CN106104234A - 用于计算rf功率mosfet的结温的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于计算RF功率MOSFET的结温的方法和装置。用于计算RF功率MOSFET的结温的方法包括以下步骤：在模拟域中建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；使用双线性变换来计算瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；基于瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数，利用采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型；并且通过向结温补偿模型输入实际输入来计算RF功率MOSFET的结温。本发明改进了在确定RF功率MOSFET结温中的准确性。

Description

用于计算RF功率MOSFET的结温的方法和装置

技术领域

本发明涉及半导体温度测量，具体而言，涉及用于计算RF功率MOSFET的结温的方法和装置。

背景技术

射频(RF)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是磁共振成像(MRI)放大器中最重要的元件。大多数MRI故障是由MOSFET导致的，并且大多数的MOSFET故障是由MOSFET的结温的内部过热导致的。因此，通过准确且快速的方式检测MOSFET的结温是至关重要的，以确保MRI放大器良好地工作。然而，因为MOSFET被密封于封装中，因此不能够利用测温探头或红外检测器直接检测结温。

现有技术中用于解决以上问题的解决方案是模拟仿真。亦即，尽管不能够利用测温探头或红外检测器来直接检测结温，但能够通过建立等价于MOSFET的瞬态热阻抗模型并且然后向瞬态热阻抗模型输入具有实际功率的实际输入信号来导出MOSFET的结温。瞬态热阻抗模型的输出表示MOSFET的结温。

在现有技术中，存在用于建立与MOSFET等价的瞬态热阻抗模型的许多方式。图1a示出了典型的MOSFET散热结构，并且图1b示出了现有技术中的它的等价瞬态热阻抗模型。

如图1a所示，MOSFET的硅芯片102中的结101内生成的热量通常被消散到壳体103、热沉104和周围环境105。此处针对估计热阻抗考虑从结101到壳体103的温度损失。从壳体103到热沉104以及从热沉104到周围环境105的温度损失被忽略并被设置为零。

图1b示出了图1a的结构的等价瞬态热阻抗模型。等价瞬态热阻抗模型的输入是MOSFET中的实际消散的功率P_DM，并且输出为从以下方程式计算的结温T_J。

T_J＝ΔT_JC+T_C

＝(P_DM×Z_qJC)+T_C

其中，

T_J–结温(℃)

T_C–壳体温度(℃)

ΔT_JC–从结传递到壳体的温度

P_DM–MOSFET的消散功率(瓦特)

Z_qJC–结到壳体热阻抗(℃/瓦特)

初始地，当未使用MOSFET时，即，不施加P_DM时，ΔT_JC＝0且T_J＝T_C。在施加P_DM之后，热量从结传递到壳体，并且结温T_J增加ΔT_JC，ΔT_JC等于将P_DM乘以结到壳体热阻抗Z_qJC的结果。Z_qJC类似于电场中的电阻抗。Z_qJC由增加的温度与施加的功率的比率定义，其是每施加1瓦特增加的温度(℃)，而电阻抗由电压与电流的比率定义，其是每施加1安培增加的电压(V)。图1b中的R₁、R₂、C₁、C₂全部是热敏电阻器或热敏电容器，而不是电学电阻器(electricalresister)或电学电容器(electrical capacitor)。不同的MOSFET具有不同的R₁、R₂、C₁、C₂的值，它们是在出厂时计算的并且通常被列出在产品说明书中。图1b中的Z_EXT表示外部热阻抗，包括壳体到热沉热阻抗和热沉到环境热阻抗，它们通常被设置为零。因此，能够建立类似于图1b中的等价瞬态热阻抗模型的模拟电路，其具有与热敏电阻器和热敏电容器有相同的欧姆值的电学电阻器和电学电容器，以及与P_DM有相同的安培值的电流源的电流值。然后，跨电流源两端的电压的伏特值与T_J的℃值相同，并且因此能够从电流源两端电压的测量的伏特值读出T_J。

以上模拟电路方案的缺点在于由于模拟电路中采用的实际电学元件(例如电学电阻器和电学电容器)的低精确度的低准确性。如果以高准确性选择和测试诸如电学电阻器和电学电容器的电学元件，那么时间成本很高。

