Применение пьезотехнологии для преобразования мощности линии переменного тока в изолированную мощность постоянного тока в сильных внешних магнитных полях

1. Источник (10) питания для подачи мощности в сильных внешних магнитных полях, содержащий:
модуль (14) пьезоэлектрического преобразователя, выполненный с возможностью преобразования мощности линии переменного тока в изолированную мощность с использованием одного или более пьезоэлектрических трансформаторов (18); и
модуль (16, 48) регулятора, выполненный с возможностью регулирования потока мощности линии переменного тока к модулю (14) пьезоэлектрического преобразователя для поддержания изолированной мощности с заданным напряжением.
2. Источник (10) питания по п. 1, в котором изолированная мощности представляет собой изолированную мощность постоянного тока (DC), причем обеспечена подача изолированной мощности постоянного тока во внешнюю нагрузку (101).
3. Источник (10) питания по п. 1 или 2, в котором модуль (16, 48) регулятора дополнительно выполнен с возможностью:
приема результатов измерений изолированной мощности; и
регулирования потока мощности линии переменного тока к модулю (14) пьезоэлектрического преобразователя на основании полученных результатов измерений.
4. Источник (10) питания по любому из пп. 1-3, в котором модуль (14) пьезоэлектрического преобразователя содержит индуктор (36) с воздушным сердечником, выполненный с возможностью выработки синусоидального входного сигнала для пьезоэлектрических трансформаторов (18) на частоте выше частоты механического резонанса пьезоэлектрических трансформаторов (18).
5. Источник (10) питания по любому из пп. 1-4, в котором указанный один или более пьезоэлектрических трансформаторов (18) представляет собой множество пьезоэлектрических трансформаторов, параллельно соединенных между собой для увеличения мощности на выходе источника (10) питания.
6. Источник (10) питания по любому из пп. 1-5, в котором модуль (16, 18) регулятора дополнительно выполнен с возможностью:
преобразования мощности линии переменного тока в последовательность импульсов; и
управления периодом включения последовательности импульсов для поддержания изолированной мощности с заданным напряжением.
7. Источник (10) питания по любому из пп. 1–6, в котором модуль (16, 48) регулятора содержит микроконтроллер (20), регулирующий поток мощности линии переменного тока к модулю (14) пьезоэлектрического преобразователя.
8. Источник (10) питания по любому из пп. 1-7, в котором модуль (16, 48) регулятора дополнительно выполнен с возможностью:
мониторинга температуры пьезоэлектрических трансформаторов (18) и/или мониторинга мощности линии переменного тока; и
защиты пьезоэлектрических трансформаторов (18) от повреждений на основании мониторинга.
9. Источник (10) питания по любому из пп. 1–8, в котором модуль (16, 48) регулятора представляет собой модуль (48) предварительного регулятора, при этом источник (10) питания дополнительно содержит:
модуль (50) пострегулятора, выполненный с возможностью:
регулирования потока изолированной мощности к внешней нагрузке (101); и
преобразования изолированной мощности в изолированную мощность постоянного тока.
10. Источник (10) питания по любому из пп. 1-9, в котором сильное магнитное поле имеет индукцию выше 2000 Гс.
11. Медицинская система (100), содержащая:
сканер (104) магнитно-резонансной томографии (МРТ), включающий в себя основной магнит (108), создающий сильное внешнее магнитное поле; и
источник (10) питания по любому из пп. 1–10, расположенный вблизи главного магнита (108) и подающий питание во внешнюю нагрузку (101).
12. Способ (200) подачи мощности в сильных внешних магнитных полях, включающий в себя:
преобразование (202) мощности линии переменного тока (AC) в изолированную мощность с использованием одного или более пьезоэлектрических трансформаторов (18); и
регулирование (204) потока мощности линии переменного тока к пьезоэлектрическим трансформаторам (18) для поддержания изолированной мощности с заданным напряжением.
13. Способ (200) по п. 12, в котором изолированная мощность представляет собой изолированную мощность постоянного тока (DC), подаваемую во внешнюю нагрузку (101).
14. Способ (200) по п. 12 или 13, в котором регулирование (204) включает в себя:
прием результатов измерений изолированной мощности; и
регулирование потока мощности линии переменного тока к пьезоэлектрическим трансформаторам (18) на основании полученных результатов измерений.
15. Способ (200) по любому из пп. 12-14, в котором преобразование (202) включает в себя:
выработку синусоидального входного сигнала для пьезоэлектрических трансформаторов (18) с частотой, превышающей частоту механического резонанса пьезоэлектрических трансформаторов (18), посредством индуктора (36) с воздушным сердечником.
16. Способ (200) по любому из пп. 12-15, в котором регулирование (204) включает в себя:
преобразование мощности линии переменного тока в последовательность импульсов; и
управление периодом включения последовательности импульсов для поддержания изолированной мощности с заданным напряжением.
17. Способ (200) по любому из пп. 12-16, в котором регулирование (204) включает в себя:
мониторинг температуры пьезоэлектрических трансформаторов (18) и/или мониторинг мощности линии переменного тока; и
защиту пьезоэлектрических трансформаторов (18) от повреждений на основании мониторинга.
18. Способ (200) по любому из пп. 12-17, дополнительно включающий в себя:
регулирование (206) потока изолированной мощности к внешней нагрузке (101), причем регулирование (206) включает в себя преобразование изолированной мощности в изолированную мощность постоянного тока.
19. Способ (200) по любому из пп. 12-18, дополнительно включающий в себя:
расположение пьезоэлектрических трансформаторов (18) вблизи главного магнита (108) системы (100) магнитно-резонансной томографии (МРТ), создающего сильные внешние магнитные поля.
20. Источник (10) питания для подачи мощности в сильных внешних магнитных полях, содержащий:
один или более пьезоэлектрических трансформаторов (18), преобразующих мощность линии переменного тока в изолированную мощность;
один или более модулей (16, 48, 50) регулятора, по меньшей мере один из которых регулирует поток мощности линии переменного тока к пьезоэлектрическим трансформаторам (18) и регулирует поток изолированной мощности от пьезоэлектрических трансформаторов (18) для поддержания постоянного выходного напряжения независимо от мощности линии переменного тока.