一种Z飞线圈的驱动电路的制作方法

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种z飞线圈的驱动电路。

背景技术：

电子计算机断层扫描(computedtomography，简称ct)设备在产生x射线时，在管外偏转线圈产生的磁场的控制下，其阴极发出的电子束沿靶盘焦点轨迹方向以一定频率往返移动一定距离，从而在两个位置产生两个焦点来发射x射线，以提高图像质量。在这种磁场控制焦点移动轨迹的技术中，由于焦点移动轨迹位于ct设备的z轴方向，因此，该技术称之为z飞焦点。其中，用于产生磁场的偏转线圈被称为z飞线圈。

为了使得z飞线圈能够产生可控的磁场以控制焦点的移动，需要为z飞线圈提供一个驱动电路，以使得驱动电路向z飞线圈提供可控的负载电流。由于z飞线圈产生的磁场需要按照一定的频率变换方向，而磁场在变换方向时会产生涡流损耗，因此，在磁场变换方向时，驱动电路需要为z飞线圈加载高电平，使得z飞线圈的负载电流能够得到过冲，从而使得z飞线圈产生的磁场能够抵消涡流损耗带来的磁场损耗，以使得磁场迅速变换到位。但是，在磁场方向保持稳定的过程中，驱动电路需要为z飞线圈加载低电平，从而使得磁场能够保持稳定。

为了使得z飞线圈的加载电压能够实现按照磁场需求的情况在高电平和低电平之间切换，在z飞线圈的传统驱动电路中，通常设置有与z飞线圈串联的采样电阻。通过检测采样电阻上的电压，可以确定z飞线圈的负载电流，从而根据负载电流来确定为z飞线圈加载高电平电压还是低电平电压。但是，为了使得z飞线圈的负载电流能够变化迅速，驱动电路中z飞线圈所在的环路需要尽量小的电阻，因此，采样电阻的阻值通常会非常小，这样采样电阻上的电压也会非常小。在这种情况下，驱动电路上的噪声信号很容易淹没采样电阻上的电压信号，因此，采样电阻上的电压非常容易受到驱动电路的噪声干扰，这样就导致z飞线圈的负载电流不能被准确地检测出来，从而造成z飞线圈产生磁场的控制效果不理想。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种z飞线圈的驱动电路，以使得z飞线圈的负载电流的检测能够不受驱动电路的噪声干扰，从而使得z飞线圈的负载电流能够被更加准确地检测，以更好地控制z飞线圈能够产生的磁场。

本发明实施例提供了一种z飞线圈的驱动电路，该驱动电路包括z飞线圈、电流互感器、电压加载电路和电压控制电路，z飞线圈与电流互感器串联；

电流互感器，用于采集z飞线圈的实际负载电流；

电压控制电路，用于从电流互感器获取实际负载电流，若实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件则向电压加载电路发出第一加载低压信号，若实际负载电流小于设定电流则向电压加载电路发出第二加载低压信号；

电压加载电路，用于若接收到第一加载低压信号则在z飞线圈所在的环路上断开高压电源，若接收到第一加载低压信号和第二加载低压信号则在z飞线圈所在的环路上接入低压电源。

在一些可能的实现方式中，电流稳定条件具体为：电流差的变化率小于变化率阈值，或，电流差的有效值小于有效值阈值，或，高压电源接入z飞线圈所在环路的时间达到设定电流对应的预设加载时间。

可选地，该电压控制电路，还用于：若接收到磁场方向切换信号则向电压加载电路发出加载高压信号；

电压加载电路，还用于：若接收到加载高压信号则在z飞线圈所在的环路上断开低压电源并接入高压电源。

可选地，该电压控制电路具体为中央处理器。

在一些可能的实现方式中，电压控制电路包括中央处理器、模数转换器、数模转换器、比例积分微分pid控制电路和脉冲宽度调制pwm生成电路；电压加载电路包括高压电源电路和低压电源电路；

模数转换器，用于对电流互感器输出的实际负载电流进行模数转换并向中央处理器输出；

中央处理器，用于向数模转换器发送设定电流，若接收到磁场方向切换信号则向低压电源电路发送第一低压断开信号并在第一低压断开信号发送之后经过了预置时间时向高压电源电路发出高压接入信号，以及，若接收到的实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件则向高压电源电流发出高压断开信号并在高压断开信号发送之后经过了预置时间时向低压电源电路发送第一低压接入信号；

数模转换器，用于对中央处理器输出的设定电流进行数模转换并向pid控制电路输出；

pid控制电路，用于若电流互感器输出的实际负载电流大于数模转换器输出的设定电流则向pwm生成电路发出第一pid控制信号，以及，若电流互感器输出的实际负载电流小于数模转换器输出的设定电流则向pwm生成电路发出第二pid控制信号；

pwm生成电路，用于对第一pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压断开信号并向低压电源电路输出，以及，对第二pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压接入信号并向低压电源电路输出；

高压电源电路，用于若接收到高压接入信号则将高压电源接入z飞线圈所在的环路，以及，若接收到高压断开信号则将高压电源从z飞线圈所在的环路断开；

低压电源电路，用于若接收到第一低压接入信号和第二低压接入信号则将低压电源接入z飞线圈所在的环路，若接收到第一低压断开信号则将低压电源从z飞线圈所在的环路断开，以及，若接收到第二低压断开信号则将低压电源从z飞线圈所在的环路断开。

