專利名稱：用于計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)的多通道無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的公開內(nèi)容總體涉及一種功率傳遞機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)的多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)用于獲得測(cè)試對(duì)象的無(wú)創(chuàng)剖面圖像，尤其是用于醫(yī)療分析和治療的人體組織的內(nèi)部圖像。當(dāng)前的CT系統(tǒng)將諸如患者這樣的測(cè)試對(duì)象定位在旋轉(zhuǎn)支架或門架的中心孔內(nèi)的臺(tái)床上，所述旋轉(zhuǎn)支架或門架由固定支架支撐。在一個(gè)笛卡爾坐標(biāo)系的x-y平面(通常稱為“成像平面”)內(nèi)，門架包括定位在所述孔相對(duì)側(cè)的X射線源和探測(cè)器陣列，從而這兩者都與門架一起圍繞著被成像的測(cè)試對(duì)象旋轉(zhuǎn)。在沿門架的旋轉(zhuǎn)路徑的幾個(gè)角度位置中的每一個(gè)角度位置(也稱為“投射”)處，X射線源發(fā)射扇形準(zhǔn)直射束(collimatedbeam)，該扇形準(zhǔn)直射束通過(guò)測(cè)試對(duì)象的成像片層，被成像對(duì)象衰減，并且被探測(cè)器陣列接收。
探測(cè)器陣列中的每個(gè)探測(cè)器元件產(chǎn)生指示衰減的X射線束強(qiáng)度的單獨(dú)的電信號(hào)，所述射線束被從X射線源投射到特定探測(cè)器元件，并入射到其傳感器表面。旋轉(zhuǎn)支架內(nèi)的電路整理來(lái)自所有探測(cè)器元件的電信號(hào)以產(chǎn)生在每個(gè)門架角度或投射處的投射數(shù)據(jù)集。每個(gè)投射數(shù)據(jù)集被稱為一個(gè)“視圖(view)”，“掃描”是一組在X射線源和探測(cè)器陣列的一個(gè)旋轉(zhuǎn)期間從不同門架角度得到的這種視圖。然后，固定支架中的計(jì)算機(jī)處理該掃描以將各投射數(shù)據(jù)集重建成為測(cè)試對(duì)象的片層或剖面的CT圖像。
在傳統(tǒng)的CT系統(tǒng)中，功率通過(guò)電刷和滑環(huán)機(jī)構(gòu)傳遞到變換器(inverter)，該變換器與CT系統(tǒng)的高壓儲(chǔ)能電路(例如，包括變壓器、整流器和濾波器電容部件)一起隨著門架物理地旋轉(zhuǎn)。不幸地是，將變換器放置到旋轉(zhuǎn)門架上增加了系統(tǒng)的重量、體積和復(fù)雜度。而且，電刷和滑環(huán)機(jī)構(gòu)(其典型地用于載送較大電流)容易遇到可靠性減小、維護(hù)問題和產(chǎn)生電噪聲，這干擾了敏感的現(xiàn)代醫(yī)療診斷程序，尤其是在惡劣的環(huán)境下。
因此，隨著開發(fā)出更高旋轉(zhuǎn)速度的CT系統(tǒng)，減小旋轉(zhuǎn)部件的體積和重量變得有利。

發(fā)明內(nèi)容
一種多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)克服或減緩了現(xiàn)有技術(shù)的上述和其它缺陷和不足。在一個(gè)典型實(shí)施例中，功率傳遞系統(tǒng)包括布置在系統(tǒng)的固定側(cè)的主功率變換器，和布置在該系統(tǒng)的固定側(cè)的輔助功率變換器。旋轉(zhuǎn)變壓器具有布置在該系統(tǒng)的固定側(cè)的初級(jí)側(cè)和布置在該系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的次級(jí)側(cè)。旋轉(zhuǎn)變壓器被配置成將來(lái)自主功率變換器輸出端的主功率耦合到該系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的主功率電壓輸出端，并進(jìn)一步被配置成將來(lái)自輔助功率變換器輸出端的輔助功率耦合到該系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的至少一個(gè)輔助電壓輸出端。
