一種功放管溫度保護(hù)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種功放管的溫度保護(hù)方法和系統(tǒng)，包括：在所述功放管發(fā)射脈沖之前，根據(jù)脈沖隨時(shí)間變化的輸入功率，依據(jù)輸入功率熱耗關(guān)系通過(guò)熱耗函數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算熱耗函數(shù)；根據(jù)功放管的熱模型和熱耗函數(shù)，通過(guò)溫升函數(shù)計(jì)算模塊計(jì)算功放管的溫升函數(shù)；通過(guò)補(bǔ)償模塊根據(jù)溫升函數(shù)對(duì)功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。其中，輸入功率熱耗關(guān)系是通過(guò)標(biāo)定模塊在發(fā)射脈沖前對(duì)功放管進(jìn)行測(cè)試計(jì)算而標(biāo)定的；熱模型是通過(guò)測(cè)試獲得，或從功放管的器件手冊(cè)獲得的；輸入功率熱耗關(guān)系和熱模型均被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中。控制模塊控制標(biāo)定模塊、熱耗函數(shù)計(jì)算模塊、溫升函數(shù)計(jì)算模塊、補(bǔ)償模塊和存儲(chǔ)模塊。本發(fā)明專利技術(shù)在最大程度上對(duì)功放管進(jìn)行溫度保護(hù)，并且大大提高了溫度補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電子
，特別是涉及一種適用于MR系統(tǒng)的功放管的溫度保護(hù)方法。
技術(shù)介紹
在MR(MagneticResonance，磁共振)系統(tǒng)中，其射頻信號(hào)是通過(guò)射頻功放管放大后輸出的。但是功放管在功率放大的過(guò)程中，其本身的功率損耗勢(shì)必會(huì)引起結(jié)溫升高；而結(jié)溫的升高會(huì)導(dǎo)致一系列功放特性的變化，例如，固定偏壓下的靜態(tài)電流升高，功放管的增益、飽和功率和效率的變化等等，這些變化都會(huì)導(dǎo)致功放管的非線性輸出，直接影響MR系統(tǒng)的成像質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致功放管的燒毀。因此，現(xiàn)在針對(duì)功放管的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償和保護(hù)的研究已經(jīng)成為趨勢(shì)。專利CN103296976A公開(kāi)了一種穩(wěn)定射頻放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的方法和裝置，其根據(jù)實(shí)時(shí)采樣的漏極電流和實(shí)時(shí)發(fā)射功率計(jì)算放大器的熱耗散功率；再根據(jù)熱耗散功率以及射頻放大器的等效熱阻確定補(bǔ)償偏置電壓，通過(guò)補(bǔ)償偏置電壓進(jìn)行補(bǔ)償。由于補(bǔ)償偏置電壓是用于消除射頻放大器結(jié)溫升高而引起的靜態(tài)工作點(diǎn)漂移的，所以通過(guò)補(bǔ)償偏置電壓進(jìn)行補(bǔ)償能夠使射頻放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)保持穩(wěn)定。專利CN103296976A所公開(kāi)的技術(shù)是通過(guò)實(shí)時(shí)采樣的電流來(lái)進(jìn)行功率的判斷，這樣必然受到采樣和偏置補(bǔ)償?shù)入娐费訒r(shí)的限制，而且在具體實(shí)際使用當(dāng)中是無(wú)法完成實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)模a(bǔ)償值只是前一時(shí)刻的情況。功放管在實(shí)際工作時(shí)，脈沖時(shí)間很短，熱耗很大，溫度變化非常快，前一時(shí)刻的溫度不能反映當(dāng)前時(shí)刻的溫度。并且，通過(guò)脈沖寬度對(duì)應(yīng)等效熱阻來(lái)計(jì)算溫升，反映的是一個(gè)脈沖結(jié)束后整體的溫升，不能反映脈沖內(nèi)的實(shí)際溫升情況。也無(wú)法進(jìn)行結(jié)溫的保護(hù)。故該技術(shù)實(shí)際存在較大的局限性。專利US6888469B2也公開(kāi)了一種估計(jì)半導(dǎo)體結(jié)溫的裝置和方法，該方法是檢測(cè)實(shí)時(shí)電流，計(jì)算器件的熱耗和溫度，來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)溫的保護(hù)。該方法通過(guò)熱耗和熱阻計(jì)算結(jié)溫，用低通濾波器來(lái)模擬一階RC濾波，得到實(shí)時(shí)的溫升曲線，根據(jù)溫度曲線判斷溫度是否超過(guò)門限，從而進(jìn)行溫度保護(hù)。但是，該溫升曲線僅僅是一階近似曲線，并不能真實(shí)反映短時(shí)間內(nèi)溫度的高階變化情況，而且使用低通濾波器來(lái)模擬也存在一定誤差。