JP5420366B2 - Power supply apparatus and magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、負荷に電力を供給する電源装置、および磁気共鳴イメージング装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that supplies power to a load and a magnetic resonance imaging apparatus.
DC(Direct
Current)電源と、DC電源から電力の供給を受ける装置とをケーブルで接続する場合、DC電源と、電力の供給を受ける装置との間の距離に応じて、ケーブルの長さを調整しなければならないことがある。しかし、ケーブルの長さを変えると、ケーブルの電圧降下が変わるため、装置に入力される電圧の値も変わってくるという問題がある。
この問題を解決する方法として、ケーブル長に合わせてDC電源側の出力電圧を手動で切り替える方法があるが、この方法では、出力電圧を切り替える作業に手間が掛かるという問題がある。
また、別の方法として、電源電圧を高めに設定しておき、装置側で所望の電圧にレギュレートする方法がある。しかし、この方法では、余分な電圧はレギュレータの発熱の原因になるという問題がある。
この問題を解決する方法として、DC電源にリモートセンシングという機能を持たせる方法が知られている(特許文献1参照)。DC電源にリモートセンシング機能を持たせることによって、電力の供給を受ける装置の入力端子における電圧が所望の値になるように、DC電源が自動で出力電圧を調整することができる。
DC (Direct
Current) When connecting a power source and a device that receives power supply from a DC power source with a cable, the length of the cable must be adjusted according to the distance between the DC power source and the device that receives power supply It may not be. However, there is a problem that when the cable length is changed, the voltage drop of the cable changes, so that the value of the voltage input to the apparatus also changes.
As a method of solving this problem, there is a method of manually switching the output voltage on the DC power source side in accordance with the cable length. However, this method has a problem that it takes time to switch the output voltage.
As another method, there is a method in which the power supply voltage is set high and the device side regulates it to a desired voltage. However, in this method, there is a problem that an excessive voltage causes heat generation of the regulator.
As a method of solving this problem, a method of giving a function of remote sensing to a DC power source is known (see Patent Document 1). By providing the DC power supply with a remote sensing function, the DC power supply can automatically adjust the output voltage so that the voltage at the input terminal of the device receiving the power supply becomes a desired value.
DC電源にリモートセンシング機能を持たせる場合、ケーブルには、リモートセンシング用の信号線が必要となる。したがって、電力の供給を受ける装置が、複数のDC電源を必要とする場合、DC電源ごとにリモートセンシング機能を持たせようとすると、ケーブルに備えなければならないリモートセンシング用の信号線の総数が増加する。しかし、1本のケーブルに備えることができる信号線の総数は限られているので、必要となるリモートセンシング用の信号線の数が多くなると、1本のケーブルのみでは、必要な全てのリモートセンシング用の信号線を賄うことができなくなる。この場合、更に別のケーブルを準備しなければならず、ケーブルの本数が増加するという問題がある。 When a DC power supply is provided with a remote sensing function, a cable for remote sensing is required for the cable. Therefore, when a device to which power is supplied requires a plurality of DC power sources, if a remote sensing function is provided for each DC power source, the total number of signal lines for remote sensing that must be provided in the cable increases. To do. However, since the total number of signal lines that can be provided in one cable is limited, if the number of necessary signal lines for remote sensing is increased, all the necessary remote sensing is performed with only one cable. It will not be possible to cover the signal line. In this case, another cable must be prepared, and there is a problem that the number of cables increases.
本発明は、上記の事情に鑑み、リモートセンシング用の信号線の数を低減することが可能な電源装置、および磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a power supply apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus that can reduce the number of signal lines for remote sensing.
