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DE102008038989A1 - Elektrische Anlage - Google Patents

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DE102008038989A1
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Germany
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electrical system
power supply
piezoelectric
converter
magnetic resonance
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Herbert Albrecht
Philipp Höcht
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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Abstract

Eine erfindungsgemäße elektrische Anlage umfasst mindestens einen in einer HF-Schirmkabine angeordneten elektrischen Verbraucher und eine außerhalb der HF-Schirmkabine angeordnete Stromversorgung, wobei der mindestens eine Verbraucher über einen piezoelektrischen Gleichspannungswandler über eine Zwischenkreisspannungsleitung mit der Stromversorgung elektrisch verbunden ist. Die elektrische Anlage hat somit ein Spannungsversorgungskonzept, dessen Stromversorgung durch die Anordnung außerhalb der HF-Schirmkabine EMV-mäßig von dem mindestens einen Verbraucher innerhalb der HF-Schirmkabine entkoppelt ist. Gleichzeitig genügt es, wenn die Stromversorgung eine einzige Zwischenkreisspannung erzeugt und über die Zwischenkreisspannungsleitung an den piezoelektrischen Gleichspannungswandler leitet, da der Gleichspannungswandler die Zwischenkreisspannung in eine dem Verbraucher angepasste Versorgungsspannung und Polarität umwandeln kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Anlage.
  • Komplexe elektrische Anlagen, wie zum Beispiel medizinische Diagnose- und Bildgebungseinheiten, umfassen in der Regel eine Vielzahl von Elektronikkomponenten zur Steuerung und Regelung einzelner Untereinheiten der Anlage. Aus Platz-, Kosten- und Logistikgründen besteht ein deutlicher Trend hin zu einer Bündelung der einzelnen Elektronikkomponenten in kompakte Elektronik-Einheiten. Eine solche Elektronik-Einheit ist sinnvoll nahe der Anlage, d. h. nahe den zu steuernden bzw. zu regelnden Untereinheiten der Anlage angeordnet.
  • Dies ist auch bei MR-Anlagen (MR: „Magnetresonanz”) der Fall, wo die einzelnen Elektronikkomponenten zunehmend in Elektronik-Einheiten zusammengefasst werden, die, zum Beispiel aus logistischen Gründen, meist an einer Außenseite eines Magneten des Magnetresonanzgeräts der MR-Anlage angeordnet werden. Der Magnet befindet sich dabei innerhalb einer, den gesamten Untersuchungsraum, in dem sich das Magnetresonanzgerät befindet, umgebenden HF-Schirmkabine (HF: „Hochfrequenz”), die eine Übertragung von Störungen von innen nach außen als auch umgekehrt verhindert.
  • Verschiedene Elektronikkomponenten, auch in einer Elektronik-Einheit zusammengefasste, benötigen in der Regel unterschiedliche Versorgungsspannungen. Gleichzeitig werden die benötigten Versorgungsspannungen vor allem im Digitalbereich bei steigendem Stromverbrauch immer kleiner. Somit wird die Spannungsversorgung, insbesondere für Verbraucher in Form von Elektronikkomponenten einer Elektronik-Einheit, immer komplexer.
  • Wegen der Magnetfeldempfindlichkeit von netzspannungsversorgten Linearnetzteilen scheidet insbesondere bei MR-Anlagen ei ne Verwendung solcher netzspannungsversorgter Linearnetzteile innerhalb der HF-Schirmkabine nahe dem Magneten aus. Weiterhin sind netzspannungsversorgte Linearnetzteile zur Versorgung von Elektronikkomponenten insbesondere in einer Elektronik-Einheit wegen ihres vergleichsweise kleinen Wirkungsgrads, ihres Platzbedarfs und ihrer Kosten eher nachteilig.
  • Beispielsweise bei MR-Anlagen wird oft ein außerhalb der HF-Schirmkabine angeordnetes Schaltnetzteil als Spannungsversorgung eingesetzt, das jede einzelne, einer zu versorgenden Elektronikkomponente entsprechende, Versorgungsspannung U1...Un außerhalb der HF-Schirmkabine erzeugt. Die so erzeugten Versorgungsspannungen U1...Un müssen dann durch je eine Filtereinheit in das Innere der HF-Schirmkabine geleitet werden. Gegebenenfalls ist es dabei nötig, dass die Versorgungsspannungen U1...Un von je einem Linearregler nachgeregelt werden. Dies ist insbesondere bei versorgungsspannungskritischen Verbrauchern erforderlich. Die gegebenenfalls nachgeregelten Versorgungsspannungen U1...Un werden schließlich, zum Beispiel über einen Verteiler, an zugehörige analoge Elektronikkomponenten Ea1...Eap und/oder digitale Elektronikkomponenten Ed1...Edq geleitet.
