示す説明図である。
【００３０】
図３に示すように、３相交流の各相は、互いに周期が同一である一方、互いに位相が異なる。このため、時間の経過とともに、最大相および最小相が順次変化していく。たとえば、図３の期間Ｐ１では最大相はＲ相であり、最小相はＴ相である。また、期間Ｐ２では、最大相はＲ相であり、最小相はＳ相である。なお、正弦波対称３相交流では、最大相の電圧値は正であり、最小相の電圧値は負となる。
【００３１】
入力相切替部２２は、入力相判定部２１から最大相および最小相の情報を受ける。そして、入力相切替部２２は、入力３相交流の周期よりも短い第１のスイッチング期間ｔ１において１次側コイル２４の一方の端子への入力電圧を最大相の電圧とするとともに他方の端子への入力電圧を最小相の電圧とし、第１のスイッチング期間ｔ１に連続し入力３相交流の周期よりも短い第２のスイッチング期間ｔ２では、一方の端子への入力電圧を最小相の電圧とするとともに他方の端子への入力電圧を最大相の電圧とするよう、１次側コイル２４に対する入力電圧を切り替える。
【００３２】
たとえば、図３に示す期間Ｐ１において、最大相はＲ相であり、最小相はＴ相である旨の情報を受けると、入力相切替部２２は、第１のスイッチング期間ｔ１の間、１次側コイル２４の一方の端子にＲ相を、他方の端子にＴ相を、それぞれ入力する。すなわち、１次側コイル２４には、Ｒ相の電圧からＴ相の電圧を減じた電圧が入力される。続いて、入力相切替部２２は、第２のスイッチング期間ｔ２の間、これらの入力が反転するように入力相を切り替えて、一方の端子にＴ相を、他方の端子にＲ相を、それぞれ入力する。すなわち、１次側コイル２４には、Ｔ相の電圧からＲ相の電圧を減じた電圧が入力される。続いて、入力相切替部２２は、第１のスイッチング期間ｔ１の間、再び１次側コイル２４の一方の端子にＲ相を、他方の端子にＴ相を、それぞれ入力する。そして、期間Ｐ１の後、期間Ｐ２に移行すると、入力相切替部２２は、Ｒ相とＳ相を反転させつつ１次側コイル２４に入力する。
【００３３】
このため、１次側コイル２４には、入力３相交流の現在の最大相と最小相と間の電圧が、周期ｔ１＋ｔ２のパルスで入力されることになる。
【００３４】
可変デューティパルス発振器２３は、第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２を設定する。第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２は、それぞれ同一であってもよい。また、各スイッチング期間ｔ１およびｔ２は、入力３相交流の周期よりも十分に短い期間（たとえば１／１０以下など）とするとよい。
【００３５】
変圧器２６の２次側コイル２５は、１次側コイル２４に入力されたパルス電圧により発生する磁場に応じた電圧を出力する。なお、１次側コイル２４と２次側コイル２５の巻き数比に応じて、電源回路１の出力端子２９から出力する直流電圧値を変更することができる。
【００３６】
整流回路２７は、２次側コイル２５に接続され、２次側コイル２５の出力信号を整流する。この整流回路２７は、たとえばダイオードブリッジなどの一般的な整流作用を有する回路や素子により構成することができる。
【００３７】
平滑回路２８は、整流回路２７に接続され、２次側コイル２５の出力信号を平滑化して出力端子２９およびデューティ決定部３０に出力する。この平滑回路２８は、たとえばコンデンサなどの一般的な平滑化作用を有する素子や回路により構成することができる。
【００３８】
図４は、平滑回路２８から出力される電圧波形の一例を示す説明図である。
【００３９】
出力端子２９は、平滑回路２８から受けた信号をパルス電流源１１に対して出力する。
【００４０】
以上の回路構成により、図４に示すように、平滑回路２８は、直流電圧を出力することができる。
【００４１】
したがって、本実施形態に係る電源回路１によれば、１次側回路３１に整流回路および平滑化回路を備えずとも（１次側回路３１を非整流部および非平滑部によって構成しても）、交流電力を直流電力に変換することできる。このため、１次側回路３１に整流回路および平滑化回路を備える場合に比べ、部品点数を減らすことができるとともに、整流回路による電力損失を抑えることができる。
【００４２】
また、１次側コイル２４に入力される電圧パルスの周期ｔ１＋ｔ２は、可変デューティパルス発振器２３により制御されて３相交流電源１００の周期よりも短くすることができる。このため、変圧器２６を小さく構成することができる。一般に、変圧器２６のサイズは周波数に反比例することが知られている。
【００４３】
ところで、以上の回路構成によれば、平滑回路２８は直流電圧を出力することができるが、たとえば期間Ｐ１においては、Ｒ相とＴ相の電圧変化が、平滑回路２８から出力される直流電圧の変動として表れてしまうことになる。
【００４４】
より安定した直流電圧を出力するためには、平滑回路２８の出力電圧を用いて（フィードバックして）第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２を制御することが考えられる。
【００４５】
そこで、デューティ決定部３０は、平滑回路２８の出力電圧と目標とする電圧（以下、基準電圧という）とを比較し、平滑回路２８の出力電圧が基準電圧に近づくよう、第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２を決定する。
【００４６】