上記の問題を解決する本発明の電源装置は、
第1の出力信号線を通じて負荷の第1の入力端子に第1の出力電圧を出力する第1の電源モジュールであって、前記負荷の第1の入力端子における電圧をリモートセンシングによって検出し、検出された電圧に基づいて、前記第1の出力電圧の値を調整する第1の電源モジュールと、
第2の出力信号線を通じて前記負荷の第2の入力端子に第2の出力電圧を出力する第2の電源モジュールと、
前記第2の電源モジュールを制御する制御手段と、
を有する電源装置であって、
前記制御手段は、
(1)前記第1の電源モジュールによって検出された前記第1の入力端子における電圧と、
(2)前記第1の出力電圧と、
(3)前記第1の出力信号線に流れる第1の電流と、
(4)前記第2の出力電圧と、
(5)前記第2の出力信号線に流れる第2の電流と、
(6)前記第2の出力信号線の抵抗と前記第1の出力信号線の抵抗との比と、
に基づいて、第2の入力端子における電圧を求め、求めた電圧を、前記第2の電源モジュールを制御するための制御電圧として、前記第2の電源モジュールに出力し、
前記第2の電源モジュールは、
前記制御電圧に基づいて、前記第2の出力電圧の値を調整する。
また、本発明の磁気共鳴イメージング装置は、本発明の電源装置を有している。
The power supply device of the present invention that solves the above problems is
A first power supply module that outputs a first output voltage to a first input terminal of a load through a first output signal line, the voltage at the first input terminal of the load being detected by remote sensing, and detected A first power supply module that adjusts a value of the first output voltage based on the measured voltage;
A second power supply module that outputs a second output voltage to a second input terminal of the load through a second output signal line;
Control means for controlling the second power supply module;
A power supply device comprising:
The control means includes
(1) a voltage at the first input terminal detected by the first power supply module;
(2) the first output voltage;
(3) a first current flowing through the first output signal line;
(4) the second output voltage;
(5) a second current flowing in the second output signal line;
(6) the ratio of the resistance of the second output signal line to the resistance of the first output signal line;
And obtaining the voltage at the second input terminal and outputting the obtained voltage to the second power supply module as a control voltage for controlling the second power supply module,
The second power supply module includes:
Based on the control voltage, the value of the second output voltage is adjusted.
The magnetic resonance imaging apparatus of the present invention has the power supply apparatus of the present invention.
本発明では、第2の電源モジュールを制御する制御手段が、第1の電源モジュールによって検出された前記第1の入力端子における電圧等に基づいて、負荷の第2の入力端子における電圧を求めている。したがって、第2の電源モジュールは、第2の入力端子における電圧をリモートセンシングにより検出しなくても、第2の出力電圧の値を調整することができる。このため、第2の電源モジュールと負荷との間には、リモートセンシング用の信号線が不要になり、電源装置と負荷との間に必要となるリモートセンシング用の信号線の総数を削減することができる。 In the present invention, the control means for controlling the second power supply module obtains the voltage at the second input terminal of the load based on the voltage at the first input terminal detected by the first power supply module. Yes. Therefore, the second power supply module can adjust the value of the second output voltage without detecting the voltage at the second input terminal by remote sensing. This eliminates the need for remote sensing signal lines between the second power supply module and the load, and reduces the total number of remote sensing signal lines required between the power supply device and the load. Can do.
以下、本発明について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されることはない。 Hereinafter, the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.
(1)第1の実施形態
図1は、本発明の第1の実施形態の電源装置1と、電源装置1から電力が供給される負荷2とを示す概観図である。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a schematic diagram showing a
電源装置1は電力を発生する。負荷2は、電源装置1から電力が供給されることによって駆動する。負荷2は、例えば、電気回路や電気機器など、電気エネルギーを消費する各種の回路、機器、装置とすることができる。ケーブル3は、電源装置1が発生する電力を負荷2に伝送する。
The
図2は、電源装置1のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of the
電源装置1は、z個の電源モジュールPM1〜PMzと、制御回路11と、電流測定回路CM1〜CMzと、(z−1)個のトリマT21〜Tz1とを有している。
電源モジュールPM1は出力端子11aとリモートセンシング用入力端子11bとを有している。電源モジュールPM1は、出力端子11aから出力電圧Vo1を出力する。出力電圧Vo1は、ケーブル3の出力信号線31aを通じて負荷2の第1の入力端子21に供給される。尚、電源モジュールPM1とケーブル3の出力信号線31aとの間には、ケーブル3の出力信号線31aに流れる電流I1を測定する電流測定回路CM1が設けられている。電流測定回路CM1を設けている理由については後述する。
The power supply module PM1 has an
また、電源モジュールPM1は、負荷2の第1の入力端子21における入力電圧Vi1を検出するリモートセンシング機能を有している。リモートセンシングにより検出した入力電圧Vi1は、ケーブル3のリモートセンシング用の信号線31bを通じて、電源モジュールPM1のリモートセンシング用入力端子11bに入力される。電源モジュールPM1は、検出した入力電圧Vi1に基づいて、負荷2の第1の入力端子21における入力電圧Vi1が所望の値になるように出力電圧Vo1の値を調整する。
Further, the power supply module PM1 has a remote sensing function for detecting the input voltage Vi1 at the
次に、電源モジュールPM2〜PMzについて説明する。尚、電源モジュールPM2〜PMzは同一構造であるので、電源モジュールPM2〜PMzの説明にあたっては、代表して、電源モジュールPM2について説明する。 Next, the power supply modules PM2 to PMz will be described. Since the power supply modules PM2 to PMz have the same structure, the power supply module PM2 will be described as a representative in the description of the power supply modules PM2 to PMz.