在另一實(shí)施例中，用于計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)的多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)包括布置在CT系統(tǒng)的固定側(cè)的X射線功率變換器，和布置在CT系統(tǒng)的固定側(cè)的輔助功率變換器。旋轉(zhuǎn)變壓器具有布置在CT系統(tǒng)的固定側(cè)的初級(jí)側(cè)和布置在CT系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的次級(jí)側(cè)。旋轉(zhuǎn)變壓器被配置成將來(lái)自X射線功率變換器輸出端的X射線生成功率耦合到CT系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的高壓儲(chǔ)能電路，其中該高壓儲(chǔ)能電路進(jìn)一步耦合到X射線發(fā)生管。旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)一步被配置成將來(lái)自輔助功率變換器輸出端的輔助功率耦合到CT系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的至少一個(gè)輔助電壓輸出端。
在又一個(gè)實(shí)施例中，多通道旋轉(zhuǎn)變壓器包括固定側(cè)和旋轉(zhuǎn)側(cè)，這兩側(cè)中的每一側(cè)都具有一對(duì)同心的E形鐵芯(core)。這對(duì)同心的E形鐵芯中的一個(gè)被配置成將來(lái)自固定側(cè)的主功率耦合到旋轉(zhuǎn)側(cè)，而這對(duì)同心的E形鐵芯中的另一個(gè)進(jìn)一步被配置成將來(lái)自固定側(cè)的輔助功率耦合到旋轉(zhuǎn)側(cè)。


參考示例性附圖，其中在這幾個(gè)附圖中相同的元件用相同的數(shù)字編號(hào)圖1是適用于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)10；圖2是用于CT應(yīng)用的現(xiàn)有功率傳遞系統(tǒng)的示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于CT系統(tǒng)的多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)的示意圖；圖4是圖3中示意性所示的多通道旋轉(zhuǎn)變壓器的橫截面圖；圖5是旋轉(zhuǎn)變壓器的一個(gè)替換實(shí)施例的示意圖，其中，其漏電感作為功率變換器的共振電感；圖6是旋轉(zhuǎn)變壓器的又一實(shí)施例的示意圖，其中，共振電容也被合并在其初級(jí)繞組中；和圖7是圖6中示意性所示的多通道旋轉(zhuǎn)變壓器的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
這里公開了一種用于CT系統(tǒng)的多通道、無(wú)接觸的功率傳遞系統(tǒng)，其通過(guò)使用多通道旋轉(zhuǎn)變壓器將X射線發(fā)生器功率和輔助功率提供給CT系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部分。因此，功率傳遞的非接觸方式(即，通過(guò)電磁感應(yīng))用于滿足所有的CT系統(tǒng)功率傳遞需要。由此，該CT系統(tǒng)具有復(fù)雜度減小的特征，這是由于可以從門架的旋轉(zhuǎn)側(cè)去除更多的部件。另外，本發(fā)明的各實(shí)施例進(jìn)一步解決了所輻射的EM噪聲和用于使多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)適配于CT系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)變壓器繞組的其它細(xì)節(jié)。
首先參考圖1，其中顯示了適于按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例使用的一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10包括一個(gè)通常為環(huán)形的旋轉(zhuǎn)支架12或門架，以及支撐該旋轉(zhuǎn)支架12的固定支架13。旋轉(zhuǎn)支架12進(jìn)一步包括X射線源14，該X射線源用于向定位在孔19相對(duì)側(cè)上的探測(cè)器陣列18發(fā)射高度準(zhǔn)直的X射線束16?？?9允許測(cè)試對(duì)象20(例如患者)被放置在平臺(tái)21上，該平臺(tái)例如可以通過(guò)平移而沿著旋轉(zhuǎn)支架12的旋轉(zhuǎn)軸22移動(dòng)。平臺(tái)21的移動(dòng)允許測(cè)試對(duì)象20的不同的感興趣橫截面部分定位在旋轉(zhuǎn)支架12的成像平面內(nèi)。