Maxat N.Touzelbaev等人的“High-efficiency transient temperaturecalculations for applications in dynamic thermal management of electronicdevices”和US2012/278029A1公开了一种用于基于被转换成一阶无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的电阻器-电容器(RC)网络来计算瞬时温度的方法。

发明内容

基于对上面描述的技术问题和现有技术的理解，将期望以高准确性和可接受的时间成本来确定RF功率MOSFET的结温。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于计算RF功率MOSFET的结温的方法，包括以下步骤：在模拟域中建立所述RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；使用双线性变换计算所述瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；基于所述瞬态热阻抗模型在时间域中的所述传递函数，利用优选采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型；并且通过向所述结温补偿模型输入实际输入来计算所述RF功率MOSFET的所述结温。

因为本发明未采用模拟电路解决方案，而是代替地在数字域中建立可以通过软件或固件逻辑地实现的结温补偿模型，而无需物理地建立实际的模拟电路，因此其去除了由于模拟电路中采用的实际电学元件的低精确度的影响，从而改进了确定RF功率MOSFET的结温的准确性。

任选地，优选采样频率被选择为10kHz。

任选地，二阶IIR滤波器结构的类型被选择为直接II型IIR滤波器结构。

10kHz采样频率和直接II型IIR滤波器结构能够帮助进一步改进确定RF功率MOSFET的结温的准确性，这由模拟结果证实。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于计算RF功率MOSFET的结温的装置，包括：第一建立单元，其被配置为在模拟域中建立所述RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；第一计算单元，其被配置为使用双线性变换来计算所述瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；第二建立单元，其被配置为基于所述瞬态热阻抗模型在时间域中的所述传递函数，利用优选采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型；以及第二计算单元，其被配置为通过向所述结温补偿模型输入实际输入来计算所述RF功率MOSFET的所述结温。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可执行程序，其被记录计算机可读介质中，并且在被加载到计算机中时能够由计算机运行，以执行计算RF功率MOSFET的结温的方法，所述计算机可执行程序包括进行以下项的指令代码：在模拟域中建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；使用双线性变换来计算瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；基于瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数，利用采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型；并且通过向结温补偿模型输入实际输入来计算RF功率MOSFET的结温。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括MRI放大器的磁共振成像(MRI)系统，所述MRI系统还包括用于计算被用在MRI放大器中的至少一个RF功率MOSFET的结温的装置。

本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例而显而易见，并且将参考下文描述的实施例得到阐述。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细描述，本发明的以上和其他目的和特征将变得更加显而易见，其中：

图1a示出了典型的MOSFET散热结构，并且图1b示出了现有技术中的它的等价瞬态热阻抗模型；

图2示出了根据本发明的实施例的用于计算RF功率MOSFET的结温的方法的流程图；

图3示出了根据本发明的实施例的图2中的步骤S2的详细流程图；

图4示出了根据本发明的实施例的图2中的步骤S3的详细流程图；

图5示出了被选择用于根据本发明的实施例建立结温补偿模型的直接II型IIR滤波器结构的范例；并且

图6示出了根据本发明的实施例的用于计算RF功率MOSFET的结温的装置的框图。

相同的附图标记用于在所有附图中指代相似部分。

具体实施方式

下文结合附图给出本发明的详细描述。

图2示出了根据本发明的实施例的用于计算RF功率MOSFET的结温的方法的流程图。

根据本发明的实施例，提供了一种用于计算RF功率MOSFET的结温的方法2。

用于计算RF功率MOSFET的结温的方法2能够用于计算任何种类的RF功率MOSFET的结温，所述RF功率MOSFET包括医学仪器特定的RF功率MOSFET或非医学仪器特定的RF功率MOSFET、MRI放大器中的RF功率MOSFET或其他电学元件中的RF功率MOSFET。因为MOSFET是MRI放大器中最关键的元件，因此方法2对于MRI放大器中的RF功率MOSFET能够具有较好的应用前景。

