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在核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)系统中,为了对主磁场中的成像物体进行空间定位,需要在x,y,z三个方向上施加线性变化的梯度磁场,获取具有位置信息的磁共振信号,以重建出MRI三维图像。梯度功放的功能是为梯度线圈提供强度线性变化、低纹波、可快速开启和关闭的电流以产生梯度磁场。在核磁共振梯度功放研制的过程中,由于大功率开关管IGBT在开关过程中产生的高频脉冲信号具有很高的电压与电流变化率(dv/dt与di/dt),会形成很强的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI),其频率从几千赫兹到几十兆赫兹,可能远远超过电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)要求的极限值。本文根据厂家核磁共振梯度功放设备的研发要求,主要针对功率放大电路工作时所产生的EMI干扰,重点研究了EMI的产生原因、耦合机理,并提出了对EMI进行有效抑制的措施。本文主要工作内容包括:1.分析了梯度功放系统中电路元件在高频干扰作用下的特性。基于电磁干扰的三要素,研究了梯度功放电磁干扰源、耦合途径、传导以及辐射耦合机理。2.根据IGBT的开关特性及项目课题任务要求,设计了全桥双并联结构的梯度功放拓扑结构。讨论了栅极电阻的作用,对其阻值的选取进行仿真分析以及实验测试,详细分析了母线寄生电感产生的尖峰电压对于IGBT开关过程的影响、以及母线回路通过快速变化的大电流时产生的电磁辐射对于相邻轴向的干扰,提出了功率电路板的改进方案。考虑到IGBT并联使用时的降额要求,使用无源均流电路对并联拓扑结构进行均流设计。3.探讨了缓冲电路对于IGBT开关脉冲电压的抑制作用,给出了缓冲电路的模型以及常用的拓扑结构并分析了其工作过程。设计了适用于课题需求的吸收电路,并对其电路元件的参数选取进行了理论分析。对比分析普通绕线电感与磁环电感的高频特性,最终采用磁环电感与滤波电容电路构成梯度滤波器。对磁环的选型、电容容值的选取、滤波器的截止频率进行理论分析与实验测试,同时对梯度滤波器的安装注意事项进行说明。4.根据EMI的耦合机理以及电磁场的传播特性。设计了整机三维结构图并搭建了应用在永磁磁共振成像系统的梯度功放测试样机。根据调试结果分析了电磁兼容问题以及机箱结构,机箱屏蔽,接地等措施对于EMI抑制的作用及意义。