より具体的には、平滑回路２８の出力電圧が基準電圧より大きいと、第２のスイッチング期間ｔ２に対する第１のスイッチング期間ｔ１の比ｔ１／ｔ２が小さくなるよう制御する。第２のスイッチング期間ｔ２は、最小相の電圧（負の値）からＲ相の電圧（正の値）を減じた電圧（負の値）が１次側コイル２４に入力される期間である。このため、ｔ１／ｔ２を小さくすることにより、平滑回路２８の出力電圧を小さくすることができる。一方、平滑回路２８の出力電圧が基準電圧より小さいと、ｔ１／ｔ２が大きくなるよう制御する。
【００４７】
そして、デューティ決定部３０は、決定した第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２を可変デューティパルス発振器２３に与える。可変デューティパルス発振器２３は、デューティ決定部３０により決定された第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２を用いて入力相切替部２２を制御する。
【００４８】
なお、デューティ決定部３０は、たとえば平滑回路２８の出力電圧と基準電圧との差分の絶対値が所定の閾値よりも大きいときのみｔ１／ｔ２変更し、閾値以内の場合はｔ１／ｔ２＝１としてもよい。
【００４９】
デューティ決定部３０を用いることにより、出力端子２９から出力される直流電圧を安定化させることができる。このため、入力３相交流の変動による出力電圧のリプルを低減させることができる。また、たとえば出力端子２９に接続された負荷が変化した場合にも、出力電圧の変動を抑えることができる。可変デューティパルス発振器２３およびデューティ決定部３０は、第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２を制御する期間制御部として機能する。
【００５０】
なお、出力端子２９から出力される直流電圧を安定化させる必要がない場合は、電源回路１は、デューティ決定部３０を備えずともよい。この場合、可変デューティパルス発振器２３は、あらかじめ設定された第１のスイッチング期間ｔ１および第２のスイッチング期間ｔ２ならびにｔ１／ｔ２比（たとえば１など）で入力相切替部２２を制御する。たとえば、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１０のように傾斜磁場電源９のパルス電流源１１の電源として電源回路１を用いる場合、パルス電流源１１がフィードバック機能を備えているなどしてある程度のリプルを許容可能であれば、デューティ決定部３０によるｔ１／ｔ２比の制御は不要である。
【００５１】
図５は、第１実施形態に係る電源回路１の一例を示す構成図である。なお、紙面の都合上、入力相切替部２２は２つに分割して示した。
【００５２】
電源回路１は、たとえば図５に示すようにディスクリート部品および論理回路により構成することができる。図５において、Ｃ１はコンデンサ、Ｄ１〜Ｄ７はダイオード、Ｒ１〜Ｒ６は抵抗、Ｌ１は１次側コイル２４、Ｌ２は２次側コイル２５、ＳＷ１〜６はスイッチ、Ａ１〜６およびＡ１３〜２４はＡＮＤ回路、Ａ７〜１２および２５はＮＯＴ回路、Ａ２６〜３１はＯＲ回路をそれぞれ表す。以下の説明では、１次側コイル２４（図５のＬ１）の一方の端子を図５の上側の端子、他方の端子を図５の下側の端子とする。
【００５３】
たとえば、図５に示す入力相判定部２１のＡ１の出力は、Ｒ相が最大相の場合のみＨとなり、他の場合はＬとなる。また、Ａ４の出力はＲが最小相の場合のみＨとなり他の場合はＬとなる。このため、図５に示す構成を有する入力相判定部２１の出力を用いることによって、現在の最大相および最小相を抽出することができる。
【００５４】
また、図５から明らかなように、入力相切替部２２のＡ２６の出力（図５のＳ１）は、Ｒ相が最大相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＨの場合、または、Ｒ相が最小相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＬの場合にＨを出力し、他の場合はＬを出力する。このＡ２６の出力（図５のＳ１）はスイッチＳＷ１に入力される。
【００５５】
入力相切替部２２のスイッチＳＷ１、３および５は、それぞれ、Ａ２６、Ａ２７およびＡ２８の出力がＨの場合のみ、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の電圧を１次側コイル２４（図５のＬ１）の一方の端子（図５上側の端子）に入力するよう短絡される。また、スイッチＳＷ２、４および６は、それぞれ、Ａ２９、Ａ３０およびＡ３１の出力がＨの場合のみ、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の電圧を１次側コイル２４（図５のＬ１）の他方の端子（図５下側の端子）に入力するよう短絡される。
【００５６】
このため、スイッチＳＷ１は、Ｒ相が最大相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＨの場合、または、Ｒ相が最小相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＬの場合に、Ｒ相の電圧を１次側コイル２４（図５のＬ１）の一方の端子に入力するよう短絡される。
【００５７】
また、入力相切替部２２のＡ３１の出力（図５のＳ６）は、Ｔ相が最小相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＨの場合、または、Ｔ相が最大相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＬの場合にＨを出力し、他の場合はＬを出力する。このＡ３１の出力（図５のＳ６）はスイッチＳＷ６に入力される。
