功率开关器件温度的预测方法和装置、存储介质及医疗设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种功率开关器件温度的预测方法和装置、存储介质及医疗设备。一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，所述方法包括：获取待输出至所述梯度放大器中的电流指令；以及根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。上述功率开关器件的温度预测方法，在磁共振成像系统输出一组电流指令之前，就对功率开关器件的最高温度进行预测，提前预判该电流指令输出给梯度放大器后是否会造成梯度放大器内的功率开关器件出现过热的风险，能确保电流指令输出给梯度放大器后,磁共振成像系统能正常持续运行并获得有效的磁共振成像信息。

Methods and devices for temperature prediction of power switching devices, storage media and medical equipment

The invention relates to a method and device for predicting the temperature of a power switch device, a storage medium and a medical device. A method for predicting the temperature of a power switch device used in a gradient amplifier includes: obtaining a current instruction to be output to the gradient amplifier; and predicting the maximum temperature of the power switch device when the current instruction is executed by the gradient amplifier according to the current instruction. The temperature prediction method of the power switch device mentioned above can predict the maximum temperature of the power switch device before the MRI system outputs a group of current instructions, and predict in advance whether the current instruction will cause overheating risk of the power switch device in the gradient amplifier after it is output to the gradient amplifier, so as to ensure that after the current instruction is output to the gradient amplifier, the MR The imaging system can work normally and continuously and obtain effective MRI information.

【技术实现步骤摘要】
功率开关器件温度的预测方法和装置、存储介质及医疗设备
本专利技术涉及电子领域，特别是涉及一种功率开关器件温度的预测方法和装置、存储介质及医疗设备。
技术介绍
梯度放大器是磁共振成像系统的重要子系统，为梯度线圈提供合适的电流激励并产生相应的梯度磁场。由于电流等级较高，梯度放大器中的功率开关器件的过压、过流等风险可以通过硬件选型和故障检测保护电路等器件硬件级别的措施予以规避。但，梯度放大器中的功率开关器件的过热问题则较为复杂。梯度放大器的重要特征之一是其输出电流为非连续式的任意电流波形。在其工作过程中，梯度放大器内开关器件的状态参数均处于任意变化的暂态。常规的基于稳态工作过程的温度测量方法将不再适用。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的基于稳态工作过程的温度测量方法将不再适用功率开关器件的问题，提供一种功率开关器件温度的预测方法和装置、存储介质及医疗设备。一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，所述方法包括：获取待输出至所述梯度放大器中的电流指令；以及根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。上述功率开关器件的温度预测方法，在磁共振成像系统输出一组电流指令之前，就对功率开关器件的最高温度进行预测，提前预判该电流指令输出给梯度放大器后是否会造成梯度放大器内的功率开关器件出现过热的风险，能确保电流指令输出给梯度放大器后,磁共振成像系统能正常持续运行并获得有效的磁共振成像信息。在其中一个实施例中，所述根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度的步骤为，根据所述电流指令和所述功率开关器件的性能参数预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。在其中一个实施例中，所述功率开关器件的性能参数包括损耗参数和热阻抗参数。在其中一个实施例中，还包括：在所述最高温度超过所述功率开关器件的设定保护阈值时，不输出当前的电流指令；或者，在所述最高温度超过所述设定保护阈值时，调整所述电流指令后返回执行所述根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度的步骤。一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，所述方法包括：获取待输出至所述梯度放大器中的电流指令；获取所述功率开关器件的性能参数以及所述梯度放大器当前的运行参数；以及根据所述电流指令、所述性能参数以及所述梯度放大器当前的运行参数预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。在其中一个实施例中，所述功率开关器件的性能参数包括损耗参数和热阻抗参数。在其中一个实施例中，所述功率开关器件包括基板以及设置于所述基板上的芯片；所述基板设置于所述梯度放大器的散热器上；所述根据所述电流指令、所述性能参数以及所述梯度放大器当前的运行参数预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度的步骤包括：获取第一温度模型；所述第一温度模型为所述芯片与所述基板之间的温升等效模型；根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第一温度模型计算得到所述芯片与所述基板之间的温升；获取所述基板的最大温度；以及基于所述温升和所述基板的最大温度计算所述最高温度。在其中一个实施例中，所述梯度放大器当前的运行参数包括母线电压、散热器的测温点温度、冷却水流量以及进/出水温度。在其中一个实施例中，所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第一温度模型计算得到所述芯片与所述基板之间的温升的步骤包括：根据所述电流指令、所述性能参数和所述运行参数计算所述功率开关器件在各开关周期内的第一平均损耗；以及根据所述第一平均损耗和所述第一温度模型计算所述芯片与所述基板之间的温升。在其中一个实施例中，所述获取所述基板的最大温度的步骤包括：获取第二温度模型；所述第二温度模型为所述散热器测温点与所述基板之间的热阻抗曲线等效模型；以及根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第二温度模型计算所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，所述方法还包括，从所述电流指令中区分出双极性电流指令的步骤；所述双极性电流指令为存在两种极性的电流峰值的电流指令；所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第二温度模型计算所述基板的最大温度的步骤中，根据所述双极性电流指令计算所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第二温度模型计算所述基板的最大温度的步骤中包括：根据所述双极性电流指令、所述性能参数和所述运行参数计算所述功率开关器件在各开关周期内的第二平均损耗；以及根据所述第二平均损耗和所述第二温度模型计算所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，所述获取所述基板的最大温度的步骤包括：获取第三温度模型；所述第三温度模型为所述散热器的冷却等效模型；以及根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第三温度模型计算所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，所述方法还包括，从所述电流指令中区分出双极性电流指令的步骤；所述双极性电流指令为存在两种极性的电流峰值的电流指令；所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第三温度模型计算所述基板的最大温度的步骤中，根据所述双极性电流指令计算所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第三温度模型计算所述基板的最大温度的步骤中包括：根据所述双极性电流指令、所述性能参数和所述运行参数计算所述功率开关器件在各开关周期内的第二平均损耗；以及根据所述第二平均损耗和所述第三温度模型计算所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，所述获取所述基板的最大温度的步骤包括：根据所述梯度放大器的历史运行参数预测所述基板的最大温度。在其中一个实施例中，还包括：在所述最高温度超过所述功率开关器件的设定保护阈值时，不输出当前的电流指令。一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，所述功率开关器件包括基板以及设置于所述基板上的芯片，所述基板设置于所述梯度放大器的散热器上，所述梯度放大器用于执行输出的电流指令，所述方法包括：获取所述芯片与所述基板之间的温升，所述温升设有第一保护阈值；获取所述散热器测温点的温度，所述测温点的温度设有第二保护阈值；以及在所述温升超过所述第一保护阈值且所述测温点的温度超过所述第二保护阈值时，不输出当前的电流指令。一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，所述功率开关器件包括基板以及设置于所述基板上的芯片，所述梯度放大器用于执行输出的电流指令，所述方法包括：获取所述芯片与所述基板之间的温升，所述温升设有第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，其特征在于，所述方法包括：/n获取待输出至所述梯度放大器中的电流指令；以及/n根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。/n