  • Eine derartige Lösung ist somit sehr kostenintensiv, da Verkabelungsaufwand und Filteraufwand in Abhängigkeit der nötigen Versorgungsspannungen U1...Un extrem hoch werden können. Bei n benötigten Versorgungsspannungen sind mindestens n + 1 (+1 wg. Rückleitung für gemeinsames Bezugspotential) Durchführungsfilter erforderlich. Darüber hinaus besitzen die, für eine Nachstabilisierung nötigen, linearen Längsregler einen niedrigen Wirkungsgrad. Insbesondere bei MR-Anlagen können diese linearen Längsregler wegen des hohen statischen Magnetfelds und aus EMV-Gründen („EMV”: elektromagnetische Verträglichkeit) auch nicht durch konventionelle elektromagnetische DC/DC-Wandler ersetzt werden.
  • Um den Verkabelungsaufwand der eben beschriebenen Lösung zu reduzieren, ist es möglich, mittels des außerhalb der HF- Schirmkabine angeordneten Netzteils nur eine Spannung je Polarität zu erzeugen und die erforderlichen (kleineren) Versorgungsspannungen U1...Un erst mittels der Längsregler innerhalb der HF-Schirmkabine zu erzeugen. Dabei müssen jedoch hohe Verlustleistungen, insbesondere bei großen Spannungsunterschieden und hohen Strömen (z. B. 3,3 V/10 A für typische Digitalelektronik), in Kauf genommen werden, was zusätzlich zumeist eine Wasserkühlung erforderlich macht.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 196 03 634 A1 ist ein DC-DC-Wandler zu potentialfreien Energieversorgung einer Ansteuerschaltung eines Leistungshalbleiterschalters einer Stromrichtung bekannt, der eingangsseitig über einen Eingangsfilter mit einem Gleichspannungs-Zwischenkreis mit hoher Eigenspannung und ausgangsseitig über einen einen piezoelektrischen Übertrager aufweisenden Schwingkreis und eine sekundärseitige Gleichrichterschaltung mit der Ansteuerschaltung elektrisch leiten verbunden ist.
  • Z. B. von der Firma EPCOS („Electronic Parts and Components”) sind leistungsstarke Piezo-Transformatoren bekannt, die sich für DC-DC-Wandler eignen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektrische Anlage mit einem fortschrittlichen Spannungsversorgungskonzept anzugeben, das die oben geschilderten Anforderungen einfach und kosten- sowie platzsparend erfüllt.
  • Eine erfindungsgemäße elektrische Anlage umfasst mindestens einen in einer HF-Schirmkabine angeordneten elektrischen Verbraucher und eine außerhalb der HF-Schirmkabine angeordnete Stromversorgung, wobei der mindestens eine Verbraucher über einen piezoelektrischen Gleichspannungswandler über eine Zwischenkreisspannungsleitung mit der Stromversorgung elektrisch verbunden ist. Die elektrische Anlage hat somit ein Spannungsversorgungskonzept, dessen Stromversorgung durch die Anordnung außerhalb der HF-Schirmkabine EMV-mäßig von dem mindestens einen Verbraucher innerhalb der HF-Schirmkabine entkoppelt ist. Gleichzeitig genügt es, wenn die Stromversorgung eine einzige Zwischenkreisspannung erzeugt und über die Zwischenkreisspannungsleitung an den piezoelektrischen Gleichspannungswandler leitet, da der Gleichspannungswandler die Zwischenkreisspannung in eine dem Verbraucher angepasste Versorgungsspannung und Polarität umwandeln kann.