【００５８】
したがって、たとえば最大相がＲ相、最小相がＴ相である期間Ｐ１において、可変デューティパルス発振器２３（図５のＶ４）の出力がＨである第１のスイッチング期間ｔ１は、スイッチＳＷ１およびＳＷ６が短絡されることにより、１次側コイル２４の一方の端子にＲ相、他方の端子にＴ相がそれぞれ入力される。
【００５９】
同様に、入力相切替部２２のＡ２９の出力（図５のＳ２）は、Ｒ相が最小相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＨの場合、または、Ｒ相が最大相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＬの場合にＨを出力し、他の場合はＬを出力する。
【００６０】
また、入力相切替部２２のＡ２８の出力（図５のＳ５）は、Ｔ相が最大相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＨの場合、または、Ｔ相が最小相かつ可変デューティパルス発振器２３の出力がＬの場合にＨを出力し、他の場合はＬを出力する。
【００６１】
したがって、たとえば最大相がＲ相、最小相がＴ相である期間Ｐ１において、可変デューティパルス発振器２３（図５のＶ４）の出力がＬである第２のスイッチング期間ｔ２は、スイッチＳＷ２およびＳＷ５が短絡されることにより、１次側コイル２４の一方の端子にＴ相、他方の端子にＲ相がそれぞれ入力される。
【００６２】
（第２の実施形態）
図６は、第２実施形態に係る電源回路１Ａの構成例を概略的に示すブロック図である。
【００６３】
第２実施形態に係る電源回路１Ａは、２次側コイル２５、整流回路２７および平滑回路２８の組からなる２次側回路３２を複数有する点で第１実施形態に示す電源回路１と異なる。他の構成および作用については図２に示す電源回路１と実質的に異ならないため、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。図６には、電源回路１Ａが３つの２次側回路３２、３２ａおよび３２ｂを有する場合の例について示した。
【００６４】
２次側回路３２ａは、２次側コイル２５ａ、整流回路２７ａ、および出力端子２９ａに接続された平滑回路２８ａを有する。また、２次側回路３２ｂは、２次側コイル２５ｂ、整流回路２７ｂ、および出力端子２９ｂに接続された平滑回路２８ｂを有する。
【００６５】
変圧器２６は、１次側コイル２４、２次側コイル２５、２５ａおよび２５ｂを有する。２次側コイル２５、２５ａおよび２５ｂは、それぞれ１次側コイル２４と磁気結合可能に構成される。
【００６６】
本実施形態に係る電源回路１Ａによっても、第１実施形態に係る電源回路１と同様の作用効果を奏する。
【００６７】
また、本実施形態に係る電源回路１Ａによれば、１次側コイル２４と２次側コイル２５、２５ａおよび２５ｂとの巻き数比に応じて、各出力端子２９、２９ａおよび２９ｂから異なる電圧を出力することができる。
【００６８】
また、各出力端子２９、２９ａおよび２９ｂをそれぞれ接地することなく（たとえば図５に示す回路例では抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ５が接続されるアースとを備えず）、互いに浮いた状態としてもよい。互いに浮いた状態とする場合、各出力電圧を独立に制御することができる。また、この場合、パルス電流源１１は、互いに浮いた出力電圧をたとえば直列に接続して利用することができる。
【００６９】
また、各出力端子２９、２９ａおよび２９ｂを直列に接続した状態でパルス電流源１１などの外部装置に出力してもよい。このとき、いずれかの出力端子を接地しても構わない。
【００７０】
なお、デューティ決定部３０は、各出力電圧のうちの１つを用いることで、各出力電圧の安定化を図ることができる。これは、どの出力電圧も、１次側コイル２４が発生する磁場に応じて変動するためである。
【００７１】
なお、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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【００７２】
たとえば、電源回路１は、磁気共鳴イメージング装置１０に限らず、直流電力を利用する種々の装置の直流電源として適用することができる。また、たとえば、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、出力端子２９、２９ａおよび２９ｂから出力される直流電圧を安定化させる必要がない場合は、電源回路１Ａは、デューティ決定部３０を備えずともよい。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ａ  電源回路
１０  磁気共鳴イメージング装置
１１  パルス電流源
２１  入力相判定部
２２  入力相切替部
２３  可変デューティパルス発振器
２４  １次側コイル
２５、２５ａ、２５ｂ  ２次側コイル
２６  変圧器
２７、２７ａ、２７ｂ  整流回路
２８、２８ａ、２８ｂ  平滑回路
２９、２９ａ、２９ｂ  出力端子
３０  デューティ決定部
３１  １次側回路
３２、３２ａ、３２ｂ  ２次側回路
【図１】
2013163013.tif 000003
【図２】
2013163013.tif 000004
【図３】
2013163013.tif 000005
【図４】
2013163013.tif 000006
【図５】
2013163013.tif 000007
【図６】
2013163013.tif 000008