能够由嵌入到RF功率MOSFET被并入其中的仪器中的嵌入部件或由诸如加载有对应软件的通用计算机的独立设备来实现方法2。

如从图2看到的，方法2包括在模拟域中建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型的步骤S1。

能够以许多方式建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型(如图1b所示)。例如，如以上背景部分中所述，R₁、R₂、C₁、C₂等在出厂时被计算并通常被列出在产品说明书中，因此，能够借助于由操作者输入诸如R₁、R₂、C₁、C₂等的参数，或由加载有字符识别软件的通用计算机等自动识别所扫描的产品说明书，来建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型。建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型的另一方式是产品说明书不包含这种信息时与MOSFET出厂时进行的相同的测试。在现有技术中有用于这样的测试的许多方式。

方法2还包括使用双线性变换计算瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数的步骤S2。

瞬态热阻抗模型的传递函数意指瞬态热阻抗模型的输出(即，RF功率MOSFET的结温)除以瞬态热阻抗模型的输入(即，当RF功率MOSFET工作时产生的功率)。仍然以图1b为例，瞬态热阻抗模型的传递函数能够被表示如下：

Z_qJC＝((R₁||C₁)+R₂)||C₂+Z_EXT

其中R₁、R₂、C₁、C₂是背景部分中讨论的热敏电阻器或热敏电容器。Z_EXT是外部热阻抗，其也在背景部分中被讨论并通常被设置为零。如果Z_EXT被设置为零，则瞬态热阻抗模型的传递函数能够被简化如下：

Z_qJC＝((R₁||C₁)+R₂)||C₂。

能够以许多方式计算瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数。例如，其能够通过以下步骤如图3中那样被计算：在步骤S21中计算瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数，并且在步骤S22中使用双线性变换来将瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数转换成瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数。稍后将描述步骤S21和步骤S22的详细流程。作为另一范例，能够直接由已知特定工具来计算瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数。

双线性变换是信号处理中用于将频率域表示(S平面)转换为时间域表示(Z平面)的已知方法。

方法2还包括基于瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数，利用优选的采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型的步骤S3。

结温补偿模型意指将在根据本发明实施例计算RF功率MOSFET的结温中使用的模型。

采样频率是瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数的参数，并且因此仅在采样频率被固定之后，瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数被固定。在果满足采样原理时，能够采用任何采样频率。利用满足采样原理的优选采样频率，能够改进在确定RF功率MOSFET的结温中的准确性。稍后将讨论优选采样。

能够由信号处理中的常见技术基于时间域中的传递函数来建立数字域中的结温补偿模型。其结构与的二阶IIR滤波器结构的类型有关。对于不同类型的二阶IIR滤波器结构，所建立的结温补偿模型的结构不同。尽管它们都能够在确定RF功率MOSFET的结温中改进准确性，但稍后将讨论优选类型。

方法2还包括通过向结温补偿模型输入实际输入来计算RF功率MOSFET的结温的步骤S4。

在这里，实际输入意指表示当RF功率MOSFET工作时生成的监测到的功率的输入信号。在由软件或固件模拟实现结温补偿模型之后，利用表示RF功率MOSFET工作时生成的功率的实际输入，由软件或固件模拟实现的结温补偿模型的输出是RF功率MOSFET的结温。能够通过实时监测RF功率MOSFET的电压和电流并将电压和电流相乘来计算当RF功率MOSFET工作时生成的功率。

因为结温补偿模型在数字域中，因此能通过软件或固件来模拟它而无需物理地建立实际的模拟电路，因此改进了在确定RF功率MOSFET的结温中的准确性。在软件实现中，通过软件模拟来实施步骤S4，即，通过软件将结温补偿模型中的数字单元实现为逻辑块。其能够通过许多方式来实现。例如，其能够通过Matlab Simulink工具来实现。在固件实现中，通过FPGA实现步骤S4，即，结温补偿模型中的数字单元被实现为逻辑块，但将逻辑块分别被写入到个体物理芯片(硬件)。例如，其能够使用具有Xilinx Spartan-6FPGA开发板的JTAG硬件在环模拟来实现。

现在讨论图3中的步骤S21和步骤S22的详细流程。

计算瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数的步骤21能够如下被执行：假设针对电阻器R的对应热阻抗为R，针对电感器L的对应热阻抗为sL，针对电容器C的对应热阻抗为1/sC，则因此能够计算瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数，其等于瞬态热阻抗模型的总热阻抗。仍然以图1b为例，