可选地，该驱动电路还包括方向切换驱动电路和电流换向开关组；电流换向开关组位于z飞线圈所在的环路；

方向切换驱动电路，用于若接收到磁场方向切换信号，向电流换向开关组发出换向驱动信号；

电流换向开关组，用于若接收换向驱动信号，对z飞线圈中的电流方向进行切换，以使得z飞线圈产生的磁场方向切换。

可选地，该方向切换驱动电路包括比较器、定时器、增强驱动芯片、变压器和栅极驱动电路；

磁场方向切换信号输入比较器，比较器输出的电平信号输入定时器的复位引脚，定时器输出的电平信号输入增强驱动芯片，增强驱动芯片输出的增强信号输入变压器，变压器输出的控制信号输入栅极驱动电路，以控制栅极驱动电路驱动电流换向开关组对z飞线圈中的电流方向进行换向。

可选地，该电流换向开关组包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；

在z飞线圈所在的环路中，第一开关管串联在电源加载端与z飞线圈的第一端之间，第二开关管串联在电源加载端与z飞线圈的第二端之间，第三开关管串联在电源接地端与z飞线圈的第一端之间，第四开关管串联在电源接地端与z飞线圈的第二端之间；

若第一开关管和第四开关管导通且第二开关管和第三开关管关断，z飞线圈中的电流方向是从z飞线圈的第一端到z飞线圈的第二端；

若第二开关管和第三开关管导通且第一开关管和第四开关管关断，z飞线圈中的电流方向是从z飞线圈的第二端到z飞线圈的第一端。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

在本发明实施例中提供的z飞线圈的驱动电路，包括z飞线圈、电流互感器、电压加载电路和电压控制电路，利用与z飞线圈串联的电流互感器采集z飞线圈的实际负载电流；当电流互感器采集的实际负载电流与设定电流之间的电流差，满足电流稳定条件时，电压控制电路向电压加载电路发出第一加载低压信号；当电流互感器采集的实际负载电流小于设定电流，则，电压控制电路向电压加载电路发出第二加载低压信号；如果电压加载电路接收到第一加载低压信号，则在z飞线圈所在的环路上断开高压电源，如果电压加载电路接收到第一加载低压信号和第二加载低压信号，则在z飞线圈所在的环路上接入低压电源，以便z飞线圈加载的电源从高压电源切换到低压电源。可见，本发明所提供的z飞线圈的驱动电路，利用电流互感器直接对z飞线圈的实际负载电流进行检测，而不采用采样电阻进行检测，可以在z飞线圈上进行实际负载电流的检测时，不考虑该驱动电路产生的噪声干扰，从而使得检测z飞线圈的实际负载电流更加准确，以实现对z飞线圈产生的磁场更加理想的控制效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种z飞线圈的驱动电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种z飞线圈的驱动电路的电路图；

图3为本发明实施例提供的驱动电路中方向切换驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于ct设备而言，为了提高医疗图像的质量，ct设备需要为z飞线圈提供一个驱动电路，为z飞线圈提供可控的负载电流，使z飞线圈产生可控的磁场，进而实现对焦点移动的控制。

z飞线圈产生的磁场需要按照一定的频率变换方向，在磁场变换方向时，会产生涡流损耗。此时，驱动电路需要为z飞线圈加载高电平，使得z飞线圈的负载电流能够过冲，从而使z飞线圈产生的磁场可以将涡流损耗带来的磁场损耗抵消掉，以使得磁场迅速变换到位。但是，在磁场方向保持稳定的过程中，驱动电路需要为z飞线圈加载低电平，从而使得磁场能够保持稳定。

目前，为了使z飞线圈能够按照磁场需求，其上加载的电压在高电平和低电平之间切换，通常在z飞线圈的驱动电路中，设置与z飞线圈串联的采样电阻。通过检测采样电阻上的电压，可以确定z飞线圈的负载电流，从而根据负载电流来确定为z飞线圈加载的电压。但是，对于z飞线圈，需要其上的负载电流可以迅速变化，这就要求该驱动电路中z飞线圈所在的环路的电阻尽量小，因此，通常会选取阻值比较小的电阻作为采样电阻。而这种情况下，采样电阻上的电压非常容易受到驱动电路的噪声信号的干扰，甚至驱动电路上的噪声信号很容易将采样电阻上的电压信号淹没，导致z飞线圈的负载电流不能被准确地检测出来，从而造成z飞线圈产生磁场的控制效果不理想。

基于此，为了不再采用采样电阻检测电流互感器的实际负载电流，即，在检测z飞线圈的实际负载电流时，无需再考虑该驱动电路产生的噪声干扰，本发明提供了一种z飞线圈的驱动电路，该驱动电路利用与z飞线圈串联的电流互感器直接采集z飞线圈的实际负载电流；当电流互感器采集的实际负载电流与设定电流之间的电流差，满足电流稳定条件时，电压控制电路向电压加载电路发出第一加载低压信号；当电流互感器采集的实际负载电流小于设定电流，则电压控制电路向电压加载电流发出第二加载低压信号。当电压加载电路接收到第一加载低压信号，则在z飞线圈所在的环路上断开高压电源，当电压加载电路接收到第一加载低压信号和第二加载低压信号，则在z飞线圈所在的环路上接入低压电源指示该电压加载电路在z飞线圈所在的环路上断开高压电源，以便z飞线圈的加载电源从高压电源切换到低压电源。