一旦測(cè)試對(duì)象20例如已經(jīng)通過(guò)測(cè)試對(duì)象20和/或平臺(tái)21的移動(dòng)而被定位到孔19中，然后旋轉(zhuǎn)支架12被圍繞旋轉(zhuǎn)軸22、并且在沿著旋轉(zhuǎn)路徑的多個(gè)角度位置中的每一個(gè)角度位置處旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，X射線源14發(fā)射X射線束16，該X射線束通過(guò)測(cè)試對(duì)象20并且入射到探測(cè)器陣列18的多個(gè)探測(cè)器元件(沒有單獨(dú)示出)的接收表面。作為響應(yīng)，探測(cè)器陣列18的每個(gè)探測(cè)器元件產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，其大小與所接收的射線強(qiáng)度成比例，因此與穿過(guò)測(cè)試對(duì)象20后的X射線束的衰減量成比例。
代表投射數(shù)據(jù)的、來(lái)自探測(cè)器陣列18的每個(gè)探測(cè)器元件的信號(hào)通過(guò)線路23傳送到控制和陣列處理器24，該控制和陣列處理器將所接收的投射數(shù)據(jù)處理成測(cè)試對(duì)象20在所選定的徑向或角度位置處的徑向圖像，其被稱為視圖。然后，使用已知的圖像處理算法，將通常被稱為掃描的、在旋轉(zhuǎn)支架12的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)中得到的視圖的集合進(jìn)一步處理成成像平面內(nèi)的測(cè)試對(duì)象20的感興趣部分的橫截面圖像。
盡管未在圖1中具體示出，在傳統(tǒng)配置的功率傳遞安排中，除了X射線源14和探測(cè)器陣列18之外，幾個(gè)功率傳遞電子組件(例如變換器、高壓儲(chǔ)能電路)也物理地安裝到旋轉(zhuǎn)支架12上。不幸地是，以增加的速度轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架12的預(yù)期能力受到(除了其它因素之外)各電子部件質(zhì)量的損害。當(dāng)門架速度增加時(shí)，為了保持恒定的信噪比(SNR)，發(fā)生器的功率要求也增加。因此，發(fā)生器部件的質(zhì)量因而增加。這又導(dǎo)致需要將這種部件構(gòu)造成伸出旋轉(zhuǎn)支架12的懸臂，由此增加了對(duì)安裝托架的轉(zhuǎn)矩并增大了施加在其上的力，而這又進(jìn)一步限制了轉(zhuǎn)速。
圖2是用于CT應(yīng)用的現(xiàn)有功率傳遞系統(tǒng)100的示意圖，包括用于傳遞X射線發(fā)生器功率的主功率通道102和至少一個(gè)輔助功率通道104，該輔助功率通道用于傳遞位于旋轉(zhuǎn)支架12上的許多電子裝置所使用的輔助功率。如圖所示，來(lái)自主功率通道和輔助功率通道的功率以滑環(huán)106所代表的“接觸”的方式從固定支架13傳遞到旋轉(zhuǎn)支架12。特別地，通過(guò)主功率通道102傳遞的X射線發(fā)生器功率被安裝在門架上的X射線功率變換器108控制，DC電壓通過(guò)滑環(huán)106給該變換器供電。變換器108包括四個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)開關(guān)(通常表示為110)，所述絕緣柵雙極型晶體管開關(guān)用于產(chǎn)生高頻電流和電壓。變換器108的AC輸出側(cè)的一個(gè)引腳包括形成串聯(lián)共振電路112的共振電感部件和電容部件，以用于產(chǎn)生正弦電流波形，該正弦電流波形減小了IGBT開關(guān)損耗以及所輻射的電磁發(fā)射。
來(lái)自變換器108的AC輸出電壓被饋送給高壓(HV)儲(chǔ)能電路114，該高壓儲(chǔ)能電路通過(guò)升壓變壓器116和整流器電路118產(chǎn)生高壓DC電勢(shì)。然后HVDC電勢(shì)(例如140kV)被供應(yīng)給用于生成X射線的X射線管120。