$\begin{array}{c}{H}_{\left(s\right)}=\left(\left(R_1\left|\right|C_1\right)+R_2\right)\left|\right|C_2\\ =\left(\left(R_1\×1/{\mathrm{sC}}_1\right)/\left(R_1+1/{\mathrm{sC}}_1\right)+R_2\right)\left|\right|C_2\\ =\left(\frac{R_1}{1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1}+R_2\right)\left|\right|C_2\\ =\left(\frac{R_1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1{R}_2+R_2}{1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1}\right)\left|\right|C_2\\ =\frac{\left(\frac{R_1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1{R}_2+R_2}{1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1}\right)}{1+s\left(\frac{R_1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1{R}_2+R_2}{1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1}\right)C_2}\\ =\frac{R_1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1{R}_2+R_2}{1+{\mathrm{sR}}_1{C}_1+{\mathrm{sR}}_1{C}_2+s^2{R}_1{C}_1{R}_2{C}_2+{\mathrm{sR}}_2{C}_2}\end{array}$

其中，s为复频率，在将R₁、R₂、C₁、C₂值代入到H_(s)中之后，

$\begin{array}{c}{H}_{\left(s\right)}=\frac{0.108+\left(s0.108\×0.133\×0.0915\right)+0.0915}{1+\left(s0.108\×0.133\right)+\left(s0.108\×0.0111\right)+\left(s^{2}0.108\×0.133\×0.0915\×0.0111\right)+\left(s0.0915\×0.0111\right)}\\ =\frac{0.108+0.001314306s+0.0195}{1+0.014364s+0.0011988s+0.0000145887966s^2+0.00101565s}\\ =\frac{0.001314306s+0.1995}{0.0000145887966s^2+0.01657845s+1}\end{array}$

使用双线性变换将瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数转换成瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数的步骤S22如下被执行。

双线性变换是信号处理中用于将频率域表示(S平面)转换为时间域表示(Z平面)的已知方法。其首先将S平面中的jΩ轴压缩到S1平面中的jΩ轴的部分中使得S平面被压缩到S1平面的带中，然后将所述带转换到整个Z平面中。其相对于诸如脉冲响应常数方法的其他方法的优点是去除了由于频谱交叠的混叠，因此其能够用在本发明中以确保在确定RF功率MOSFET的结温中的高准确性。

通过这种方法，能够通过将代入到H_(s)中来获得瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数H_(z)。仍然采取以上范例，

$\begin{array}{c}{H}_{\left(z\right)}=H_{\left(s\right)}{|}_{s=\frac{2f_s(Z-1)}{(Z+1)}}\\ =\frac{0.001314306\left(\frac{2f_s\left(Z-1\right)}{\left(Z+1\right)}\right)+0.1995}{0.0000145887966{\left(\frac{2f_s\left(Z-1\right)}{\left(Z+1\right)}\right)}^2+0.01657845\left(\frac{2f_s\left(Z-1\right)}{\left(Z+1\right)}\right)+1}\end{array}$

其中f_s是以赫兹为单位的采样频率。

s的降幂的H_(s)的分子中的系数为Num＝[0.001314306 0.1995]。s的降幂的H_(s)的分母中的系数为Den＝[0.0000145887966 0.01657845 1]。在向Num[0.001314306 0.1995]和Den＝[0.0000145887966 0.01657845 1]应用双线性函数[Numz，Denz]＝bilinear(Num，Den，f_s)之后，获得了z的降幂的H_(z)的分子中的系数，即Numz[x₀ x₁ x₂]，以及z的降幂的H(z)的分母中的系数，即Numz[y₀ y₁ y₂]。因此，H_(z)如下被获得：

$H_{\left(z\right)}=\frac{x_0+x_1{Z}^{-1}+x_2{Z}^{-2}}{y_0+y_1{Z}^{-1}+y_2{Z}^{-2}}.$

