[发明专利]用于MRI系统的混合型开关功率放大器及其控制方法

权利要求书

1.一种用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于,包括：

至少两个IGBT全桥，

至少一个MOSFET全桥，以及

控制所述IGBT全桥和所述MOSFET全桥输出的控制器；

各个所述IGBT全桥的输出端、各个所述MOSFET全桥的输出端相互串联或并联混合拓扑；

第一IGBT全桥的输出端与第二IGBT全桥的输出端相串联，第一MOSFET全桥的输出端与所述第二IGBT全桥的输出端相并联。

2.如权利要求1所述的用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于，所述第一IGBT全桥的输出端还扩展串联若干第三IGBT全桥的输出端。

3.如权利要求2所述的用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于，至少其中一个所述第三IGBT全桥的输出端还扩展并联若干第四IGBT全桥的输出端。

4.如权利要求3所述的用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于，所述第一MOSFET全桥的输出端扩展串联若干第二MOSFET全桥的输出端，从而构成串联MOSFET组，所述串联MOSFET组的输出端与所述第二IGBT全桥的输出端相并联。

5.如权利要求4所述的用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于，至少其中一个所述第二MOSFET全桥的输出端还扩展并联若干第三MOSFET全桥的输出端。

6.如权利要求1所述的用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于，

所述IGBT全桥包括：

全桥连接的四个IGBT功率开关管，以及

与这四个IGBT功率开关管构成的全桥电路的输入端连接的高压电源；

所述MOSFET全桥包括：

全桥连接的四个MOSFET功率开关管，

以及与这四个MOSFET功率开关管构成的全桥电路的输入端连接的低压电源。

7.如权利要求1所述的用于MRI系统的混合型开关功率放大器，其特征在于，所述控制器为PWM信号发生器，所述PWM信号发生器与构成所述IGBT全桥的各个IGBT功率开关管以及构成所述MOSFET全桥的各个MOSFET功率开关管均分别相连。

8.一种如权利要求1至7中任一所述用于MRI系统的混合型开关功率放大器的控制方法，其特征在于，包括：

在所述混合型开关功率放大器需要输出小电流时，控制各个所述IGBT全桥工作在0V模式；

在所述混合型开关功率放大器需要输出大电流时，控制各个所述MOSFET全桥工作在高阻抗续流模式；

在所述混合型开关功率放大器需要输出中电流时，控制各个所述IGBT全桥和各个所述MOSFET全桥交替工作。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述混合型开关功率放大器需要输出大电流时，所述MOSFET全桥首先完全打开，输出MRI系统所需要的部分电流，在此同时，所述IGBT全桥处在由关闭到开启的过程中；一旦IGBT全桥开启，之前打开的所述MOSFET全桥视电流情况部分关闭或者完全关闭、而工作在高阻抗续流模式。