如輔助功率通道104中所示，來(lái)自固定支架13的AC功率輸入也以接觸的方式(例如，通過(guò)滑環(huán))傳遞到旋轉(zhuǎn)支架12，以用于轉(zhuǎn)換為輔助功率電壓。在所示的例子中，第一輔助電壓通過(guò)被配置成與第一DC/DC轉(zhuǎn)換器126串聯(lián)的第一AC/DC轉(zhuǎn)換器124產(chǎn)生，同時(shí)旋轉(zhuǎn)支架12上的第二輔助電壓通過(guò)被配置成與第二DC/DC轉(zhuǎn)換器130串聯(lián)的第二AC/DC轉(zhuǎn)換器128產(chǎn)生。應(yīng)當(dāng)理解，可以選擇AC/DC和DC/DC轉(zhuǎn)換器的參數(shù)以產(chǎn)生任何期望的DC輔助電壓值，這取決于要從所述轉(zhuǎn)換器供電的(一個(gè)或多個(gè))負(fù)載的類型。最后，圖2進(jìn)一步顯示了用于驅(qū)動(dòng)X射線管120的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)器132，其中那里的功率直接取自于通過(guò)滑環(huán)106傳遞的DC功率。
然而，如前面所述，將功率轉(zhuǎn)換電子設(shè)備放置在旋轉(zhuǎn)門架上增加了CT系統(tǒng)的重量、體積和復(fù)雜度。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖3是多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)200的示意圖。代替滑環(huán)配置，來(lái)自于固定支架13的功率通過(guò)多通道旋轉(zhuǎn)變壓器202傳遞到旋轉(zhuǎn)支架12，這將在隨后進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。旋轉(zhuǎn)變壓器202不僅傳遞主X射線生成功率，而且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通道傳遞輔助功率。這樣，現(xiàn)在某些功率轉(zhuǎn)換裝置(例如變換器)能夠被布置在固定支架13上。例如，除了主X射線功率變換器108之外，系統(tǒng)200進(jìn)一步包括安裝在固定支架13上的單獨(dú)的輔助功率變換器204。
由于X射線功率變換器108產(chǎn)生的功率具有脈沖特性，因此它不適合供給存在于CT系統(tǒng)200的旋轉(zhuǎn)支架12上的各種電子設(shè)備。因此，盡管輔助功率變換器204類似于X射線功率變換器，但它與X射線功率變換器108相比具有減小的功率能力(例如，大約5kW比大約150kW)。在無(wú)接觸系統(tǒng)200和傳統(tǒng)系統(tǒng)100之間的另一個(gè)區(qū)別是，在X射線/輔助變換器輸出端的兩個(gè)引腳中使用等分的電感和電容共振元件。這種配置有助于減小在旋轉(zhuǎn)變壓器202處的共模電壓噪聲(由IGBT開關(guān)產(chǎn)生)。
代替在旋轉(zhuǎn)支架上產(chǎn)生多個(gè)固定的電壓電平，旋轉(zhuǎn)變壓器202被配置成包括X射線功率初級(jí)繞組206和次級(jí)繞組208，以及輔助功率初級(jí)繞組210和一個(gè)或多個(gè)輔助功率次級(jí)繞組212、214。應(yīng)當(dāng)理解，多個(gè)次級(jí)繞組可以集成到旋轉(zhuǎn)變壓器202中以提供各種期望的DC電壓(例如，600VDC、48VDC、24VDC等)。在所示的特定實(shí)施例中，每個(gè)輔助功率次級(jí)繞組212、214上的電壓然后在旋轉(zhuǎn)支架12上被整流和過(guò)濾以產(chǎn)生多個(gè)DC電壓(例如，用于轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的600伏的HVDC輸出，和用于各種系統(tǒng)電子設(shè)備的48伏的低壓DC輸出)。
如圖3進(jìn)一步所示，用于X射線源、高壓輔助源和低壓輔助源的輸出電壓都可以被感測(cè)、數(shù)字化、然后例如通過(guò)電容或光學(xué)通信鏈路從反饋收集器/數(shù)字化器/發(fā)射器216傳送回固定側(cè)功率控制器218。一種適當(dāng)類型的無(wú)接觸通信鏈路在Pearson，Jr.等人的美國(guó)專利6,301,324中進(jìn)行了描述，該專利的內(nèi)容全部在此引用。這種反饋控制環(huán)路允許功率控制器218基于在旋轉(zhuǎn)側(cè)上感測(cè)的、受到最大百分比電壓降的特定輸出電壓而控制輔助功率變換器204中的各IGBT，由此用一個(gè)功率變換器來(lái)控制多個(gè)輸出電壓。在這方面的其它的信息可以從Katcha的美國(guó)專利5,646,835中找到，該專利的內(nèi)容全部引用于此。
