[发明专利]变流器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变流器系统。所述变流器系统尤其可以被用于医学检查装置。此外，该变流器系统还可以被用于其他的领域，例如在用于行李检查或者材料检验的X射线系统中。本发明还涉及一种具有这样的变流器系统的医学检查装置。特别地，本发明涉及一种具有Marx发生器的变流器系统。

背景技术

对于医学检查装置，就像例如用于X射线诊断的设备或者磁共振设备(MR)，通常需要用于产生X射线或者电磁场的高电压。在例如对于用于行李、货物或者材料检查的X射线装置或者对于材料检验的其他领域也需要高的电压。高电压所需的功率位于从几个kW到超过100kW的范围内。例如对于计算机断层造影装置(CT)大约需要120-150kW，对于血管造影-X射线装置(AX)大约需要80-100kW，对于乳房造影-检查装置需要大约5kW，以及对于用于行李检查的X射线扫描仪需要大约40-60kW。

图1示出了用来产生例如计算机断层造影装置的高电压的原理电路。在第一级10中，从电网电压17(例如400V的三相电压)产生所谓的中压20。为此，第一级10包含电网整流器14、中间电路滤波器15、逆变器16和中压变压器12。从输入交流电压17中借助电网整流器14产生直流电压18，借助中间电路滤波器15来平滑所述直流电压18，从而为逆变器16准备好平滑的电压19。逆变器16产生频率明显高于输入电压17的频率的交流电压，并且将该交流电压输送到中压变压器12。在中压变压器12中，交流电压被变换到例如近似2000V。该中压20被馈入到第二级11中，所述第二级具有高压变压器13、高压整流器21和高压电容22。所述高压变压器13将中压20变换到期望的几千伏的高压23。所述高压整流器21从中产生直流电压24，从所述直流电压中借助高压电容22产生例如用于X射线管26的平滑的高压25。对于这种形式的高压产生，需要具有大的耐压强度的高成本的半导体开关，此外还需要大的、昂贵的变压器。所述半导体开关例如可以通过具有绝缘栅双极型晶体管(所谓的IGBT)来实现。

对于磁共振设备，此外例如可以使用所谓的级联逆变器(Kaskadeninverter)，就像例如在DE 10206060417B4中所公开的那样。在该级联逆变器中通过IGBT的并联电路达到了所需的载流能力。然而需要具有n个次级绕组的相当大并且贵的变压器，以便产生电气隔离的级联单元(Kaskadenzellen)的供电电压。

最后，在肿瘤治疗系统的领域中，按照图2的电路布置是公知的。该电路布置包含功率调制器和变压器206。在所示的实施形式中包含两个Marx发生器201和202的功率调制器以共模运行的方式(Gleichtaktbetriebsart)控制两个初级的变压器绕组203和204。Marx发生器201和202从电源205的供电电压中产生中压，所述中压借助变压器206被变换到高压。因为以共模运行的方式控制变压器206的初级绕组203和204，所以需要去磁。Marx发生器用于产生非常短持续时间的和大幅度的瞬间脉冲电压。Marx发生器基于这样的想法，即借助直流电压给大量的电容并联地充电到级电压值然后串联地连接这些电容。在给并联连接的电容进行充电的情况下充电电流相叠加，在随后的串联电路情况下电容上的电压相叠加。

就像从之前所描述的现有技术中显而易见的，通常在产生需要的高压的情况下需要具有高耐压强度的半导体开关以及具有很多次级绕组的大的变压器。这些构件成本昂贵并且需要大的构造空间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种电路，其提供高电压和大电流并且还可以成本低廉地紧凑地被实现。