[發明專利]基于信息熵原理的開關電源故障診斷方法

有效

• 申請號: 201210051663.7
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102590762A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 方海燕;李小平;謝楷;劉彥明;傅靈忠;董慶寬;葉英豪;陳小東
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于信息熵原理的開關電源故障診斷方法，包括以下步驟：

(1)建立各種實驗開關電源板漏磁信號各特征分布區間的特征值表：

(1a)分別選取一塊無故障的正常實驗開關電源板標記為B₀和m塊有不同故障類型的實驗開關電源板，分別標記B₁，B₂，…，B_m，m≤100，其中故障類型包括：輸出整流二極管短路、反饋供電二極管開路、電流采樣濾波電路電阻斷開、震蕩回路電容開路、反饋分壓電阻開路和輸出端短路；

(1b)采用非接觸方式獲取各種實驗開關電源板磁性元件的漏磁信號，分別為s₀，s₁，…，s_m，其中s₀為無故障的正常實驗開關電源板B₀的漏磁信號，s₁為第1個有故障的實驗開關電源板B₁的漏磁信號，依次類推，s_m為第m個有故障的實驗開關電源板B_m的漏磁信號；

(1c)使用信息熵原理提取實驗開關電源板磁性元件漏磁信號s_i時域內的時域熵特征和頻域內的譜熵特征，并用統計分析的方法提取漏磁信號s_i的峰峰值特征、均值特征、均方根特征和方差特征，得到實驗開關電源板B₀至B_m的漏磁信號的各特征，其中實驗開關電源板B_i的漏磁信號的特征包括：譜熵H_fi、時域熵H_ti、峰峰值V_ppi、均值a_i、均方根r_i和方差σ_i，i＝0，1，2，…，m；

(1d)改變非接觸磁探頭的測量位置，重復步驟(1b)-(1c)g次，10≤g≤20，對步驟(1c)提取的實驗開關電源板B_i的漏磁信號的各特征，分別求出g個數據的均值及最大偏差，再求出各特征的分布區間，并將各實驗電源板各特征的分布區間寫入表中，i＝0，1，2，…，m，建立各實驗開關電源板漏磁信號的特征值表；

(2)對被測開關電源板是否故障及故障類型進行診斷：

(2a)采用非接觸方式獲取被測開關電源板磁性元件的漏磁信號；

(2b)使用信息熵原理提取被測開關電源板磁性元件漏磁信號時域內的時域熵特征Ht和頻域內的譜熵特征H_f，并用統計分析的方法提取該開關電源板漏磁信號的峰峰值特征V_pp、均值特征a、均方根特征r和方差特征σ；

(2c)讀取特征值表中第一種實驗開關電源板漏磁信號的特征分布區間，判斷被測電源板各特征是否均在該實驗開關電源板漏磁信號的相應特征的區間內，若均在相應特征的區間內，則被測電源板的故障為該實驗開關電源板對應的故障，否則讀取特征值表中下一種實驗開關電源板漏磁信號的特征分布區間，依次進行判斷，直到確定被測開關電源板的故障類型，若查找完特征值表仍無法找到與被測開關電源具有相同故障的實驗開關電源板，則通過人工方法進行故障確定，并將其故障特征補入特征值表中。

2.根據權利要求1所述的一種基于信息熵原理的開關電源故障診斷方法，其中步驟(1b)所述的采用非接觸方式獲取各種實驗開關電源板磁性元件的漏磁信號，按如下步驟進行：

(1b1)在實驗開關電源板B_i上連接一個固定電阻，作為開關電源的負載，且能保證開關電源板在無故障情況下正常工作，并給該開關電源板供電，i＝0，1，2，…，m；

(1b2)將非接觸磁探頭置于實驗開關電源板B_i的磁性元件附近1～5cm的任意位置處，測量磁性元件的漏磁信號，并對測量出的模擬信號進行放大調理及采樣，獲得實驗開關電源板B_i的漏磁信號的數字序列s_i，i＝0，1，2，…，m。