此外，受器件速度限制，實(shí)時(shí)采樣判斷有一定的延時(shí)，用來(lái)做溫度保護(hù)存在一定風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專利技術(shù)的目的在于提供一種功放管的溫度保護(hù)方法和系統(tǒng)，適用于MR系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法對(duì)功放管的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確保護(hù)的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利技術(shù)提供一種功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，包括：在所述功放管發(fā)射脈沖之前，根據(jù)所述脈沖隨時(shí)間變化的輸入功率，依據(jù)輸入功率熱耗關(guān)系計(jì)算熱耗函數(shù)；根據(jù)所述功放管的熱模型和所述熱耗函數(shù)，計(jì)算所述功放管的溫升函數(shù)；根據(jù)所述溫升函數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。可選地，所述輸入功率熱耗關(guān)系是在發(fā)射脈沖前預(yù)先對(duì)所述功放管按照不同的輸入功率進(jìn)行測(cè)試計(jì)算而標(biāo)定的，反映輸入功率與熱耗之間的關(guān)系。可選地，所述熱耗與所述功放管的輸入功率、所述功放管的效率和所述功放管的輸出功率有關(guān)；其中，所述效率和所述輸出功率是通過(guò)測(cè)試獲得的。可選地，所述熱模型具備沖激響應(yīng)函數(shù)，用于反映所述功放管的熱耗和溫升的關(guān)系。可選地，所述熱模型是通過(guò)測(cè)試或者所述功放管的器件手冊(cè)而獲得。可選地，所述熱模型為Foster熱模型。可選地，所述溫升函數(shù)反映溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系，等于所述熱耗函數(shù)與所述熱模型的所述沖激響應(yīng)函數(shù)的卷積。可選地，所述根據(jù)所述溫升函數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償包括：針對(duì)所述溫升函數(shù)上不同時(shí)間點(diǎn)的溫度，判斷所述溫度是否超出所述功放管的限定值：如果所述溫度在所述功放管的限定值內(nèi)，則進(jìn)行溫度補(bǔ)償；如果所述溫度超出了所述功放管的限定值，則不發(fā)射所述溫度對(duì)應(yīng)的脈沖，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。可選地，所述溫度補(bǔ)償包括靜態(tài)工作點(diǎn)補(bǔ)償和基帶信號(hào)補(bǔ)償。一種功放管的溫度保護(hù)系統(tǒng)，包括標(biāo)定模塊、熱耗函數(shù)計(jì)算模塊、溫升函數(shù)計(jì)算模塊、補(bǔ)償模塊、存儲(chǔ)模塊和控制模塊；所述標(biāo)定模塊用于標(biāo)定所述功放管的輸入功率熱耗關(guān)系；所述熱耗函數(shù)計(jì)算模塊用于根據(jù)所述輸入功率熱耗關(guān)系來(lái)計(jì)算熱耗函數(shù)；所述溫升函數(shù)模塊用于根據(jù)所述功放管的熱模型和所述熱耗函數(shù)計(jì)算溫升函數(shù)；所述補(bǔ)償模塊用于根據(jù)所述溫升函數(shù)對(duì)所述功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償；所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)所述輸入功率熱耗關(guān)系和所述熱模型；所述控制模塊用于控制所述標(biāo)定模塊、所述熱耗函數(shù)計(jì)算模塊、所述溫升函數(shù)計(jì)算模塊、所述補(bǔ)償模塊和所述存儲(chǔ)模塊。如上所述，本專利技術(shù)的一種功放管的溫度保護(hù)方法和系統(tǒng)，特別適用于MR系統(tǒng)，其是根據(jù)溫升函數(shù)對(duì)功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)摹１緦＠夹g(shù)的溫度補(bǔ)償既可以是針對(duì)某些點(diǎn)，例如最高功率點(diǎn)，進(jìn)行補(bǔ)償，也可以是針對(duì)整個(gè)溫升函數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。并且，本專利技術(shù)的溫度函數(shù)是通過(guò)實(shí)際的熱模型和熱耗函數(shù)計(jì)算出的，其準(zhǔn)確度更加高，對(duì)功放管的溫度保護(hù)在實(shí)際脈沖發(fā)射前就已完成，最大程度的保護(hù)了功放管不會(huì)過(guò)熱燒毀。附圖說(shuō)明圖1顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例公開(kāi)的一種功放管的溫度保護(hù)方法的流程示意圖。