  • Vorteilhaft ist der piezoelektrische Gleichspannungswandler in der nahen Umgebung des mindestens einen Verbrauchers angeordnet. Somit kann die bei dem Verbraucher ankommende Versorgungsspannung hochgenau mittels des piezoelektrischen Gleichspannungswandlers geregelt werden, ohne dass Abfälle in der Zuleitung zu befürchten sind. Darüber hinaus können Spannungsabfälle in der Zwischenkreisspannungsleitung vernachlässigt werden, da diese von dem piezoelektrischen Gleichspannungswandler ausgeglichen werden. Damit erübrigt sich auch eine Sense-Funktion zur Überprüfung der Zwischenkreisspannung und/oder der Versorgungsspannung. Auch bei Lastschwankungen ist wegen den an den Gleichspannungswandlerausgängen nicht, oder nur geringfügig erforderlichen Tiefpassfiltern eine gute Regeldynamik erreichbar, da durch die Tiefpassfilter hier Schwankungen wenn überhaupt, dann wegen ihrer geringen Dämpfung nur geringfügig verzögert weitergegeben werden.
  • In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden mehrere Verbraucher der elektrischen Anlage über mehrere piezoelektrische Gleichspannungswandler über die Zwischenkreisspannungsleitung mit der Stromversorgung verbunden. Dies erlaubt eine einfache Stromversorgung mehrerer Verbraucher über die eine Stromversorgung.
  • In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Verbraucher über einen Verteiler mit dem piezoelektrischen Gleichspannungswandler elektrisch verbunden. Der Verteiler ermöglicht eine besonders flexible Verteilung der mit dem piezoelektrischen Gleichspannungswandler erzeugten Versorgungsspannung.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Die aufgeführten Beispiele stellen keine Beschränkung der Erfindung dar. Es zeigen:
  • 1 schematisch eine beispielhafte erfindungsgemäße elektrische Anlage am Beispiel eines Magnetresonanzgeräts und
  • 2 eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus eines piezoelektrischen Gleichspannungswandlers.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Anlage am Beispiel einer MR-Anlage 1. Dabei sind nur die für die Erfindung wesentlichen Bestandteile der MR-Anlage 1 dargestellt. Weitere Bestandteile, wie zum Beispiel Gradientenspulen, HF-Spulen, eine Patientenpositioniervorrichtung und dergleichen sind bekannt und der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
  • Ein Magnetresonanzgerät (hier anhand dessen Magneten 50, der z. B. hohlzylinderförmig oder aus zwei gegenüberliegenden Polschuhen ausgeführt ist, skizziert) einer MR-Anlage 1 ist, wie auch hier dargestellt, in der Regel mit einer HF-Schirmkabine 13 umgeben, um EMV-Störungen aufgrund der bei Betrieb eines Magnetresonanzgeräts 1 verwendeten elektromagnetischen Wechselfelder und Hochfrequenzfelder zu vermeiden. Die HF-Schirmkabine 13 verhindert Störaussendungen des Magnetresonanzgeräts der MR-Anlage 1, also einen Einfluss auf andere Geräte außerhalb der HF-Schirmkabine 13. Gleichzeitig verhindert sie, dass das Magnetresonanzgerät der MR-Anlage 1 von anderen Geräten außerhalb der HF-Schirmkabine 13 in seiner Funktion beeinflusst wird (Störfestigkeit). Dies gilt auch für jede andere elektrische Anlage 1 mit HF-Schirmkabine 13.
  • Die elektrische Anlage 1 umfasst weiter eine außerhalb der HF-Schirmkabine 13 angeordnete Stromversorgung 15 und mindestens einen innerhalb der HF-Schirmkabine 13 angeordneten elektrischen Verbraucher 11a.1,...,11a.p, 11d.1, ..., 11d.q. Die Stromversorgung 15 wird auf herkömmliche Art und Weise mit einer Eingangswechselspannung ~Ue versorgt und liefert an ihrem Ausgang eine Gleichspannung, die Zwischenkreisspannung UZ.
  • Der mindestens eine elektrische Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q ist hierbei über mindestens einen piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n, der über eine Zwischenkreisspannungsleitung 19 mit der Zwischenkreisspannung UZ beaufschlagt wird, mit der Stromversorgung 15 verbunden.
  • Im dargestellten Beispiel eines Magnetresonanzgeräts 1 ist der mindestens eine Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q eine Elektronikkomponente zur Steuerung und/oder Regelung einer Untereinheit, wie z. B. einer Gradienten- oder Hochfrequenzeinheit, des Magnetresonanzgeräts der MR-Anlage 1.