現(xiàn)在參考圖4，其中顯示了圖3中示意性所示的旋轉(zhuǎn)變壓器202的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。如圖所示，旋轉(zhuǎn)變壓器202的特征在于具有一對(duì)相對(duì)的盤(platter)，包括固定(初級(jí))盤302和旋轉(zhuǎn)(次級(jí))盤304，在它們之間具有氣隙306。每個(gè)盤302、304包括一對(duì)由高磁導(dǎo)材料(例如鐵氧體)制造的同心鐵芯(用于初級(jí)/次級(jí)X射線功率繞組的內(nèi)鐵芯308和用于初級(jí)/次級(jí)輔助功率繞組的外鐵芯310)，其為穿過(guò)氣隙306從一個(gè)盤到另一個(gè)盤的磁通量提供通道。在所示的典型實(shí)施例中，鐵芯308、310為“E形”，從而在鐵芯的附近更好地包含任何雜散磁場(chǎng)。
如圖4進(jìn)一步所示，用于內(nèi)E形鐵芯和外E形鐵芯的初級(jí)/次級(jí)繞組都可以被這樣纏繞從E形鐵芯的一個(gè)開口開始，在E形鐵芯的兩個(gè)通道中的一個(gè)中沿第一方向(例如順時(shí)針)圍繞盤纏繞到大約起始點(diǎn)，橫跨到該鐵芯的另一開口，并且在兩個(gè)通道中的另一個(gè)中沿相反的方向(例如逆時(shí)針)圍繞盤向回纏繞到開始點(diǎn)，由此完成一個(gè)線匝。應(yīng)當(dāng)理解，用于初級(jí)和次級(jí)繞組(以及多個(gè)次級(jí)繞組)的多個(gè)線匝可以在相同的E形鐵芯上纏繞，這取決于期望的輸出和電壓電平的數(shù)量。
在圖5所示的一個(gè)替換實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)變壓器包括漏電感L，該漏電感作為功率變換器108的共振電感，由此去除了變換器外殼中的單獨(dú)的電感部件。在圖6所示的又一可選擇實(shí)施例中，共振電容321、322被配置成直接位于旋轉(zhuǎn)變壓器202的初級(jí)繞組206中，因此減小了由此受到的電壓大小。例如，對(duì)于由圖7所示的一個(gè)線匝的初級(jí)繞組，電容321、322可以與繞組輸入成180度放置，由此，對(duì)于兩個(gè)共振電容的該配置而最小化繞組受到的電壓。該電容放置方式限制了漏電感L產(chǎn)生的共振電壓。該配置僅僅是示例性的，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于不同數(shù)量的電容和初級(jí)線匝，為了減小繞組電壓可以改變?cè)撎囟ǖ呐渲谩?br> 通過(guò)上述多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)的使用，消除了所有的接觸滑環(huán)電刷、相關(guān)的灰塵、磨損和所需的預(yù)防維護(hù)，這導(dǎo)致了有利的費(fèi)用節(jié)省。而且，X射線功率變換器組件和托架的去除導(dǎo)致了系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)支架的質(zhì)量直接減小大約40kg。相應(yīng)地，也可以從旋轉(zhuǎn)支架去除相等的配重。隨著變換器和配重的去除，存在進(jìn)一步的空間來(lái)去除懸臂部件，從而具有更一致平衡的門架，由此便于達(dá)到0.2sec/rev的門架速度。另一成本降低來(lái)自于在支架固定側(cè)上放置(一個(gè)或多個(gè))變換器和各輔助DC-DC轉(zhuǎn)換器。
而且，通過(guò)在旋轉(zhuǎn)變壓器上具有多個(gè)次級(jí)繞組，導(dǎo)致進(jìn)一步減小了復(fù)雜度、組件的數(shù)量和系統(tǒng)的體積。另外，由于變換器輸出引腳中的分離阻抗和E形旋轉(zhuǎn)變壓器鐵芯的配置，該系統(tǒng)減小了所輻射的電磁發(fā)射。