電源モジュールPM2は出力端子12aと制御用入力端子12bとを有している。電源モジュールPM2は、出力端子12aから出力電圧Vo2を出力する。出力電圧Vo2は、ケーブル3の出力信号線32を通じて負荷2の第2の入力端子22に供給される。電源モジュールPM2とケーブル3の出力信号線32との間には、ケーブル3の出力信号線32に流れる電流I2を測定する電流測定回路CM2が設けられている。尚、その他の電源モジュールPM3〜PMzとケーブル3との間にも、電流測定回路CM3〜CMzが設けられている。電流測定回路CM2〜CMzを設けている理由については後述する。
The power supply module PM2 has an
電源モジュールPM2は、制御用入力端子12bから入力された電圧に基づいて、負荷2の第2の入力端子22における入力電圧Vi2が所望の値になるように出力電圧Vo2の値を調整している。しかし、電源モジュールPM2は、電源モジュールPM1とは異なり、リモートセンシングにより負荷2の第2の入力端子22における入力電圧Vi2は検出しておらず、別の方法で入力電圧Vi2が所望の値になるように出力電圧Vo2の値を調整している。以下に、電源モジュールPM2が、出力電圧Vo2の値をどのように調整しているかについて説明する。
Based on the voltage input from the
第1の実施形態では、リモートセンシングにより負荷2の第2の入力端子22における入力電圧Vi2を検出するのではなく、制御回路11が、後述する式(10)により規定される制御電圧Vi2’を電源モジュールPM2に出力している。つまり、電源モジュールPM2は、リモートセンシングにより負荷2の第2の入力端子22における入力電圧Vi2を検出する代わりに、制御回路11から制御電圧Vi2’を受け取り、出力電圧Vo2の値を調整している。式(10)は、制御電圧Vi2’が、負荷2の第2の入力端子22における入力電圧Vi2に実質的に等しい電圧になるように規定されている。したがって、電源モジュールPM2は、制御回路11が出力した制御電圧Vi2’に基づいて、負荷2の第2の入力端子22における入力電圧Vi2を所望の値にすることができる。以下に、式(10)の求め方について説明する。
In the first embodiment, instead of detecting the input voltage Vi2 at the
電源モジュールPM1の出力電圧Vo1と、ケーブル3の出力信号線31aの電圧降下Ve1と、負荷2の入力電圧Vi1との間には、以下の式(1)が成り立つ。また、電源モジュールPM2の出力電圧Vo2と、ケーブル3の出力信号線32の電圧降下Ve2と、負荷2の入力電圧Vi2との間には、以下の式(2)が成り立つ。
Vo1=Vi1+Ve1 ・・・(1)
Vo2=Vi2+Ve2 ・・・(2)
ただし、式(1)および(2)において、電源モジュールPM1およびPM2とケーブル3との間の電圧降下は無視する。
The following expression (1) is established between the output voltage Vo1 of the power supply module PM1, the voltage drop Ve1 of the
Vo1 = Vi1 + Ve1 (1)
Vo2 = Vi2 + Ve2 (2)
However, in the expressions (1) and (2), the voltage drop between the power supply modules PM1 and PM2 and the
ケーブル3の出力信号線31aの電圧降下Ve1と、出力信号線31aの抵抗R1と、出力信号線31aに流れる電流I1との間には、以下の式(3)が成り立つ。また、ケーブル3の出力信号線32の電圧降下Ve2と、出力信号線32の抵抗R2と、出力信号線32aに流れる電流I2との間には、以下の式(4)が成り立つ。
Ve1=R1*I1 ・・・(3)
Ve2=R2*I2 ・・・(4)
The following expression (3) is established between the voltage drop Ve1 of the
Ve1 = R1 * I1 (3)
Ve2 = R2 * I2 (4)
式(1)〜(4)から、以下の式が成り立つ。
Vo1=Vi1+R1*I1 ・・・(5)
Vo2=Vi2+R2*I2 ・・・(6)
From the formulas (1) to (4), the following formula is established.