【技术特征摘要】
20190603 CN 20191047519431.一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，其特征在于，所述方法包括：
获取待输出至所述梯度放大器中的电流指令；以及
根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度的步骤为，根据所述电流指令和所述功率开关器件的性能参数预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功率开关器件的性能参数包括损耗参数和热阻抗参数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述最高温度超过所述功率开关器件的设定保护阈值时，不输出当前的电流指令；或者，在所述最高温度超过所述设定保护阈值时，调整所述电流指令后返回执行所述根据所述电流指令预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度的步骤。


5.一种功率开关器件温度的预测方法，所述功率开关器件用于梯度放大器中，其特征在于，所述方法包括：
获取待输出至所述梯度放大器中的电流指令；
获取所述功率开关器件的性能参数以及所述梯度放大器当前的运行参数；以及
根据所述电流指令、所述性能参数以及所述梯度放大器当前的运行参数预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述功率开关器件的性能参数包括损耗参数和热阻抗参数。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述功率开关器件包括基板以及设置于所述基板上的芯片；所述基板设置于所述梯度放大器的散热器上；
所述根据所述电流指令、所述性能参数以及所述梯度放大器当前的运行参数预测所述电流指令被所述梯度放大器执行时所述功率开关器件的最高温度的步骤包括：
获取第一温度模型；所述第一温度模型为所述芯片与所述基板之间的温升等效模型；
根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第一温度模型计算得到所述芯片与所述基板之间的温升；
获取所述基板的最大温度；以及
基于所述温升和所述基板的最大温度计算所述最高温度。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述梯度放大器当前的运行参数包括母线电压、散热器的测温点温度、冷却水流量以及进/出水温度。


9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第一温度模型计算得到所述芯片与所述基板之间的温升的步骤包括：
根据所述电流指令、所述性能参数和所述运行参数计算所述功率开关器件在各开关周期内的第一平均损耗；以及
根据所述第一平均损耗和所述第一温度模型计算所述芯片与所述基板之间的温升。


10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述基板的最大温度的步骤包括：
获取第二温度模型；所述第二温度模型为所述散热器测温点与所述基板之间的热阻抗曲线等效模型；以及
根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第二温度模型计算所述基板的最大温度。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，从所述电流指令中区分出双极性电流指令的步骤；所述双极性电流指令为存在两种极性的电流峰值的电流指令；
所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第二温度模型计算所述基板的最大温度的步骤中，根据所述双极性电流指令计算所述基板的最大温度。


12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流指令、所述性能参数、所述运行参数和所述第二温度模型计算所述基板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳佳，薛明雨，褚旭，曹彬，陈鹏，罗颖鹏，肖建国，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31