一种基于PID调节和PWM技术的MRI B0场补偿放大器

摘要

本发明涉及一种基于PID调节和PWM技术的MRI B0场补偿放大器，包括正负电源模块、补偿放大电路板，其采用的技术手段有：放大滤波、负反馈、PID频响调节、正反馈、PWM调制、基于FPGA的PWM波形整形、隔离驱动技术、信号放大、信号滤波还原、电流采样、电流监控、过流保护等。其优点是：反馈增益需要适当，使系统工作更加稳定；PID调节，使补偿放大器的负载匹配范围更加宽阔；解决了普通放大器适配范围小、当不匹配负载范围时出现自激的缺点；能从一定程度上使输出响应速度加快，以避免因负载感性过大，导致输出响应速度过慢；由于采用了PWM开关方式，补偿放大器的效率可达到约90%，解决了普通放大器效率低缺点。

主权项

一种基于PID调节和PWM技术的MRI B0场补偿放大器，包括正负电源模块、补偿放大电路板，其特征是：所述补偿放大电路板包括放大滤波电路模块、负反馈加法器、PID调节电路模块、放大滤波电路模块、正反馈加法器、PWM调制模块、FPGA整形模块、隔离驱动、H桥、电流采样模块，并设置有电源输入接口、信号输入接口、信号输出接口、时钟输入接口、时钟输出接口、时钟选择接口、输出使能控制接口、复位控制接口；所述正负电源模块通过电缆连接补偿放大板的电源输入接口；所述补偿放大板的信号输入接口外端连接信号输入设备，内部通过传输线路依次连接至放大滤波电路模块、负反馈加法器、PID调节电路模块、放大滤波电路模块、正反馈加法器、PWM调制模块、FPGA整形模块、隔离驱动、H桥、电流采样模块以及信号输出接口；所述补偿放大板的信号输出接口外部连接至磁共振系统的B0补偿线圈；所述补偿放大板的时钟输入、输出接口内部通过电平转换模块连接至FPGA整形模块，时钟输入接口外部连接至时钟源，时钟输出接口外部连接至其他放大器，实现相关设备的时钟同步；所述时钟选择接口内部连接至FPGA整形模块，外部连接至控制设备或者选择开关，实现时钟选择功能；所述补偿放大板输出使能控制接口内部连接至FPGA整形模块，外部连接至控制设备或者控制按钮，实现禁止输出；所述补偿放大板复位控制接口内部连接至FPGA整形模块，外部连接至控制设备或者控制按钮，实现错误或者告警消除。