  • In vorteilhafter Weise sind Elektronikkomponenten des Magnetresonanzgeräts 1 an einer Außenseite eines Magneten 50 des Magnetresonanzgeräts 1 und damit unweit der zu steuernden und/oder zu regelnden Einheiten der MR-Anlage 1 angeordnet und befinden sich somit innerhalb des Magnetfeldes des Magneten 50. Insbesondere sind sie dort platzsparend in einer Elektronik-Einheit zusammengefasst.
  • Vorteilhaft sind alle am Magneten 50 angeordnete bzw. innerhalb der HF-Schirmkabine 13 angeordnete Elektronikkomponenten des Magnetresonanzgeräts 1 als elektrische Verbraucher über den mindestens einen piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n und die Zwischenkreisspannungsleitung 19 mit der Stromversorgung 15 verbunden.
  • Besonders vorteilhaft ist der mindestens eine piezoelektrische Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n in der nahen Umgebung des mindestens einen Verbrauchers angeordnet. ”Nahe Umgebung” meint hierbei, dass ein piezoelektrischer Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n derart angeordnet ist, dass auf dem Weg zwischen einem piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n und einem Verbraucher kein signifikanter Spannungsabfall relativ zur Höhe der Versorgungsspannung auftritt.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel der 1 gezeigt, ist es besonders vorteilhaft mehrere Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q über mehrere piezoelektrische Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n und die Zwischenkreisspannungsleitung 19 mit der Stromversorgung 15 zu verbinden. Dabei genügt bereits die eine Stromversorgung 15, um über die eine Zwischenkreisspannungsleitung 19 die n piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n mit einer Zwischenkreisspannung UZ zu versorgen, und weiter über die piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n alle Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q mit Spannung zu versorgen. Dabei können sowohl analoge Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p als auch digitale Verbraucher 11d.1, ..., 11d.q mit Spannung versorgt werden, da mittels der piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n jeweils für die einzelnen Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q passende Versorgungsspannungen geliefert werden können.
  • Vorteilhaft sind die Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q über einen Verteiler 21 mit dem mindestens einen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n verbunden. So kann eine von einem piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n erzeugte Ausgangsspannung Ua1, ..., Uan als Versorgungsspannung an verschiedene Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q verteilt werden.
  • An der Stelle, an der die Zwischenkreisspannungsleitung 19 von der Stromversorgung 15 kommend durch die HF-Schirmkabine 13 hindurch tritt, um die piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n im Inneren der HF-Schirmkabine 13 mit der Zwischenkreisspannung UZ zu versorgen, ist vorteilhaft ein Filterelement 23 angeordnet. Somit wird die Zwischenkreisspannungsleitung 19 über das Filterelement 23, das je einen Filter 23.1 für die Spannungsversorgung und die Rückleitung für ein gemeinsames Bezugspotential der Zwischenkreisspannungsleitung 19 umfasst, geführt. Auf diese Weise können Störeinkopplungen, insbesondere in die MR-Bildgebung, verhindert werden.
  • Eine besonders platzsparende und somit vorteilhafte Anordnung kann dann erreicht werden, wenn die Stromversorgung 15 das Filterelement 23 baulich umfasst.
  • Vorteilhaft kann als Stromversorgung 15 ein herkömmliches, kostengünstiges Schaltnetzteil verwendet werden, das wegen seiner Anordnung außerhalb der HF-Schirmkabine keine weiteren Schirm-Vorrichtungen benötigt. Weiterhin, da die Stromversorgung 15 insbesondere nur eine einzige Zwischenkreisspannung UZ zu erzeugen braucht, wird der Versorgungsaufwand der Stromversorgung 15 und gleichzeitig ein nötiger Filter- und Materialaufwand, insbesondere bezüglich einer nötigen Verkabelung, deutlich reduziert.
  • Da eine für einen jeweiligen Verbraucher 11a.1, ..., 11a.p, 11d.1, ..., 11d.q benötigte Versorgungsspannung jeweils in Verbrauchernähe innerhalb der HF-Schirmkabine 13 erzeugt wird, können Schwankungen der Versorgungsspannungen auf dem Weg vom piezoelektrischen Gleichspannungswandler zu einem Verbraucher ausgeschlossen werden. Wegen der hochgenauen Ausgangspannungen der piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n kann auf eine Überwachung der Zwischenkreisspannung UZ verzichtet werden.