盡管參考一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明范圍的情況下可以進(jìn)行各種變化和進(jìn)行元件的等效替換。另外，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以進(jìn)行許多改變以使特定的情況或材料適合本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明不希望被限于作為為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而設(shè)想的最佳模式的特定實(shí)施例，相反，本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)(200)，包括布置在該系統(tǒng)(200)的固定側(cè)(13)的主功率變換器(108)；布置在該系統(tǒng)(200)的所述固定側(cè)(13)的輔助功率變換器(204)；旋轉(zhuǎn)變壓器(202)，其具有布置在該系統(tǒng)(200)的所述固定側(cè)(13)的初級(jí)側(cè)(302)和布置在該系統(tǒng)(200)的旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的次級(jí)側(cè)(304)；和所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)被配置成將來(lái)自所述主功率變換器(108)的輸出端的主功率耦合到該系統(tǒng)(200)的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的主功率電壓輸出端，并且所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)進(jìn)一步被配置成將來(lái)自所述輔助功率變換器(204)的輸出端的輔助功率耦合到該系統(tǒng)(200)的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的至少一個(gè)輔助電壓輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)(302，304)進(jìn)一步包括同心的E形鐵芯(308，310)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)(302)的所述同心的E形鐵芯(308，310)中的第一個(gè)由一個(gè)繞組(206)纏繞，該繞組耦合到所述主功率變換器(108)的輸出端；和所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)(302)的所述同心的E形鐵芯(308，310)中的第二個(gè)由一個(gè)繞組(218)纏繞，該繞組耦合到所述輔助功率變換器(204)的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述次級(jí)側(cè)(304)的所述同心的E形鐵芯(308，310)中的第一個(gè)由一個(gè)繞組(208)纏繞，該繞組耦合到用于產(chǎn)生所述主功率電壓輸出的儲(chǔ)能電路(114)；和所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述次級(jí)側(cè)(304)的所述同心的E形鐵芯(308，310)中的第二個(gè)由至少一個(gè)繞組(212，214)纏繞，該繞組用于產(chǎn)生所述至少一個(gè)輔助電壓輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)和所述次級(jí)側(cè)(302，304)中的每個(gè)繞組被這樣安排在相應(yīng)的E形鐵芯(308，310)的第一和第二通道內(nèi)配置一個(gè)導(dǎo)線，從所述相應(yīng)的E形鐵芯(308，310)中的第一開口開始，該導(dǎo)線圍繞所述第一通道沿圓周橫穿、橫穿所述相應(yīng)的E形鐵芯(308，310)中的第二開口以及圍繞所述第二通道在相反的方向中沿圓周橫穿到大約所述第一開口處。
