1.一種基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置,其特征在于,包括:
PC機(jī),內(nèi)置有上位機(jī)軟件對(duì)發(fā)射電壓、疊加次數(shù)、拉莫爾頻率、發(fā)射持續(xù)時(shí)間、能量釋放時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;
MCU主控單元,與PC機(jī)進(jìn)行通訊,對(duì)陣列逆變電源進(jìn)行控制,并將電流電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到的發(fā)射橋路的電流電壓信號(hào)傳遞至PC機(jī);
FPGA邏輯控制單元,接受所述MCU主控單元的啟動(dòng)命令,產(chǎn)生的具有拉莫爾頻率時(shí)序通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)發(fā)射橋路,使得發(fā)射橋路工作,將高壓直流電信號(hào)轉(zhuǎn)變成具有當(dāng)?shù)乩獱栴l率的高壓交變電信號(hào);
能釋單元,通過(guò)MCU主控單元控制,連接激發(fā)線圈的儲(chǔ)能電容組,在發(fā)射結(jié)束后根據(jù)儲(chǔ)能電容組中的剩余電量,通過(guò)能釋單元將剩余電量進(jìn)行釋放。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置,其特征在于,所述陣列逆變電源包括并聯(lián)的多個(gè)逆變電源模塊,所述多個(gè)逆變電源模塊與電壓控制模塊的輸出連接,同時(shí)通過(guò)連接的均流控制單元對(duì)各個(gè)逆變電源模塊進(jìn)行電流均分,通過(guò)電流值反饋進(jìn)行電流實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),使得每個(gè)逆變電源模塊輸出的電流基本上相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置,其特征在于,所述陣列逆變電源通過(guò)同步輸出模塊對(duì)儲(chǔ)能電容組進(jìn)行恒流充電。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置,其特征在于,逆變電源模塊包括:
將低壓電信號(hào)轉(zhuǎn)化為高頻交變低壓電信號(hào)的全橋逆變模塊;
通過(guò)原邊端接受高頻交變低壓電信號(hào),經(jīng)副邊端輸出高頻高壓電信號(hào)的高壓變壓器;
對(duì)高壓變壓器的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)的控制模塊;
通過(guò)控制模塊的控制對(duì)全橋逆變模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng),使得高壓變壓器穩(wěn)定輸出高頻高壓電信號(hào)的驅(qū)動(dòng)模塊;
對(duì)高壓變壓器的輸出電壓進(jìn)行整流濾波的整流單元;以及,
檢測(cè)電路,對(duì)整流后的恒流輸出進(jìn)行檢測(cè)并傳至均流控制單元進(jìn)行電流均分調(diào)控。
5.按照權(quán)利要求4所述的基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置,其特征在于,
整流單元轉(zhuǎn)換后的高壓電信號(hào)通過(guò)采樣電阻進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換,并進(jìn)行恒流輸出。
6.按照權(quán)利要求2所述的基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置,其特征在于,
均流控制單元首先對(duì)掛載的逆變電源模塊數(shù)量N進(jìn)行檢測(cè)記錄,而后根據(jù)設(shè)定的發(fā)射電壓與發(fā)射裝置發(fā)射一次后電壓差值為VD大小,來(lái)決定對(duì)儲(chǔ)能電容組充電的電流ID大小,以此基準(zhǔn)對(duì)所有模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,在進(jìn)行多次疊加發(fā)射時(shí)形成梯度電流對(duì)儲(chǔ)能電容充電。
7.一種基于陣列逆變充電的核磁共振探水發(fā)射裝置的工作方法,其特征在于,
1)、將發(fā)射裝置中的配諧電容6和激發(fā)線圈7兩端相連;
