14T超导磁体电源设计：纹波抑制与拓扑优化

"这篇论文详细探讨了14特斯拉(T)核磁共振成像(NMRI)超导磁体电源的拓扑设计以及纹波抑制技术。文章由彭程伟、高格等人撰写，主要关注在满足14T MRI设备中大电感超导磁体负载的特定需求下，如何设计一个高效电源系统，以降低电流纹波并确保系统的稳定性。" 在14T核磁共振成像系统中，超导磁体起着至关重要的作用，因为它能产生高磁场，极大地提高了图像的信噪比和分辨率，对于早期疾病诊断和复杂手术评估具有重要意义。然而，维持这种超导状态需要电源的高度稳定性，特别是要保证电流纹波低于1ppm，以确保磁体的正常运行。 论文指出，传统三相不控整流串联H桥电路存在电压不可控和纹波大的问题，这会直接影响超导磁体的稳定工作。为解决这些问题，研究者提出了一个新的拓扑结构，即三相不控整流串联双BUCK电路，并在电源输出端采用线性MOSFET有源滤波器，以实现多级处理和无源与有源滤波的结合。这种设计旨在有效抑制电流纹波，提升电源的输出质量。 在电源的输入级，中间变换级和输出级，研究者分别设计了不同的拓扑结构，每部分都对负载电流纹波抑制有其独特作用。通过Matlab仿真分析，证实了所提出的拓扑设计可以有效地减少纹波并保证电源的稳定输出。 论文的关键词包括磁体电源、纹波抑制、拓扑结构和核磁共振成像，表明研究的核心在于通过优化电源拓扑结构来实现对超导磁体纹波的抑制，从而提升14T核磁共振成像系统的整体性能。这一研究对于推动高磁场核磁共振技术的发展和应用具有积极意义。