因此，本发明提供的z飞线圈的驱动电路，利用电流互感器替代采样电阻，对z飞线圈的实际负载电流进行检测，克服了驱动电路上的噪声信息对检测到的负载电流产生干扰的问题，从而使得检测到的z飞线圈的实际负载电流更加准确，进而实现对z飞线圈产生磁场更加理想的控制效果。

下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请实施例中提供的z飞线圈的驱动电路的具体实现方式。

参见图1，为本发明实施例提供的一种z飞线圈的驱动电路的结构示意图。

该z飞线圈的驱动电路包括z飞线圈110、电流互感器120、电压加载电路130和电压控制电路140，其中，z飞线圈110与电流互感器120串联。

电流互感器120，用于采集z飞线圈110的实际负载电流。

电压控制电路140，用于从电流互感器120获取实际负载电流，若实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件，则向电压加载电路130发出第一加载低压信号；若所述实际负载电流小于所述设定电流，则向所述电压加载电路130发出第二加载低压信号；

电压加载电路130，用于若接收到第一加载低压信号，则在z飞线圈110所在的环路上断开高压电源；若接收到第一加载低压信号和第二加载低压信号，则在z飞线圈所在的环路上接入低压电源。

其中，电流互感器120具体可以采用霍尔电流互感器，能够直接采集直流电流，可以避免开关干扰，提高控制精度。

实际负载电流，是指电压加载电路130为z飞线圈110加载电源的情况下，当前时刻流经z飞线圈110的电流信号值，或者，当前时间段内流经z飞线圈110的电流信号范围。而电流互感器120作为可以直接测量电流信号的仪器，与z飞线圈110串联后，可以直接采集到z飞线圈110的实际负载电流。

电流稳定条件，是指z飞线圈110的磁场方向变换到位时，z飞线圈110的实际负载电流与设定电流之间的电流差应该满足的条件。该电流稳定条件，具体用于鉴定该z飞线圈110的磁场方向是否已经变换到位，可以从磁场变换方向阶段进入到磁场方向保持稳定阶段。

设定电流，可以根据z飞线圈110及其所在电路的条件，进行预先设置，并可以通过串行外设接口(serialperipheralinterface，简称：spi)等接口设备输入至电压控制电路140中。设定电流的数值大小，用于表征该z飞线圈110在磁场方向保持稳定时，流经z飞线圈110的电流值。

具体而言，该电流稳定条件，可以根据ct设备以及ct设备上z飞线圈110的工作条件，进行预先设置。作为一种示例，电流稳定条件可以是：所述电流差的变化率小于变化率阈值。作为另一种示例，电流稳定条件也可以是：所述电流差的有效值小于有效值阈值。作为再一种示例，为了减轻ct设备的数据处理量，电流稳定条件还可以是：高压电源接入z飞线圈110所在环路的时间达到设定电流对应的预设加载时间。

上述三种电流稳定条件下驱动电路的具体实现方式，在下文中进行具体介绍。

可以理解的是，电压加载电路130包括低压电源电路和高压电源电路，其中，低压电源电路中包括低压电源，高压电源电路中包括高压电源。在磁场方向保持稳定阶段，电压加载电路130中的低压电源电路需要为z飞线圈110加载低压电源，高压电源断开；在磁场变换方向阶段，电压加载电路130中的高压电源电路需要为z飞线圈110加载高压电源，低压电源断开。需要说明的是，z飞线圈110上只能加载高压电源和低压电源中的一个电源，而不可以同时既加载高压电源又加载低压电源。

根据ct设备工作过程中对z飞线圈110的要求，z飞线圈110驱动电路的工作可以分为两个阶段：磁场变换方向阶段和磁场方向保持稳定阶段。在磁场方向保持稳定阶段，为了使z飞线圈110产生的磁场可以保持稳定，电压加载电路130需要，需要不断比较设定电流和实际负载电流的大小，当实际负载电流小于设定电流时，为z飞线圈110加载低压电源；当实际负载电流大于等于设定电流时，不为z飞线圈110加载低压电源。在磁场变换方向阶段，为了能够克服磁场变换方向时所产生的涡流损耗，使z飞线圈110产生磁场的方向可以切换到位，需要为z飞线圈110加载高压电源，使得z飞线圈110上的负载电流能够过冲，抵消掉上述涡流损耗带来的磁场损耗。

在磁场变换方向阶段，当实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件，表示当前磁场方向已经切换到位，为了稳定z飞线圈110产生的磁场，电压控制电路140需要向电压加载电路130发出第一加载低压信号，以便电压加载电路130断开z飞线圈110所在环路加载的高压电源；并且，当实际负载电流小于设定电流时，电压控制电路140需要向电压加载电路130发出第二加载低压信号，当电压加载电路130接收到第一加载低压信号和第二加载低压信号时，电压加载电路130为z飞线圈110加载低压电源，实现从高压电源切换为低压电源。而当实际负载电流与设定电流之间的电流差不满足电流稳定条件，表示当前磁场方向还没有切换到位，为了实现磁场方向的快速切换，电压加载电路130需要为z飞线圈110所在环路持续加载高压电源。