6.用于計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)(10)的多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)(200)，包括布置在該CT系統(tǒng)(10)的固定側(cè)(13)的X射線功率變換器(108)；布置在該CT系統(tǒng)(10)的所述固定側(cè)(13)的輔助功率變換器(204)；旋轉(zhuǎn)變壓器(202)，其具有布置在該CT系統(tǒng)(10)的所述固定側(cè)(304)的初級(jí)側(cè)(302)和布置在該CT系統(tǒng)(10)的旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的次級(jí)側(cè)；所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)被配置成將來(lái)自所述X射線功率變換器(108)的輸出端的X射線生成功率耦合到該系統(tǒng)的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的高壓儲(chǔ)能電路(114)，其中所述高壓儲(chǔ)能電路(114)進(jìn)一步耦合到X射線生成管(120)；和所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)進(jìn)一步被配置成將來(lái)自所述輔助功率變換器(204)的輸出端的輔助功率耦合到該CT系統(tǒng)(10)的所述旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的至少一個(gè)輔助電壓輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)(302，304)進(jìn)一步包括同心的E形鐵芯(308，310)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)(302)的所述同心的E形鐵芯中的第一個(gè)(308)由一個(gè)繞組(206)纏繞，該繞組耦合到所述X射線功率變換器的輸出端；和所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)(302)的所述同心的E形鐵芯中的第二個(gè)(310)由一個(gè)繞組纏繞，該繞組耦合到所述輔助功率變換器(204)的輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述次級(jí)側(cè)(304)的所述同心的E形鐵芯中的第一個(gè)(308)由一個(gè)繞組纏繞，該繞組耦合到所述高壓儲(chǔ)能電路(114)；和所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述次級(jí)側(cè)(304)的所述同心的E形鐵芯中的第二個(gè)(310)由至少一個(gè)繞組(212，214)纏繞，該繞組用于產(chǎn)生所述至少一個(gè)輔助電壓輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率傳遞系統(tǒng)(200)，其中所述旋轉(zhuǎn)變壓器(202)的所述初級(jí)側(cè)和所述次級(jí)側(cè)(302，304)中的每個(gè)繞組被這樣安排在相應(yīng)的E形鐵芯(308，310)的第一和第二通道內(nèi)配置一個(gè)導(dǎo)線，從所述相應(yīng)的E形鐵芯(308，310)中的第一開口開始，該導(dǎo)線圍繞所述第一通道沿圓周橫穿、橫穿所述相應(yīng)的E形鐵芯(308，310)中的第二開口以及圍繞所述第二通道在相反的方向中沿圓周橫穿到大約所述第一開口處。
全文摘要
321一種多通道、無(wú)接觸功率傳遞系統(tǒng)(200)包括布置在系統(tǒng)(200)的固定側(cè)(13)的主功率變換器(108)，和布置在該系統(tǒng)(200)的固定側(cè)(13)的輔助功率變換器(204)。旋轉(zhuǎn)變壓器(202)具有布置在該系統(tǒng)(200)的固定側(cè)(13)的初級(jí)側(cè)(302)和布置在該系統(tǒng)(200)的旋轉(zhuǎn)側(cè)的次級(jí)側(cè)。旋轉(zhuǎn)變壓器(202)被配置成將來(lái)自主功率變換器(108)的輸出端的主功率耦合到該系統(tǒng)(200)的旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的主功率電壓輸出端，并進(jìn)一步被配置成將來(lái)自輔助功率變換器(204)的輸出端的輔助功率耦合到該系統(tǒng)(200)的旋轉(zhuǎn)側(cè)(12)的至少一個(gè)輔助電壓輸出端。
文檔編號(hào)G01N23/04GK1853563SQ200510076279
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月29日
發(fā)明者J·S·卡特查, J·R·施密德特, M·貢扎萊茲, P·E·小皮爾森 申請(qǐng)人:通用電氣公司