圖2顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例公開(kāi)的一種功放管的溫度保護(hù)方法和系統(tǒng)的Foster熱模型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例公開(kāi)的一種功放管的溫度保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明S11～S13步驟300功放管的溫度保護(hù)系統(tǒng)310標(biāo)定模塊320熱耗函數(shù)計(jì)算模塊330溫升函數(shù)計(jì)算模塊340補(bǔ)償模塊350存儲(chǔ)模塊360控制模塊具體實(shí)施方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本專利技術(shù)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本專利技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本專利技術(shù)還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本專利技術(shù)的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。請(qǐng)參閱附圖。需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本專利技術(shù)的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本專利技術(shù)中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。實(shí)施例1本實(shí)施例公開(kāi)了一種功放管的溫度保護(hù)方法，如圖1所示，包括：在發(fā)射脈沖之前步驟S11，根據(jù)功放管的輸入功率，依據(jù)輸入功率熱耗關(guān)系計(jì)算熱耗函數(shù)：功放管的輸入功率和熱耗之間滿足輸入功率熱耗關(guān)系。其中，輸入功率熱耗關(guān)系是依據(jù)功放管進(jìn)行標(biāo)定的：在不同的輸入功率Pin下，測(cè)試功放管的效率η和輸出功率Pout；根據(jù)輸入功率Pin、效率η和輸出功率Pout，計(jì)算熱耗Pdiss：輸本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，包括：在所述功放管發(fā)射脈沖之前，根據(jù)所述脈沖隨時(shí)間變化的輸入功率，依據(jù)輸入功率熱耗關(guān)系計(jì)算熱耗函數(shù)；根據(jù)所述功放管的熱模型和所述熱耗函數(shù)，計(jì)算所述功放管的溫升函數(shù)；根據(jù)所述溫升函數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，包括：在所述功放管發(fā)射脈沖之前，
根據(jù)所述脈沖隨時(shí)間變化的輸入功率，依據(jù)輸入功率熱耗關(guān)系計(jì)算熱耗函數(shù)；
根據(jù)所述功放管的熱模型和所述熱耗函數(shù)，計(jì)算所述功放管的溫升函數(shù)；
根據(jù)所述溫升函數(shù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，所述輸入功率熱耗關(guān)系是在
發(fā)射脈沖前預(yù)先對(duì)所述功放管按照不同的輸入功率進(jìn)行測(cè)試計(jì)算而標(biāo)定的，反映輸入功率
與熱耗之間的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，所述熱耗與所述功放管的輸
入功率、所述功放管的效率和所述功放管的輸出功率有關(guān)；其中，所述效率和所述輸出功
率是通過(guò)測(cè)試獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，所述熱模型具備沖激響應(yīng)函
數(shù)，用于反映所述功放管的熱耗和溫升的關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，所述熱模型是通過(guò)測(cè)試或者
所述功放管的器件手冊(cè)而獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，所述熱模型為Foster熱模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功放管的溫度保護(hù)方法，其特征在于，所述溫升函數(shù)反映溫度隨時(shí)
間變化的關(guān)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宮勛，褚旭，張晗，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院，上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31