需要说明的是，电压加载电路130为z飞线圈110加载低压电源受第一加载低压信号和第二加载低压信号这两个信号串联控制，相当于第一加载低压信号和第二加载低压信号分别通过一个开关控制低压电源是否接入z飞线圈110所在环路，且这两个开关是串联关系，只有两个开关同时接通，电压加载电路130才为z飞线圈110所在的环路上接入低压电源；只要两个开关中有一个关断，电压加载电路130也不将低压电源接入z飞线圈110所在的环路上。

因此，当电压加载电路130接收到电压控制电路140发出第一加载低压信号时，需要控制电压加载电路130断开z飞线圈110所在环路加载的高压电源，并且，控制低压电源接入路径上与第一加载低压信号对应的开关闭合；此时，当电压加载电路130又接收到电压控制电路140发出第二加载低压信号时，控制低压电源接入路径上与第二加载低压信号对应的开关闭合。那么，低压电源接入路径上的两个开关均处于闭合状态，即，控制了电压加载电路130在z飞线圈110所在环路加载的低压电源，实现从高压电源切换为低压电源。

对于z飞线圈110产生的磁场而言，虽然在磁场变换方向阶段，电压加载电路130需要为z飞线圈110加载高压电源。但是，如何从低压电源切换到高压电源，又是如何从高压电源切换到低压电源，仍然存在两个特殊的转换时刻，即，存在加载高压电源和低压电源之间切换的情况：情况一，从磁场方向保持稳定阶段到磁场变换方向阶段转变时，电压加载电路130为z飞线圈110加载的电源从低压电源切换到高压电源；情况二，从磁场变换方向阶段到再一次磁场方向保持稳定阶段转变时，电压加载电路130为z飞线圈110加载的电源从高压电源切换到低压电源。

对于情况一，即，从磁场方向保持稳定阶段到磁场变换方向阶段转变时，电压控制电路140可以接收到ct设备或者其他外部设备发送的磁场方向切换信号，那么，电压控制电路140，还用于：若在接收到磁场方向切换信号，则向电压加载电路130发出加载高压信号；相应地，电压加载电路130，还用于：若接收到电压控制电路140发送的加载高压信号，则在z飞线圈110所在的环路上断开低压电源并接入高压电源。

其中，磁场方向切换信号，用于指示电压控制电路140控制电源加载电路130切换z飞线圈110上的加载电源，从而使z飞线圈110产生与当前所产生磁场的磁场方向相反的磁场。一般情况下，该磁场方向切换信号可以取低频率的方波信号，如频率为0～4khz的方波信号。预置时间，是电压控制电路140接收到磁场方向切换信息后，预先设置的一个用于延迟的时间，即，电压控制电路140在接收到磁场方向切换信号后需要延迟预置时间，才向电压加载电路130发送信号。

可以理解的是，电压加载电路130可以通过一个开关控制高压电源与z飞线圈110之间的通断，通过两个串联的开关控制低压电源与z飞线圈110之间的通断。

电压加载电路130在接收到高压加载信号后，可以先通过接收到的加载高压信号，控制低压电源与z飞线圈110之间的一个开关断开，即，先断开低压电源；再控制高压电源与z飞线圈110之间的开关接通，即，接通高压电源，实现z飞线圈110上加载的电源从低压电源到高压电源的切换。

作为一种优选的实现方式，当电压控制电路140接收到磁场方向切换信号后，可以开始计时，当该计时时间的长度达到了预置时间(如，2秒)时，该电压控制电路140向该电压加载电路130发送加载高压信号；相应地，电压加载电路130根据收到的加载高压信号，在z飞线圈110所在的环路上断开低压电源并接入高压电源。

其中，电压控制电路140具体可以是中央处理器(centralprocessingunit，简称：cpu)。cpu可以与电压加载电路130以及直流互感器120进行连接，并与串行外设接口(serialperipheralinterface，简称：spi)进行通信，接收磁场方向切换信号以及设定电流等有效信息。该cpu可以根据需求选型，例如可以是数字信号处理(digitalsignalprocessing，简称：dsp)芯片，单片机等。

通过上述实现方式，实现了电压加载电路130向z飞线圈110加载低压电源到加载高压电源的切换，为磁场快速有效的换向提供了基础。

对于情况二，即，从磁场变换方向阶段到再一次磁场方向保持稳定阶段转变时，电压控制电路140从电流互感器120中获取实际负载电流，然后确定当前是否满足上述电流稳定条件。当电压控制电路140确定当前已经满足上述电流稳定条件，则向电压加载电路130发送第一加载低压信号，电压加载电路130根据指示，为z飞线圈110断开高压电源；此时，当实际负载电流小于设定电流，则向电压加载电路130发出第二加载低压信号，那么，电压加载电路130就接收到第一加载低压信号和第二加载低压信号，从而在z飞线圈110所在的环路上接入低压电源。

