[发明专利]延长梯度功放寿命的方法及梯度功放的监控装置

权利要求书

1.一种延长梯度功放寿命的方法，所述梯度功放包括X、Y、Z轴梯度功放，所述X、Y、Z轴梯度功放分别用于对MRI系统中的X、Y、Z轴梯度线圈的电流进行控制，其特征在于：所述方法包括：

确定制约X、Y、Z轴梯度功放的寿命的关键部件；

建立X、Y、Z轴梯度功放的所述关键部件的模型，所述模型以对应轴的梯度线圈的电流为输入，所述模型的输出用于预估所述关键部件的性能；

在预定周期内，每隔预定时间段获取梯度功放工作时X、Y、Z轴梯度线圈的电流，并基于所述模型，分别计算出X、Y、Z轴对应的模型的输出值；

根据所述预定周期内每隔预定时间段计算出的X、Y、Z轴对应的模型的所述输出值，预测出在所述预定周期内所述输出值在X、Y、Z轴上的数值差异；以及

基于在所述预定周期内预测出的所述输出值在X、Y、Z轴上的所述数值差异，在所述预定周期到来时将X、Y、Z轴梯度功放中的至少两个轴的梯度功放进行互换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：预测出在所述预定周期内所述输出值在X、Y、Z轴上的数值差异包括：

通过数据统计分析预测出在所述预定周期内在X、Y、Z三个轴中所述输出值最大的轴和所述输出值最小的轴。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：通过数据统计分析预测出在所述预定周期内在X、Y、Z三个轴中所述输出值最大的轴和所述输出值最小的轴包括：

计算每一个轴的所述模型的所述输出值在所述预定周期内的平均值；

找出X、Y、Z三个轴中平均值最大的轴和平均值最小的轴；及

将所述平均值最大的轴和所述平均值最小的轴分别作为所述输出值最大的轴和所述输出值最小的轴。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：将X、Y、Z轴梯度功放中的至少两个轴的梯度功放进行互换包括：

将所述输出值最大的轴和所述输出值最小的轴的梯度功放进行互换。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述预定周期为所述梯度功放的定期维护期。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述关键部件包括IGBT模块。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：建立所述关键部件的模型包括：

建立所述IGBT模块的功耗模型。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述IGBT模块的功耗模型包括所述IGBT模块的开关损耗和导通损耗，所述开关损耗和所述导通损耗与所述梯度线圈的电流有关。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：建立所述关键部件的模型还包括：

建立所述IGBT模块的热模型，所述热模型与所述IGBT模块的材料有关；及

基于所述功耗模型及所述热模型来创建所述IGBT模块的所述模型。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述IGBT模块的所述模型包括所述IGBT模块的结温波动模型，所述结温波动模型为所述功耗模型与所述热模型的乘积，所述模型的输出包括所述IGBT模块的结温波动。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述X、Y、Z轴梯度功放中的每一个轴的梯度功放均包括串联的三个H桥，每一个H桥包括并联的第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂包括串联的第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述第二桥臂包括串联的第三IGBT模块和第四IGBT模块。