Vo1 = Vi1 + R1 * I1 (5)
Vo2 = Vi2 + R2 * I2 (6)
次に、抵抗R1およびR2の関係について考える。
ケーブル3の出力信号線31aおよび32の抵抗R1およびR2は、ケーブル3の長さに比例する。したがって、ケーブル3が短くなれば、出力信号線31aおよび32も短くなるので、抵抗R1およびR2の値は小さくなり、一方、ケーブル3が長くなれば、出力信号線31aおよび32も長くなるので、抵抗R1およびR2の値は大きくなる。しかし、ケーブル3の長さに関わらず、出力信号線31aおよび32の長さは等しい。したがって、ケーブル3の種類が特定されれば、ケーブル3の長さに関わらず、出力信号線31aの抵抗R1と出力信号線32の抵抗R2との比は一定となる。すなわち、以下の式が成り立つ。
R2/R1=A21 ・・・(7)
Next, consider the relationship between the resistors R1 and R2.
The resistances R1 and R2 of the
R2 / R1 = A 21 (7)
式(5)、(6)、および(7)から、以下の式が成り立つ。
Vo2=Vi2+R2*I2
=Vi2+A21*R1*I2
=Vi2+A21*(Vo1−Vi1)*(I2/I1) ・・・(8)
From the equations (5), (6), and (7), the following equation is established.
Vo2 = Vi2 + R2 * I2
= Vi2 + A 21 * R1 * I2
= Vi2 + A 21 * (Vo1-Vi1) * (I2 / I1) (8)
式(8)から、Vi2は、以下の式で表される。
Vi2=Vo2−A21*(Vo1−Vi1)*(I2/I1) ・・・(9)
From equation (8), Vi2 is represented by the following equation.
Vi2 = Vo2-A 21 * ( Vo1-Vi1) * (I2 / I1) ··· (9)
式(9)より、Vo2、A21、Vo1、Vi1、I2、およびI1の値を得ることができれば、入力電圧Vi2が求まることが分かる。そこで、第1の実施形態では、制御回路11は、式(9)に従って入力電圧Vi2を計算により求めている。ただし、上記のように、入力電圧Vi2を求めるためには、制御回路11は、Vo2、A21、Vo1、Vi1、I2、およびI1の値を得なければならない。以下に、制御回路11が、どのようにして、Vo2、A21、Vo1、Vi1、I2、およびI1の値を得ているかについて説明する。
(1)電圧Vo2、Vo1、およびVi1について
制御回路11は、電圧Vo2、Vo1、およびVi1を検出することができるように、電源モジュールPM1の端子11aおよび11bと、電源モジュールPM2の端子12aとに接続されている。したがって、制御回路11は、電圧Vo2、Vo1、およびVi1の値を得ることができる。
(2)電流I1およびI2について
第1の実施形態の電源装置1は、電流測定回路CM1およびCM2を有している。電流測定回路CM1は、電源モジュールPM1の出力端子11aと負荷2の第1の入力端子21との間に位置しており、ケーブル3の出力信号線31aを流れる電流I1を測定する。一方、電流測定回路CM2は、電源モジュールPM2の出力端子12aと負荷2の第2の入力端子22との間に位置しており、ケーブル3の出力信号線32を流れる電流I2を測定する。
電流測定回路CM1およびCM2は、測定した電流I1およびI2を制御回路11に出力する。したがって、制御回路11は、電流I1およびI2の値を得ることができる。
(3)抵抗比A21について
第1の実施形態の電源装置1は、抵抗比A21の値を調整するためのトリマT21を有している。トリマT21は、例えば可変抵抗器であり、電源装置1を使うユーザによって調整される。抵抗比A21は、使用されるケーブル3の種類が決まれば、ケーブル3の長さに関わらず決まった値になる。したがって、電源装置1を使用するユーザが、使用されるケーブル3の種類に従ってトリマT21を調整することによって、制御回路11は、抵抗比A21の値を得ることができる。
From the equation (9), it can be seen that if the values of Vo2, A 21 , Vo1, Vi1, I2, and I1 can be obtained, the input voltage Vi2 can be obtained. Therefore, in the first embodiment, the
(1) Voltages Vo2, Vo1, and Vi1 The
(2) Currents I1 and I2 The
The current measurement circuits CM1 and CM2 output the measured currents I1 and I2 to the
(3) About Resistance Ratio A 21 The
上述したように、制御回路11は、Vo2、A21、Vo1、Vi1、I2、およびI1の値を得ることができるので、式(9)の演算を行うことによって、第2の入力端子22における入力電圧Vi2を求めることができる。制御回路11は、式(9)の演算により得られた入力電圧Vi2を、制御電圧Vi2’として、電源モジュールPM2に出力する。したがって、制御電圧Vi2’は、式(9)のVi2をVi2’に置き換えた以下の式で表される。
Vi2’=Vo2−A21*(Vo1−Vi1)*(I2/I1) ・・・(10)
As described above, the
Vi2 ′ = Vo2-A 21 * (Vo1-Vi1) * (I2 / I1) (10)
式(10)により計算される制御電圧Vi2’は、第2の入力端子22における入力電圧Vi2を表している。したがって、電源モジュールPM2は、式(10)により計算される制御電圧Vi2’に基づいて、負荷2の第2の入力端子22の入力電圧Vi2が所望の値になるように出力電圧Vo2の値を調整することができる。