可以理解的是，电压加载电路130在接收到第一低压加载信号后，可以先通过接收到的第一低压加载信号，控制高压电源与z飞线圈110之间的开关断开，即，先断开高压电源；再控制低压电源与z飞线圈110之间的一个开关接通，此时，当电压加载电路130接收到第二低压加载信号后，可以进一步控制低压电源与z飞线圈110之间的另一个开关接通，即，低压电源与z飞线圈110之间的两个开关都接通，实现z飞线圈110上加载的电源从高压电源到低压电源的切换。

此外，当电压加载电路130在z飞线圈110所在的环路上接入低压电源后，还可以通过电压控制电路140实时监测z飞线圈110所在的环路上的实际负载电流是否小于设定电流，当不小于时，表示z飞线圈110所在的环路上的电流值已经超过了设定值，可以不再为z飞线圈110所在的环路上加载低压电源，则，可以控制低压电源与z飞线圈110之间的一个开关断开，即，断开为z飞线圈110加载的低压电源；当小于时，表示仍然需要为z飞线圈110所在的环路上加载低压电源，则不进行其他的操作。

具体实现时，电压加载电路130受电压控制电路140发送的信号控制，按照电压控制电路140的指示，为z飞线圈110所在环路提供高压电源。z飞线圈110与电流互感器120串联，电流互感器120可以采集到z飞线圈110上产生的实际负载电流。电压控制电路140从电流互感器120中获取实际负载电流后，可以确定当前时段中实际负载电流与设定电流之间的电流差是否满足电流稳定条件，以及，实际负载电流是否小于设定电流，如果是，则向电压加载电路130发出第一加载低压信号和第二加载低压信号，以指示该电压加载电路130向z飞线圈110所在的环路上接入低压电源，即，为z飞线圈110加载低压电源。

与情况一的描述类似，电压控制电路140也可以是cpu。cpu可以与电压加载电路130以及直流互感器120进行连接，并与spi进行通信，接收磁场方向切换信号以及设定电流等有效信息。该cpu可以根据需求选型，例如可以是dsp，单片机等。

通过上述实现方式，实现了电压加载电路130向z飞线圈110加载高压电源到加载低压电源的切换，完成了磁场快速有效的换向，并从磁场变换方向阶段成功进入到了磁场方向保持稳定阶段。

下面对电流稳定条件三种可能的实现方式进行详细的介绍。

作为一种示例，电流稳定条件可以是：所述电流差的变化率小于变化率阈值。其中，变化率阈值是电压控制电路140中预先设置的一个数值，作为磁场切换完成后实际负载电流与设定电流之间的电流差变化率的最大允许值，一旦该电流差的变化率大于等于该变化率阈值，则确定当前的电流差不满足电流稳定条件。那么，电压控制电路140可以先计算实际负载电流与设定电流之间的电流差，然后再计算电流差的变化率，当该电流差的变化率小于上述变化率阈值，则表示当前满足了电流稳定条件；当该电流差的变化率不小于上述变化率阈值，则表示当前仍然不满足电流稳定条件，需要持续进行该过程，判断后续电流差的变化率是否小于变化率阈值。

作为另一种示例，电流稳定条件也可以是：所述电流差的有效值小于有效值阈值。其中，有效值阈值是电压控制电路140中预先设置的一个数值，作为磁场切换完成后实际负载电流与设定电流之间的电流差有效值的最大允许值，一旦该电流差的有效值大于等于该有效值阈值，则确定当前的电流差不满足电流稳定条件。那么，电压控制电路140可以先计算实际负载电流与设定电流之间的电流差，然后再计算电流差的有效值，当该电流差的有效值小于上述有效值阈值，则表示当前满足了电流稳定条件；当该电流差的有效值不小于上述有效值阈值，则表示当前仍然不满足电流稳定条件，需要持续进行该过程，判断后续电流差的有效值是否小于有效值阈值。

作为再一种示例，为了减轻ct设备的数据处理量，电压控制电路140具体可以通过对z飞线圈110上加载高压电源的时间进行监控，来判断是否当前磁场的方向是否切换到位，从而确定是否需要向电压加载电路130发出加载低压信号。

可以理解的是，该情况下，电流稳定条件还可以是：高压电源接入z飞线圈110所在环路的时间达到设定电流对应的预设加载时间。在电压控制电路140中，可以预先设置并存储有设定电流与预设加载时间之间的对应关系，具体可以以校正表或者其他映射关系的形式存在。其中，设定电流对应的预设加载时间，可以作为磁场切换过程中需要为z飞线圈110加载高压电源的时间标准，一旦该z飞线圈110上加载高压电源的时间达到该设定电流对应的预设加载时间，则确定当前状况满足电流稳定条件。具体实现时，当电压加载电路130为z飞线圈10加载高压电源开始，电压控制电路140可以开始计时，并且查找该设定电流对应的预设加载时间；当计时时间没有达到所查找到的预设加载时间时，则表示当前仍然不满足电流稳定条件，需要持续进行该过程，判断后续该计时时间是否达到预设加载时间；当计时时间达到该设定电流对应的预设加载时间时，则表示当前满足了电流稳定条件。

该示例中，无需计算上述电流差、电流差的变化率或者电流差的有效值，也无需预先设置变化率阈值或者有效值阈值，而直接通过记录z飞线圈110上加载高压电源的时间，即可确定当前是否满足电流稳定条件，进而向电压加载电路130发送信息，实现从磁场变换方向阶段到磁场方向保持稳定阶段的转变，减少了ct设备的数据处理负担。