2)、通過(guò)PC機(jī)軟件對(duì)發(fā)射電壓、疊加次數(shù)、拉莫爾頻率、發(fā)射持續(xù)時(shí)間、能量釋放時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,并經(jīng)由通信接口傳送至MCU主控單元;MCU主控單元對(duì)電壓參數(shù)進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換,得到驅(qū)動(dòng)電壓控制模塊控制字節(jié),然后陣列逆變電源開(kāi)始工作,并實(shí)時(shí)將電壓值反饋給上位機(jī),控制陣列逆變電源的恒流輸出值;
3)在陣列逆變電源進(jìn)行工作同時(shí),MCU主控單元通過(guò)通信總線啟動(dòng)FPGA邏輯控制單元時(shí)序發(fā)生部分,F(xiàn)PGA邏輯控制單元產(chǎn)生的具有拉莫爾頻率時(shí)序來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)射橋路驅(qū)動(dòng)模塊,使得大功率發(fā)射橋路工作,將高壓直流電信號(hào)轉(zhuǎn)變成具有當(dāng)?shù)乩獱栴l率的高壓交變電信號(hào);
4)在發(fā)射工作時(shí),電流電壓檢測(cè)模塊對(duì)發(fā)射電流進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并且經(jīng)過(guò)取樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓值,將采集回的電壓電流值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,經(jīng)由MCU主控單元反饋回給PC機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;
5)在發(fā)射結(jié)束后根據(jù)儲(chǔ)能電容中的剩余電量,通過(guò)能釋單元將剩余電量進(jìn)行釋放,已達(dá)到安全的目的。
8.按照權(quán)利要求7的工作方法,其特征在于,
所述陣列逆變電源包括并聯(lián)的多個(gè)逆變電源模塊,所述多個(gè)逆變電源模塊與電壓控制模塊的輸出連接,同時(shí)通過(guò)連接的均流控制單元對(duì)各個(gè)逆變電源模塊進(jìn)行電流均分,通過(guò)電流值反饋進(jìn)行電流實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),使得每個(gè)逆變電源模塊輸出的電流基本上相同。
9.按照權(quán)利要求8的工作方法,其特征在于,
第一組逆變電源模塊組將低壓電信號(hào)通過(guò)全橋逆變轉(zhuǎn)化為高頻交變低壓電信號(hào),送至高壓變壓器原邊端,經(jīng)過(guò)高壓變壓器后副邊端輸出高頻高壓電信號(hào),其中控制模塊主要是對(duì)變壓器的輸出電壓進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路,使得變壓器穩(wěn)定輸出高頻高壓電信號(hào),高頻高壓電信號(hào)經(jīng)過(guò)整流濾波電路后,輸出穩(wěn)定的直流高壓電信號(hào),轉(zhuǎn)換后的高壓電信號(hào)通過(guò)高精度采樣電阻進(jìn)行電流轉(zhuǎn)換,并進(jìn)行恒流輸出;
在第一組逆變電源模塊進(jìn)行工作的同時(shí),其余的逆變電源模塊同時(shí)進(jìn)行工作,均流控制單元對(duì)各個(gè)逆變電源模塊進(jìn)行電流均分,通過(guò)電流值反饋進(jìn)行電流實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),使得逆變電源模塊輸出的電流基本上相同;然后將所有逆變電源模塊輸出電流經(jīng)由同步輸出模塊對(duì)儲(chǔ)能電容組進(jìn)行恒流充電,達(dá)到預(yù)定設(shè)置發(fā)射電壓后停止對(duì)儲(chǔ)能電容充電,至此完成一次發(fā)射。
10.按照權(quán)利要求9的工作方法,其特征在于,
均流控制單元首先對(duì)掛載的逆變電源模塊數(shù)量檢測(cè)記錄,而后根據(jù)設(shè)定的發(fā)射電壓與發(fā)射裝置發(fā)射一次后電壓差值VD大小,來(lái)決定對(duì)儲(chǔ)能電容組充電的電流ID大小,其中每個(gè)逆變電源模塊的充電電流基準(zhǔn)為I=ID/N,N為逆變電源模塊的數(shù)量;均流控制單元以此基準(zhǔn)對(duì)所有模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,在進(jìn)行多次疊加發(fā)射時(shí),重復(fù)上述步驟,形成梯度電流對(duì)儲(chǔ)能電容組充電。