The control voltage Vi2 'calculated by the equation (10) represents the input voltage Vi2 at the
上記の説明では、電源モジュールPM2が受け取る制御電圧Vi2’について説明されているが、他の電源モジュールが受け取る制御電圧も同様に求められる。例えば、電源モジュールPM3が受け取る制御電圧Vi3’を求める場合には、式(10)の中の数字「2」を「3」に置き換えればよい。したがって、式(10)は、一般化すると、以下のように表される。
Vik’=Vok−Ak1*(Vo1−Vi1)*(Ik/I1) ・・・(11)
ただし、Ak1=Rk/R1
Ak1:トリマTk1によって調整される抵抗比
Rk:ケーブル3の出力信号線3kの抵抗
k:2〜zの整数
In the above description, the control voltage Vi2 ′ received by the power supply module PM2 has been described. However, the control voltages received by other power supply modules are similarly obtained. For example, when the control voltage Vi3 ′ received by the power supply module PM3 is obtained, the number “2” in the equation (10) may be replaced with “3”. Therefore, when generalized, the expression (10) is expressed as follows.
Vik ′ = Vok−A k1 * (Vo1−Vi1) * (Ik / I1) (11)
However, A k1 = Rk / R1
A k1 : Resistance ratio adjusted by trimmer T k1
Rk: resistance of the output signal line 3k of the
k: integer from 2 to z
制御回路11は、式(11)の演算を行うことによって、負荷2の入力端子22〜2zの入力電圧Vi2〜Vizを表す制御電圧Vi2’〜Viz’を求めることができる。制御電圧Vi2’〜Viz’は、電源モジュールPM2〜PMzに入力される。したがって、電源モジュールPM2〜PMzは、制御回路11から受け取った制御電圧Vi2’〜Viz’に基づいて、負荷2の入力電圧Vi2〜Vizが所望の値になるように出力電圧Vo2〜Vozの値を調整することができる。
The
第1の実施形態では、制御回路11は、式(11)の演算を行うことによって、負荷2の入力端子22〜2zの入力電圧Vi2〜Vizを表す制御電圧Vi2’〜Viz’を求めている。電源モジュールPM2〜PMzは、制御回路11から受け取った制御電圧Vi2’〜Viz’に基づいて、負荷2の入力電圧Vi2〜Vizが所望の値になるように出力電圧Vo2〜Vozの値を調整している。したがって、電源モジュールPM2〜PMzは、負荷2の入力端子22〜2zにおける入力電圧Vi2〜Vizをリモートセンシングにより検出しなくても、負荷2の入力電圧Vi2〜Vizを所望の値にすることができる。このため、電源モジュールPM2〜PMzと負荷2との間には、リモートセンシング用の信号線が不要になり、ケーブル3に備えなければならないリモートセンシング用の信号線の総数を削減することができる。
In the first embodiment, the
図1および図2に示す電源装置1は、複数の電源電圧が必要となる負荷2を備えた装置に適用することができる。以下に、図1および図2に示す電源装置1を磁気共鳴イメージング装置に適用した例について説明する。
The
図3は、図1および図2に示す電源装置1を磁気共鳴イメージング装置に適用した例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example in which the
磁気共鳴イメージング装置100は、磁場発生装置2と、テーブル3と、受信コイル装置4と、制御装置5と、電源装置1と、ケーブル3と、入力装置6と、表示装置7とを有している。
The magnetic
磁場発生装置2は、被検体8が収容されるボア21を有している。また、磁場発生装置2は、静磁場を印加するための超伝導コイルと、勾配磁場を印加するための勾配コイルと、RF(Radio Frequency)パルスを送信するための送信コイルとを内蔵している(図示せず)。
The
テーブル3は、被検体8を搬送するためのクレードル31を有している。クレードル31によって、被検体8はボア21に搬送される。
The table 3 has a
受信コイル装置4は、被検体8に取り付けられている。受信コイル装置4は、複数のコイルエレメント4aを有している。複数のコイルエレメント4aで受信された磁気共鳴信号は、スイッチ22を通じて複数の受信器23に伝送される。
The receiving
スイッチ22および受信器23は、磁場発生装置2に内蔵されている。スイッチ22は、複数のコイルエレメント4aと複数の受信器23との接続を切り替えるためのスイッチング動作を行う。コイルエレメント4aで受信された磁気共鳴信号は、スイッチ22のスイッチング動作に従って、複数の受信器23のうちのいずれかの受信器23に伝送される。受信器23は、受け取った磁気共鳴信号をデジタル変換するなどの信号処理を行い出力する。受信器23から出力された信号は、制御装置5に入力される。
The
制御装置5は、シーケンサ51、送信器52、駆動回路53、および中央処理装置54を有している。
The
シーケンサ51は、中央処理装置54の制御を受けて、パルスシーケンスを実行するための情報を送信器52および駆動回路53に送る。