需要说明的是，上述三种示例中的电流稳定条件，只是示出了三种可选的实现方式，具体的电流稳定条件，可以根据具体的场合和具体的参数进行针对性的设定，只要能实现其功能，都属于本发明的保护范围。

通过本发明实施例中提供的包括z飞线圈110、电流互感器120、电压加载电路130和电压控制电路140的z飞线圈110的驱动电路，利用电流互感器120直接对z飞线圈110的实际负载电流进行检测，而不采用采样电阻进行检测，可以在z飞线圈110上进行实际负载电流的检测时，不考虑该驱动电路产生的噪声干扰，从而使得检测z飞线圈110的实际负载电流更加准确，以实现对z飞线圈110产生的磁场更加理想的控制效果。

下面结合附图2对该z飞线圈110的驱动电路进行详细介绍。

参见图2，为本发明又一实施例提供的z飞线圈110的驱动电路的电路图。

该z飞线圈110的驱动电路中，电压控制电路140包括中央处理器141、模数转换器142、数模转换器143、pid控制电路144和pwm生成电路145；电压加载电路130包括高压电源电路131和低压电源电路132。

其中，各部分电路的连接关系具体为：z飞线圈110与电流互感器120串联；电流互感器120的第一输出端连接模数转换器142的第一端，模数转换器142的第二端连接中央处理器141的第一输入端；电流互感器120的第二输出端连接pid控制电路144的第一输入端，pid控制电路144的第二输入端连接数模转换器143的第一端，数模转换器143的第二端连接中央处理器141的第一输出端；pid控制电路144的输出端连接pwm生成电路145的第一端，pwm生成电路145的第二端连接低压电源电路132。中央处理器141的第二输出端连接低压电源电路132；中央处理器141的第三输出端连接高压电源电路131；中央处理器141的第二输入端接收磁场方向切换信号。

可以理解的是，电压控制电路140中各部分电路及器件的功能具体如下：

模数转换器142，用于对电流互感器120输出的实际负载电流进行模数转换，并向中央处理器141输出。中央处理器141，用于向数模转换器143发送设定电流，若接收到磁场方向切换信号则向低压电源电路132发送第一低压断开信号，并在第一低压断开信号发送之后经过了预置时间发出高压接入信号，以及，若接收到的实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件，则向高压电源电流131发出高压断开信号，并在高压断开信号发送之后经过了预置时间时向低压电源电路132发送第一低压接入信号。数模转换器143，用于对中央处理器141输出的设定电流进行数模转换，并向pid控制电路144输出。pid控制电路144，用于若电流互感器120输出的实际负载电流大于数模转换器143输出的设定电流则向pwm生成电路145发出第一pid控制信号，以及，若电流互感器120输出的实际负载电流小于数模转换器143输出的设定电流则向pwm生成电路145发出第二pid控制信号。pwm生成电路145，用于对第一pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压断开信号，并向低压电源电路132输出，以及，对第二pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压接入信号，并向低压电源电路132输出。

电压加载电路130中各部分电路的功能具体如下：

高压电源电路131，用于若接收到高压接入信号则将高压电源接入z飞线圈110所在的环路，以及，若接收到高压断开信号则将高压电源从z飞线圈110所在的环路断开。低压电源电路132，用于若接收到第一低压接入信号和第二低压接入信号则将低压电源接入z飞线圈110所在的环路，若接收到第一低压断开信号则将低压电源从所述z飞线圈110所在的环路断开，以及，若接收到第二低压断开信号则将低压电源从z飞线圈110所在的环路断开。

可以理解的是，对于电压加载电路130，高压电源电路131具体可以包括高压电源、第五开关管k5和第一驱动芯片；低压电源电路132具体可以包括低压电源、第六开关管k6、第二驱动芯片、第七开关管k7、第三驱动芯片。

具体实现时，如果中央处理器141向高压电源电路131发送高压接入信号，则该高压接入信号经过第一驱动芯片输出至第五开关管k5，第五开关管k5导通；如果中央处理器141向高压电源电路131发送高压断开信号，则该高压断开信号经过第一驱动芯片输出至第五开关管k5，第五开关管k5断开。同理，如果中央处理器141向低压电源电路132发送第一低压接入信号，则该第一低压接入信号经过第三驱动芯片输出至第七开关管k7，第七开关管k7导通；如果中央处理器141向低压电源电路132发送第一低压断开信号，则该第一低压断开信号经过第三驱动芯片输出至第七开关管k7，第七开关管k7断开。如果pwm生成电路145向低压电源电路132输出第二低压断开信号，则该第二低压断开信号经过第二驱动芯片输出至第六开关管k6，第六开关管k6断开；如果pwm生成电路145向低压电源电路132输出第二低压接入信号，则该第二低压接入信号经过第二驱动芯片输出至第六开关管k6，第六开关管k6导通。