如图4所示，步骤S3包括选择用于建立结温补偿模型的采样频率的步骤S31。

H_(z)的系数x₀、x₁、x₂、y₀、y₁、y₂与采样频率f_s有关。亦即，针对不同的采样频率f_s，H_(z)是不同的。因此，能够通过以下来选择采样频率：首先估计不同的采样频率，使得能够在步骤S3中建立不同的结温补偿模型并能够在步骤S4中计算RF功率MOSFET的不同结温；并且将RF功率MOSFET的不同结温与理论温度值进行比较。导致在所计算的结温与理论温度值之间最小差异的频率被选择作为用于建立结温补偿模型的采样频率。可以以许多方式来获得理论温度值。例如，其可以从模拟仿真获得，其中，以高准确性选择和测试电阻器和电容器，尽管这样做的话时间成本可能很高。

基于针对不同采样频率的模拟结果与理论温度值的比较，如果用于建立结温补偿模型的采样频率被选择为10kHz，则在确定RF功率MOSFET的结温中的准确性被进一步改进。

步骤S3还包括选择用于建立结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的类型的步骤S32。

对于不同类型的二阶IIR滤波器结构，结温补偿模型不同。因此，能够通过如下方式来选择用于建立结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的类型：首先假设不同类型的二阶IIR滤波器结构用于建立结温补偿模型，例如直接I型IIR滤波器结构、直接II型IIR滤波器结构、转置(transposed)滤波器结构等，并且然后将这样计算的RF功率MOSFET的不同结温与理论温度值进行比较。导致所计算的结温与理论温度值之间最小差异的二阶IIR滤波器结构的类型被选择作为用于建立结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的类型。可以以许多方式获得理论温度值。例如，其可以从模拟仿真获得，其中，以高准确性选择和测试电阻器和电容器，尽管这样做的话时间成本可能很高。

基于针对不同类型的二阶IIR滤波器结构的模拟结果与理论温度值的比较，如果用于建立结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的类型被选择为直接II型IIR滤波器结构，则在确定RF功率MOSFET的结温中的准确性被进一步改进。

图5示出了被选择用于根据本发明的实施例基于瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数来建立结温补偿模型的直接II型IIR滤波器结构的范例，其中y+＝1。在图5中，附图标记53表示乘法器，附图标记51表示加法器，附图标记52表示延迟元件。

图6示出了根据本发明实施例的用于计算RF功率MOSFET的结温的装置4的框图。装置4包括第一建立单元41、第一计算单元42、第二建立单元43以及第二计算单元44。

第一建立单元41被配置为在模拟域中建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型。能够以许多方式实现第一建立单元41。例如，其能够被实现为用于接收由操作者根据出厂时制作的产品说明书输入的诸如R₁、R₂、C₁、C₂等的参数的接收模块，或者能够被实现为用于自动识别所扫描的产品说明书的识别模块

第一计算单元42被配置为使用双线性变换在时间域中计算瞬态热阻抗模型的传递函数。

第二建立单元43被配置为基于瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数利用采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型。

第二计算单元44被配置为通过向结温补偿模型输入实际输入来计算RF功率MOSFET的结温。存在许多方式来第二计算单元44中计算RF功率MOSFET的结温。例如，第二计算单元44可以被配置为通过软件模拟来计算RF功率MOSFET的结温。作为另一范例，第二计算单元44被配置为通过FPGA来计算RF功率MOSFET的结温。

如图6所示，在实施例中，第一计算单元42包括第三计算单元421和转换单元422。第三计算单元421被配置为计算瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数。转换单元422被配置为使用双线性变换将瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数转换成瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数。

同样如图6所示，在实施例中，第二建立单元43包括第一选择单元431和第二选择单元432。第一选择单元431被配置为选择用于建立结温补偿模型的采样频率。第二选择单元432被配置为选择用于建立结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的类型。

图6中的每个单元可以是嵌入部件，所述嵌入部件嵌入到RF功率MOSFET被并入其中的仪器中。或者，由RF功率MOSFET被并入其中的仪器外部的设备来实现图6中的所有单元，所述设备诸如是加载有对应软件的通用计算机。

此外，根据本发明的实施例，可以将本发明实现为计算机可执行程序，所述计算机可执行程序被记录在计算机可读介质中，并且当被加载到例如通用计算机时能够由所述计算机运行，以执行用于计算RF功率MOSFET的结温的方法，所述计算机可执行程序包括进行以下项的指令代码：在模拟域中建立RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；使用双线性变换计算瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；基于瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数利用采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型；并且通过向结温补偿模型中输入实际输入来计算RF功率MOSFET的结温。通用计算机可以包括CPU、存储器、输入/输出接口等等。