Under the control of the central processing unit 54, the sequencer 51 sends information for executing the pulse sequence to the
送信器52は、シーケンサ51から送られた情報に基づいて、RFコイル(図示せず)を駆動する駆動信号を出力する。
The
駆動回路53は、シーケンサ51から送られた情報に基づいて、勾配コイル(図示せず)を駆動する駆動信号を出力する。
The
中央処理装置54は、受信器23から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、MRI装置100の各種の動作を実現するように、MRI装置100の各部の動作を総括する。
The central processing unit 54 summarizes the operations of each unit of the
電源装置1は、磁場発生装置2に内蔵されたスイッチ22に電力を供給する。
The
入力装置6は、オペレータ9の操作に応答して、制御装置5に種々の命令などを伝送する。
The
表示装置7は、画像などを表示する。 The display device 7 displays an image and the like.
磁気共鳴イメージング装置100は、上記のように構成されている。
The magnetic
次に、磁場発生装置2に内蔵されたスイッチ22および受信器23と、ケーブル3と、電源装置1との接続関係について説明する。
Next, the connection relationship between the
図4は、磁場発生装置2に内蔵されたスイッチ22および受信器23と、ケーブル3と、電源装置1との接続関係の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a connection relationship between the
電源装置1の電源モジュールPM1は、ケーブル3の出力信号線31aを通じて、スイッチ22の第1の入力端子221に電圧を出力し、リモートセンシング用の信号線31bを通じて、スイッチ22の第1の入力端子221における電圧を検出する。また、電源モジュールPM2〜PMzは、ケーブル3の出力信号線32〜3zを通じて、スイッチ22の入力端子222〜22zに電圧を出力する。
The power supply module PM1 of the
電源装置1の制御回路11は、式(11)の演算を行うことによって、スイッチ22の入力端子222〜22zの入力電圧Vi2〜Vizを表す制御電圧Vi2’〜Viz’を求めている。電源モジュールPM2〜PMzは、制御回路11から受け取った制御電圧Vi2’〜Viz’に基づいて、スイッチ22の入力電圧Vi2〜Vizが所望の値になるように出力電圧Vo2〜Vozの値を調整している。したがって、電源モジュールPM2〜PMzは、スイッチ22の入力端子222〜22zにおける入力電圧Vi2〜Vizをリモートセンシングにより検出しなくても、スイッチ22の入力電圧Vi2〜Vizを所望の値にすることができる。このため、電源モジュールPM2〜PMzとスイッチ22との間には、リモートセンシング用の信号線が不要になり、ケーブル3に備えなければならないリモートセンシング用の信号線の総数を削減することができる。
The
(2)第2の実施形態
図5は、本発明の第2の実施形態の電源装置10を示す図である。
第2の実施形態の電源装置10は、第1の実施形態の電源装置1とは異なり、電流測定回路CM1〜CMzを備えていないが、その他の構成は、第1の実施形態の電源装置1と同じである。
(2) Second Embodiment FIG. 5 is a diagram showing a
Unlike the
第2の実施形態では、電流測定回路CM1〜CMzが備えられていないが、制御回路11は、電源モジュールPM2〜PMzに出力する制御電圧Vi2’〜Viz’を求めることができる。以下に、制御回路11がどのようにして制御電圧Vi2’〜Viz’を求めているかについて説明する。尚、以下では、説明の便宜上、代表して、電源モジュールPM2に出力する制御電圧Vi2’の算出方法について説明するが、その他の電源モジュールに出力する制御電圧の算出方法についても、同様の方法によって算出することができる。
In the second embodiment, the current measurement circuits CM1 to CMz are not provided, but the
負荷2で消費される消費電流は、負荷2の種類によって異なる。したがって、電源装置10に別の負荷2を接続すると、それに応じて、ケーブル3に流れる電流I1およびI2の値も変化する。しかし、電源装置10に接続される負荷2の種類が特定されれば、ケーブル3に流れる電流I1およびI2の値は決まる。したがって、以下の関係式が成り立つ。
I2/I1=B21 ・・・(12)
The consumption current consumed by the
I2 / I1 = B 21 (12)
また、式(10)および式(12)から、以下の式が成り立つ。
Vi2’=Vo2−(A21*B21)*(Vo1−Vi1) ・・・(13)
Moreover, the following formula | equation is materialized from Formula (10) and Formula (12).
Vi2 '= Vo2- (A 21 * B 21) * (Vo1-Vi1) ··· (13)