  • Insbesondere bei einer MR-Anlage 1 als elektrische Anlage 1 ist weiterhin von Vorteil, dass die piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17.1, 17.2, ... 17.n im Gegensatz zu elektromag netischen Gleichspannungswandlern unempfindlich auf das Magnetfeld des Magneten 50 und verwendete HF-Frequenzen (MR-Sendefrequenzen) des Magnetresonanzgeräts der MR-Anlage 1 sind.
  • 2 zeigt schematisch den prinzipiellen Aufbau eines piezoelektrischen Gleichspannungswandlers 17. Der Gleichspannungswandler 17 wird eingangsseitig mit einer Gleichspannung, z. B. der Zwischenkreisspannung UZ beaufschlagt. Diese Gleichspannung UZ wird in einer Steuerelektronik 103 mit Resonanz-Inverter-Elektronik 105 in eine Wechselspannung ~UEp gewandelt und in einen Piezo-Transformator 101 gespeist.
  • Vorteilhaft liegt die Zwischenkreisspannung in einem Bereich von unter 100 V. Somit kann auch die Steuerelektronik 103 direkt aus der Zwischenkreisspannung UZ mit Energie versorgt werden und eine separate Energieversorgung der Steuerelektronik 103 kann entfallen.
  • Die Resonanz-Inverter-Elektronik 105 erzeugt für die Ansteuerung der beiden Halbbrücken-Leistungstransistoren V1 und V2 geeignete Gegentakt-Ansteuersignale. Die mittels der Halbbrücken-Leistungstransistoren V1 und V2 realisierte und über die Serieninduktivität LS geführte periodische Ansteuerung des Piezo-Transformators 101 bewirkt über das piezoelektrische und das inverse piezoelektrische Prinzip eine Erzeugung einer Ausgangswechselspannung ~UAp. Für die Serieninduktivität LS, wie auch für eventuelle EMV-Filter, wird vorteilhaft keine ferromagnetische Induktivität eingesetzt, sondern es kann eine ggf. geschirmte Luftspule verwendet werden.
  • Der Piezo-Transformator 101 wandelt also die Wechselspannung ~UEp in eine andere Wechselspannung um. Dabei geschieht die Umwandlung nicht wie bei herkömmlichen Transformatoren über eine magnetische Kopplung von Primär- und Sekundärwicklungen des Transformators, sondern rein mechanisch, über das piezoelektrische und das inverse piezoelektrische Prinzip. Somit sind EMV-Probleme, wie sie bei elektromagnetischer Kopplung auftreten, deutlich reduziert.
  • Die am Ausgang des Piezo-Transformators 101 anliegende Wechselspannung ~UAp wird in dem piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17 weiter an einen Ausgangskreis 107 geleitet, der Gleichrichter umfasst. So wird die Wechselspannung ~UAp durch den Ausgangskreis 107 wieder in eine Gleichspannung, die Ausgangsspannung Ua, gewandelt und am Ausgang des piezoelektrischen Gleichspannungswandlers 17 ausgegeben. Vorteilhaft wird die Ausgangsspannung Ua in dem Ausgangkreis 107 zusätzlich z. B. mit einem Siebkondensator Cp geglättet.
  • Weiterhin vorteilhaft ist der Ausgangskreis 107 mit der Resonanz-Inverter-Elektronik 105 verbunden, um einen Ausgangsspannungs-Istwert mittels des Signals Ua,sense an die Resonanz-Inverter-Elektronik 105 rückzuführen. Somit kann die durch die Resonanz-Inverter-Elektronik 105 erzeugte Frequenz für die Gegentakt-Ansteuersignale entsprechend der aktuellen Ausgangslast des Piezo-Transformators 101 nachgeregelt werden und so die Schwingfrequenz des Piezo-Transformators 101. Somit umfasst der piezoelektrische Gleichspannungswandler 17 eine aktive Spannungsregelung, mit der eine aktive Regelung der Ausgangsspannungen ~UAp und damit Ua möglich ist. Die Rückführung kann vorteilhaft mit einer opto-entkoppelten Leitung des Signals Ua,sense erzielt werden. Dies ist insbesondere für eine problemlose Realisierung potentialfreier Ausgangsspannungen günstig.
