[发明专利]空芯变压器、隔离式无磁开关电源及磁共振成像系统

权利要求书

1.一种隔离式无磁开关电源，其特征在于，该隔离式无磁开关电源包括：

第一功率单元；

第二功率单元；该第二功率单元通过空芯变压器、压电式变压器及至少两个电容式隔离器中的任意一者与第一功率单元电性耦合；

该隔离式无磁开关电源设置于磁共振成像系统的扫描室中，用于给磁共振成像系统包括的射频放大器、梯度放大器及栅极驱动器中的至少一者供电；其中，该隔离式无磁开关电源工作时产生大致为零的电磁干扰。

2.如权利要求1所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于，所述空芯变压器包括：

初级绕组；

次级绕组，用于与初级绕组磁性耦合；

第一电容；及

第二电容；

其中，该第一电容与空芯变压器的初级磁漏电感共同以期望的初级串联谐振频率谐振或者以期望的初级并联谐振频率谐振；该第二电容与空芯变压器的次级磁漏电感共同以期望的次级串联谐振频率谐振或者以期望的次级并联谐振频率谐振。

3.如权利要求2所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：该第一电容及初级绕组均集成于第一柔性电路板或印刷电路板，该第二电容及次级绕组均集成于第二柔性电路板或印刷电路板。

4.如权利要求3所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：该第一电容及初级绕组均嵌入第一柔性电路板或印刷电路板，该第二电容及次级绕组均嵌入第二柔性电路板或印刷电路板。

5.如权利要求2所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：该第一电容及初级绕组均嵌入柔性电路板或印刷电路板的第一层，该第二电容及次级绕组均嵌入柔性电路板或印刷电路板的第二层。

6.如权利要求1所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于，该空芯变压器包括：

初级绕组；及

次级绕组，用于与初级绕组磁性耦合；

其中，初级绕组及次级绕组中的至少一者包括复合绕组，该复合绕组包括第一导电线圈、第二导电线圈及电介质层，该第一导电线圈及第二导电线圈均形成于电介质层上且该电介质层位于第一导电线圈及第二导电线圈之间，该电介质层包括嵌入电容。

7.如权利要求6所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：所述空芯变压器的磁漏电感与所述嵌入电容共同以期望的串联谐振频率谐振或者以期望的并联谐振频率谐振。

8.如权利要求1所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：每个电容式隔离器包括：

电介质层；

谐振电感；

初级金属板，通过该谐振电感与第一功率单元电性耦合；

次级金属板，与第二功率单元电性耦合；

其中，该谐振电感及初级金属板均集成于第一柔性电路板或印刷电路板；该次级金属板集成于第二柔性电路板或印刷电路板；该电介质层设置于第一柔性电路板或印刷电路板及第二柔性电路板或印刷电路板之间，该电容式隔离器利用电场将电能从初级金属板传递至次级金属板。

9.如权利要求8所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：每个电容式隔离器还包括谐振电容，该谐振电容与该谐振电感串联连接，该谐振电容与该谐振电感共同以期望的串联谐振频率谐振。

10.如权利要求9所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：该谐振电感及初级金属板均嵌入第一柔性电路板或印刷电路板，该次级金属板嵌入第二柔性电路板或印刷电路板。

11.如权利要求1所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：该压电式变压器包括压电陶瓷材料，该压电陶瓷材料将机械能从该压电式变压器的输入端传递至该压电式变压器的输出端，所述传递至压电式变压器的输出端的机械能被转换成电能，该电能被提供给第二功率单元；

该隔离式无磁开关电源还包括与第一功率单元电性耦合的谐振电感及与谐振电感电性耦合的谐振电容，该谐振电容与该压电式变压器串联连接或者并联连接，该谐振电感及谐振电容共同以期望的串联谐振频率谐振或者以期望的并联谐振频率谐振。

12.如权利要求1所述的隔离式无磁开关电源，其特征在于：该隔离式无磁开关电源还包括交流/直流变换器，该交流/直流变换器用于将交流电能转换成直流电能，该直流电能被提供给第一功率单元。