式(13)より、Vo2、A21*B21、Vo1、およびVi1の値を得ることができれば、入力電圧Vi2が求まることが分かる。Vo2、Vo1、およびVi1は、第1の実施形態と同様に求めることができるので、(A21*B21)を求めることができれば、式(13)に従って入力電圧Vi2を求めることができる。A21は抵抗比であり(式(7)参照)、B21は電流比である(式(11)参照)。抵抗比A21は、使用されるケーブル3の種類が決まれば、ケーブル3の長さに関わらず決まった値になり、電流比B21は、使用される負荷2の種類が決まれば決まった値になる。したがって、電源装置1を使用するユーザが、使用される負荷2およびケーブル3の種類に従ってトリマT21を調整することによって、制御回路11は、A21/B21の値を得ることができる。このため、電源モジュールPM2は、入力電圧Vi2が所望の値になるように出力電圧Vo2の値を調整することができる。
From the equation (13), it can be seen that if the values of Vo2, A 21 * B 21 , Vo1, and Vi1 can be obtained, the input voltage Vi2 can be obtained. Since Vo2, Vo1, and Vi1 can be obtained in the same manner as in the first embodiment, if (A 21 * B 21 ) can be obtained, the input voltage Vi2 can be obtained according to equation (13). A 21 is a resistance ratio (see equation (7)), and B 21 is a current ratio (see equation (11)). The resistance ratio A 21 is a value determined regardless of the length of the
第2の実施形態でも、第1の実施形態と同様に、電源モジュールPM2〜PMzは、スイッチ22の入力端子222〜22zにおける入力電圧Vi2〜Vizをリモートセンシングにより検出しなくても、スイッチ22の入力電圧Vi2〜Vizを所望の値にすることができる。したがって、電源モジュールPM2〜PMzとスイッチ22との間には、リモートセンシング用の信号線が不要になり、ケーブル3に備えなければならないリモートセンシング用の信号線の総数を削減することができる。
Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the power supply modules PM2 to PMz can detect the
1 電源装置
2 負荷
3 ケーブル
11 制御回路
12 トリマ
31a、32〜3z 出力信号線
31b リモートセンシング用信号線
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第2の出力信号線を通じて前記負荷の第2の入力端子に第2の出力電圧を出力する第2の電源モジュールと、
前記第2の電源モジュールを制御する制御手段と、
を有する電源装置であって、
前記制御手段は、
(1)前記第1の電源モジュールによって検出された前記第1の入力端子における電圧と、
(2)前記第1の出力電圧と、
(3)前記第1の出力信号線に流れる第1の電流と、
(4)前記第2の出力電圧と、
(5)前記第2の出力信号線に流れる第2の電流と、
(6)前記第2の出力信号線の抵抗と前記第1の出力信号線の抵抗との比と、
に基づいて、第2の入力端子における電圧を求め、求めた電圧を、前記第2の電源モジュールを制御するための制御電圧として、前記第2の電源モジュールに出力し、
前記第2の電源モジュールは、
前記制御電圧に基づいて、前記第2の出力電圧の値を調整する、電源装置。 A first power supply module that outputs a first output voltage to a first input terminal of a load through a first output signal line, the voltage at the first input terminal of the load being detected by remote sensing, and detected A first power supply module that adjusts a value of the first output voltage based on the measured voltage;
A second power supply module that outputs a second output voltage to a second input terminal of the load through a second output signal line;
Control means for controlling the second power supply module;
A power supply device comprising:
The control means includes
(1) a voltage at the first input terminal detected by the first power supply module;
(2) the first output voltage;
(3) a first current flowing through the first output signal line;
(4) the second output voltage;
(5) a second current flowing in the second output signal line;
(6) the ratio of the resistance of the second output signal line to the resistance of the first output signal line;