  • Mit einem Piezo-Transformator 101 lassen sich Leistungsdichten von über 50 W/cm3 erzielen. Bereits ein Piezo-Transformator 101 mit baulichen Abmessungen kleiner als 2 cm3 kann somit eine Ausgangsleistung von über 100 W erreichen. Ein piezoelektrischer Gleichspannungswandler 17 mit einem solchen Piezo-Transformator 101 kann somit selbst bei Verkleinerung der Abmessungen des piezoelektrischen Gleichspannungswandlers 17 eine höhere Leistungsdichte erzielen als ein herkömmlicher elektromagnetischer Gleichspannungswandler.
  • Somit ist für piezoelektrische Gleichspannungswandler 17 auch eine kompaktere Bauform realisierbar als für herkömmliche Gleichspannungswandler, da insbesondere der Piezo-Transformator mit erreichbaren Übersetzungsverhältnissen von über 1 zu 1000 bereits mit einer Bauhöhe von unter 1 Millimeter realisiert werden kann. Weiterhin können somit nahezu beliebige Ausgangsspannungen Ua erzeugt werden, und die am piezoelektrischen Gleichspannungswandler 17 anliegende Zwischenkreisspannung UZ kann aus einem großen Variationsbereich gewählt werden. Dies wiederum erlaubt die Verwendung von kostengünstigen Steckern für Kabelverbindungen, weil bereits geringe Kabelquerschnitte zufriedenstellend eingesetzt werden können.
  • Auch ein mit Piezo-Transformatoren erreichbarer Wirkungsgrad ist mit bis über 90 Prozent größer als der erreichbare Wirkungsgrad elektromagnetischer Transformatoren.
  • Die Ausgangsspannungen Ua des piezoelektrischen Gleichspannungswandlers 17 können sowohl potentialgebunden als auch potentialfrei und mit beliebiger Polarität erzeugt werden. Somit sind auch floatende Versorgungsspannungen erzeugbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19603634 A1 [0009]

Claims (14)

  1. Elektrische Anlage mit mindestens einem in einer HF-Schirmkabine angeordnetem elektrischen Verbraucher und mit einer außerhalb der HF-Schirmkabine angeordneten Stromversorgung, wobei der mindestens eine Verbraucher über mindestens einen piezoelektrischen Gleichspannungswandler über eine Zwischenkreisspannungsleitung mit der Stromversorgung elektrisch verbunden ist.
  2. Elektrische Anlage nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine piezoelektrische Gleichspannungswandler in der nahen Umgebung des mindestens einen Verbrauchers angeordnet ist.
  3. Elektrische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Verbraucher über mehrere piezoelektrische Gleichspannungswandler über die Zwischenkreisspannungsleitung mit der Stromversorgung verbunden sind.
  4. Elektrische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Verbraucher über einen Verteiler mit dem mindestens einen piezoelektrischen Gleichspannungswandler elektrisch verbunden ist.
  5. Elektrische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine piezoelektrische Gleichspannungswandler einen Piezo-Transformator umfasst.
  6. Elektrische Anlage nach Anspruch 5, wobei der mindestens eine piezoelektrische Gleichspannungswandler eingangsseitig eine Steuerelektronik mit Resonanz-Inverter-Elektronik und ausgangsseitig einen Ausgangskreis mit Gleichrichter umfasst.
  7. Elektrische Anlage nach Anspruch 6, wobei der mindestens eine piezoelektrische Gleichspannungswandler eine aktive Spannungsregelung umfasst.
  8. Elektrische Anlage nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Ausgangskreis zur Rückführung eines Ausgangsspannungs-Istwert mit der Resonanz-Inverter-Elektronik verbunden ist.
  9. Elektrische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenkreisspannungsleitung über ein Filterelement von der Stromversorgung in die HF-Schirmkabine geführt wird.
  10. Elektrische Anlage nach Anspruch 9, wobei die Stromversorgung das Filterelement umfasst.
  11. Elektrische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromversorgung genau eine Zwischenkreisspannung erzeugt.
  12. Elektrische Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Anlage ein Magnetresonanzgerät ist.
  13. Elektrische Anlage nach Anspruch 12, wobei der mindestens eine Verbraucher eine Elektronikkomponente zur Steuerung und/oder Regelung einer Untereinheit des Magnetresonanzgeräts ist.
  14. Elektrische Anlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei der mindestens eine Verbraucher an einer Außenseite eines Magneten des Magnetresonanzgeräts angeordnet ist.
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