在具体实现时，该第五开关管k5、第六开关管k6和第七开关管k7可以为各种开关管实现形式，例如，可以采用mosfet管。

通过为电压加载电路130的高压电源电路131和低压电源电路132中，分别增设开关管和驱动芯片，可以使该z飞线圈110的驱动电路中的高压加载电路130更加快速和有效的控制z飞线圈110上加载高压电源或者低压电源，使z飞线圈110所产生的磁场快速有效的换向，进而实现对z飞线圈产生磁场更加理想的控制效果。

具体实现时，作为一种可能的场景，如果z飞线圈110处于磁场方向保持稳定阶段，即，z飞线圈110上加载低压电源，此时，若中央处理器141接收到磁场方向切换信号，则z飞线圈110的驱动电路需要按照如下的工作原理进行工作：

当中央处理器141接收到磁场方向切换信号，则向低压电源电路132发送第一低压断开信号，指示低压电源电路132的第七开关k7断开；经过预置时间后，该中央处理器141向高压电源电路131发出高压接入信号，指示高压电源电路131的第五开关k5导通，高压电源电路131将高压电源接入z飞线圈110所在的环路；同时，该中央处理器141向数模转换器143发出设定电流；数模转换器143对接收到的设定电流进行数模转换，得到该设定电流对应的数字信号，并将该数字信号发送至pid控制电路144；pid控制电路144比较接收到的设定电流对应的数字信号以及从电流互感器120获取的实际负载电流，如果实际负载电流大于设定电流对应的数字信号则向pwm生成电路145发出第一pid控制信号；如果实际负载电流小于设定电流对应的数字信号则向pwm生成电路145发出第二pid控制信号；pwm生成电路145对接收到的第一pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压断开信号，并向低压电源电路132输出，指示低压电源电路132的第六开关k6断开；或者，pwm生成电路145对接收到的第二pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压接入信号，并向低压电源电路132输出，指示低压电源电路132的第六开关k6导通。

需要说明的是，如果低压电源电路132中第七开关k7处于断开状态，那么，对于跟其串联的第六开关k6的开关状态的驱动条件的判断，在该场景下也可以不进行判断。

通过将接收到的磁场方向切换信号，作为触发该z飞线圈110从磁场方向保持稳定阶段转变为磁场变换方向阶段的条件，z飞线圈110上加载的电源从低压电源切换到高压电源。

作为另一种可能的场景，如果z飞线圈110处于磁场变换方向阶段，即，z飞线圈110上加载高压电源，此时，z飞线圈110的驱动电路需要按照如下的工作原理进行工作：

当中央处理器141确定接收到的实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件，则向高压电源电路131发出高压断开信号，指示高压电源电路131的第五开关k5断开，高压电源电路131将高压电源从z飞线圈110所在的环路断开；经过预置时间后，该中央处理器141向低压电源电路132发出第一低压接入信号，指示低压电源电路132的第七开关k7导通；同时，中央处理器141向数模转换器143发出设定电流；数模转换器143对接收到的设定电流进行数模转换，得到设定电流信号对应的数字信号，并将该数字信号发送至pid控制电路144；pid控制电路144比较接收到的设定电流对应的数字信号以及从电流互感器120获取的实际负载电流，如果实际负载电流大于设定电流对应的数字信号则向pwm生成电路145发出第一pid控制信号，如果实际负载电流小于设定电流对应的数字信号则向pwm生成电路145发出第二pid控制信号；pwm生成电路145对接收到的第一pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压断开信号，并向低压电源电路132输出，指示低压电源电路132的第六开关k6断开；或者，pwm生成电路145对接收到的第二pid控制信号进行脉冲宽度调制，生成第二低压接入信号，并向低压电源电路132输出，指示低压电源电路132的第六开关k6导通，低压电源电路132将低压电源接入z飞线圈110所在的环路。

通过将接收到的实际负载电流与设定电流之间的电流差满足电流稳定条件以及实际负载电流小于设定电流，作为触发该z飞线圈110从磁场变换方向阶段转变为磁场方向保持稳定阶段的条件，z飞线圈110上加载的电源从高压电源切换到低压电源。

需要说明的是，上述第一pid设定电流信号和第二pid设定电流信号可以是相同的，也可以是不同的，可以根据具体情况进行具体设定。

作为一种可能的实现方式，为了充分利用软件便于控制，以及更加有效的避免破解的优点，还可以将pid控制电路144和pwm生成电路145均集成于中央处理器141中，将这两部分功能用数字pid控制电路144’和数字pwm生成电路145’替代。

可以理解的是，该实施例中的具体实现方式以及达到的效果，具体可以参见图1所示实施例中的描述，这里不再赘述。

在一些可能的实现方式中，如图2，该z飞线圈110的驱动电路，还可以包括：方向切换驱动电路150和电流换向开关组160。

其中，方向切换驱动电路150，用于若接收到磁场方向切换信号，则向电流换向开关组160发出换向驱动信号。电流换向开关组160，用于若接收换向驱动信号，则对z飞线圈110中的电流方向进行切换，以使得z飞线圈产生的磁场方向切换。

具体实现时，电流换向开关组160位于所述z飞线圈110所在的环路中，包括第一开关管k1、第二开关管k2、第三开关管k3和第四开关管k4。上述4个开关管在z飞线圈110所在的环路中的分布，可以是：第一开关管k1串联在电源加载端与z飞线圈110的第一端之间，第二开关管k2串联在电源加载端与所述z飞线圈110的第二端之间，第三开关管k3串联在电源接地端与z飞线圈110的第一端之间，第四开关管k4串联在电源接地端与z飞线圈110的第二端之间。