And obtaining the voltage at the second input terminal and outputting the obtained voltage to the second power supply module as a control voltage for controlling the second power supply module,
The second power supply module includes:
A power supply device that adjusts a value of the second output voltage based on the control voltage.
前記第2の電流を測定する第2の電流測定手段と、
を有する、請求項1に記載の電源装置。 First current measuring means for measuring the first current;
Second current measuring means for measuring the second current;
The power supply device according to claim 1, comprising:
Vi2’=Vo2−A21*(Vo1−Vi1)*(I2/I1)
ここで、Vi2’:前記制御電圧
Vo2:前記第2の電源モジュールの出力電圧
A21:前記第2の出力信号線の抵抗と前記第1の出力信号線の抵抗との比
Vo1:前記第1の電源モジュールの出力電圧
Vi1:前記負荷の第1の入力端子における電圧
I2:前記第2の出力信号線に流れる電流
I1:前記第1の出力信号線に流れる電流 The power supply device according to claim 1, wherein the control voltage is obtained by the following equation.
Vi2 ′ = Vo2-A 21 * (Vo1-Vi1) * (I2 / I1)
Where Vi2 ′: the control voltage
Vo2: Output voltage of the second power supply module
A 21 : ratio of the resistance of the second output signal line to the resistance of the first output signal line
Vo1: Output voltage of the first power supply module
Vi1: voltage at the first input terminal of the load
I2: current flowing through the second output signal line
I1: Current flowing through the first output signal line
Vi2’=Vo2−(A21*B21)*(Vo1−Vi1)
ここで、Vi2’:前記制御電圧
Vo2:前記第2の電源モジュールの出力電圧
A21:前記第2の出力信号線の抵抗と前記第1の出力信号線の抵抗との比
B21:前記第2の電流と前記第1の電流との比
Vo1:前記第1の電源モジュールの出力電圧
Vi1:前記負荷の第1の入力端子における電圧 The power supply device according to claim 1, wherein the control voltage is obtained by the following equation.
Vi2 '= Vo2- (A 21 * B 21) * (Vo1-Vi1)
Where Vi2 ′: the control voltage
Vo2: Output voltage of the second power supply module
A 21 : ratio of the resistance of the second output signal line to the resistance of the first output signal line
B 21 : ratio of the second current to the first current
Vo1: Output voltage of the first power supply module
Vi1: voltage at the first input terminal of the load
前記複数のコイルエレメントが受信した磁気共鳴信号をデジタル変換する複数の受信器と、
前記複数のコイルエレメントと前記複数の受信器との接続を切り替えるスイッチと、
を有し、
前記電源装置は、ケーブルを介して、前記スイッチに電力を供給する、請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。 A coil device having a plurality of coil elements for receiving magnetic resonance signals from a subject;
A plurality of receivers for digitally converting magnetic resonance signals received by the plurality of coil elements;
A switch for switching connection between the plurality of coil elements and the plurality of receivers;
Have
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7, wherein the power supply device supplies power to the switch via a cable.
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