应注意，上述实施例说明而非限制本发明，并且本领域的技术人员将能够在不脱离权利要求书的范围的情况下设计备选实施例。实施例是示范性的而非限制性的。本发明旨在包括本发明范围和精神之内的对图示和描述的实施例的所有修改和变化。在权利要求中，被放置在括号内的任何附图标记不得被解释为对权利要求的限制。词语“包括”不排除未在权利要求或说明书中列出的元件或步骤的存在。在元件前的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在列举若干单元的设备权利要求中，这些单元中的若干能够由同一项软件和/或硬件实现。词语第一、第二和第三等的使用不指示任何顺序。这些词语应被解释为名称。

Claims (15)

1.一种用于计算RF功率MOSFET的结温的方法，包括以下步骤：

在模拟域中建立(S1)所述RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；

使用双线性变换来计算(S2)所述瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；

基于所述瞬态热阻抗模型在时间域中的所述传递函数，利用优选采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立(S3)结温补偿模型；并且

通过向所述结温补偿模型输入实际输入来计算(S4)所述RF功率MOSFET的所述结温。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算(S2)所述瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数的步骤包括以下步骤：

计算(S21)所述瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数；

使用双线性变换将所述瞬态热阻抗模型在频率域中的所述传递函数转换(S22)为所述瞬态热阻抗模型在时间域中的所述传递函数。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在数字域中建立(S3)结温补偿模型的步骤包括以下步骤：

选择(S31)用于建立所述结温补偿模型的所述优选采样频率；

选择(S32)用于建立所述结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的所述类型。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在选择(S31)用于建立所述结温补偿模型的所述优选采样频率的步骤中，所述优选采样频率被选择为10kHz。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，在选择(S32)用于建立所述结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的所述类型的步骤中，二阶IIR滤波器结构的所述类型被选择为直接II型IIR滤波器结构。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，计算(S4)所述RF功率MOSFET的所述结温的步骤是通过软件模拟来实施的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，计算(S4)所述RF功率MOSFET的所述结温的步骤是通过FPGA来实施的。

8.一种用于计算RF功率MOSFET的结温的装置，包括：

第一建立单元(41)，其被配置为在模拟域中建立所述RF功率MOSFET的瞬态热阻抗模型；

第一计算单元(42)，其被配置为使用双线性变换来计算所述瞬态热阻抗模型在时间域中的传递函数；

第二建立单元(43)，其被配置为基于所述瞬态热阻抗模型在时间域中的所述传递函数，利用优选采样频率和二阶IIR滤波器结构的类型来在数字域中建立结温补偿模型；以及

第二计算单元(44)，其被配置为通过向所述结温补偿模型输入实际输入来计算所述RF功率MOSFET的所述结温。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一计算单元(42)包括：

第三计算单元(421)，其被配置为计算所述瞬态热阻抗模型在频率域中的传递函数；

转换单元(422)，其被配置为使用双线性变换来将所述瞬态热阻抗模型在频率域中的所述传递函数转换为所述瞬态热阻抗模型在时间域中的所述传递函数。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第二建立单元(43)包括：

第一选择单元(431)，其被配置为选择用于建立所述结温补偿模型的所述优选采样频率；

第二选择单元(432)，其被配置为选择用于建立所述结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的所述类型。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，用于建立所述结温补偿模型的所述优选采样频率被选择为10kHz。

12.根据权利要求10所述的装置，其中，用于建立所述结温补偿模型的二阶IIR滤波器结构的所述类型被选择为直接II型IIR滤波器结构。

13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第二计算单元(44)被配置为通过软件模拟来计算所述RF功率MOSFET的所述结温。

14.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第二计算单元(44)被配置为通过FPGA来计算所述RF功率MOSFET的所述结温。

15.一种磁共振成像(MRI)系统，包括MRI放大器，其中，所述MRI系统还包括根据权利要求8至14中的一项所述的装置，所述装置用于计算被用在所述MRI放大器中的至少一个RF功率MOSFET的结温。