需要说明的是，当方向切换驱动电路150接收到磁场方向切换信号时，产生的换向驱动信号为四路的换向驱动信号，每路换向驱动信号均对应驱动电流换向开关组160中的一个开关管，其中，第一开关管k1和第四开关管k4所接收到的换向驱动信号一致；第二开关管k2和第三开关管k3所接收到的换向驱动信号一致；但是，第一开关管k1和第二开关管k2所接收到的换向驱动信号相反。

作为一种示例，当第一开关管k1和第四开关管k4导通，且，第二开关管k2和第三开关k3关断，则z飞线圈110中的电流方向是从z飞线圈110的第一端到z飞线圈110的第二端，即，流经z飞线圈110的实际负载电流从z飞线圈110的第一端流入，从z飞线圈110的第二端流出。

作为另一种示例，当第一开关管k1和第四开关管k4关断，且，第二开关管k2和第三开关k3导通，则z飞线圈110中的电流方向是从z飞线圈110的第二端到z飞线圈110的第一端，即，流经z飞线圈110的实际负载电流从z飞线圈110的第二端流入，从z飞线圈110的第一端流出。

在具体实现时，第一开关管k1～第四开关k4可以为各种开关管实现形式，例如，可以采用金属-氧化物半导体场效应管(metal-oxidesemiconductorfet，简称：mosfet管)。

通过对上述两个示例的描述，可知方向切换驱动电路150通过向电流换向开关组160中的4个开关管发送换向驱动信号，控制4个开关管的导通或者关断，实现对z飞线圈110中的电流流向进行切换，从而使得z飞线圈110产生的磁场方向发生快速的变换。

对于方向切换驱动电路150，具体可以参见图3所示。该方向切换驱动电路150包括：比较器、定时器、增强驱动芯片、变压器和栅极驱动电路。如图3，具体包括：比较器a1、比较器a2、定时器t1、定时器t2、增强驱动芯片151、变压器152和4个栅极驱动电路(栅极驱动电路153～156)。

具体实现时，图3所示的方向切换驱动电路150的工作原理具体可以是：

磁场方向切换信号同时输入比较器a1和比较器a2，由于该磁场方向切换信号可以是低频率的方波信号，故，利用方波信号的高低电平交替出现的特点，两个比较器分别输出高电平或者低电平。比较器a1和比较器a2将输出的电平信号分别输入定时器t1和定时器t2的复位引脚。对于定时器的复位引脚，当输入为低电平时，则该定时器被复位，该定时器输出低电平；当输入为高电平时，则该定时器复位无效，该定时器输出脉冲串。定时器t1和定时器t2将输出的电平信号输入至增强驱动芯片151，增强驱动芯片151将该低频率脉冲串信号增强后，获得增强信号，并将该增强信号输入变压器152。变压器152将接收到的增强信号转化为4路控制信号，分别通过4个栅极驱动电路，驱动电流换向开关组160中对应的开关管，对z飞线圈中的电流方向进行换向。

可以理解的是，为了实现方向切换驱动电路150准确和快速的驱动电流换向开关组160中开关管的开通和关断，在变压器152和驱动电流换向开关组160之间增加了栅极驱动电路，充分利用了栅极驱动电路的电压保持的特点。

具体实现时，当上述增强信号处于低频率阶段时，该栅极驱动电路具有保持功能，可以将输出的电压保持在可维持电流换向开关组160中开关管导通的水平。当增强信号的极性改变时，由于该栅极驱动电路中包括三极管，该三极管会导通，故，可以将输出的电压迅速释放掉，从而使电流换向开关组160中的开关管快速关断，直到下次增强信号的极性发生改变，才会再次导通，如此往复。

作为一个实例，如果电流换向开关组160中的开关管为mosfet管，那么，当上述增强信号处于低频率阶段时，该栅极驱动电路可以将mosfet管的栅极与源极间的电压(也称vgs电压)保持在可维持mosfet管导通的水平。当增强信号的极性改变，即，处于高频率阶段时，由于该栅极驱动电路中包括三极管，该三极管会导通，故，可以将mosfet管的vgs电压迅速释放掉，从而使mosfet管快速关断，直到下次增强信号的极性发生改变，才会再次导通，如此往复。

可以理解的是，在本发明实施例中，变压器152不仅可以用于电压的变换，还用于高压隔离，使该方向切换驱动电路150适用于高压环境。

通过该实施例的描述，可知以定时器和变压器152为核心的该方向切换驱动电路150，可以利用一个固定频率的方波信号(即，磁场方向切换信号)，驱动驱动电流换向开关组160中的4个开关管k1～k4，使得开关管k1和k4同时导通，开关管k2和k3同时导通。因此，通过在驱动电路中增设方向切换驱动电路150和电流换向开关组160，可以使该z飞线圈110的驱动电路，不仅可以克服驱动电路上的噪声信息对检测到的负载电流产生干扰的问题，而且还可以使z飞线圈110所产生的磁场快速有效的实现换向，进而实现对z飞线圈产生磁场更加理想的控制效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。