[發明專利]一種在線測量與預測開關電源電容器ESR值的方法

有效

• 申請號: 201310156909.1
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103235188A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 何怡剛;鄭劍;李中群;羅旗舞;于文新;吳先明
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01R27/04
• 分類號: G01R27/04;G01R27/08
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 姜芳蕊;寧星耀

1.一種在線測量與預測開關電源電容器ESR值的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）采集開關電源電路的電信號，所述電信號為開關電源電路的可測試節點電壓或者支路電流信號；

2）計算所述電信號的時域積分值、頻域指定諧波分量幅值及相位；

3）將所述時域積分值、頻域指定諧波分量幅值及相位分別送入MATLAB/Simulink動態測量模型器中，計算得到兩個相應的電容器ESR值，再由MATLAB/Simulink動態測量模型器輸出電容器ESR實際值；

4）將所述電容器ESR至少六個時刻點實際值送入MATLAB/Simulink動態預測模型器中，由MATLAB/Simulink動態預測模型器輸出電容器ESR下一個時刻點預測值。

2.根據權利要求1所述的在線測量與預測開關電源電容器ESR值方法，其特征在于，在所述步驟2）中，計算所述電信號的頻域指定諧波分量幅值及相位，采用基2時析型快速傅里葉變換。

3.根據權利要求1所述的在線測量與預測開關電源電容器ESR值方法，其特征在于，在所述步驟3）中，由時域積分值計算電容器ESR值的公式為：

；

其中，、、為某個初始時刻、初始時刻后任意兩個時刻與的電容器端電壓值，、、為某個初始時刻、初始時刻后任意兩個時刻與的電容器支路電流值。

4.根據權利要求2所述的在線測量與預測開關電源電容器ESR值方法，其特征在于，在所述步驟3）中，由頻域指定諧波分量幅值及相位計算電容器ESR值的公式為：

；

其中，為電容器端電壓開關頻率下諧波分量幅值，為對應的相位；為電容器支路電流開關頻率下諧波分量幅值，為對應的相位。

5.根據權利要求1所述的在線測量與預測開關電源電容器ESR值方法，其特征在于，在所述的步驟3）中由MATLAB/Simulink動態測量模型器輸出電容器ESR實際值之前，對ESR的兩個計算值進行數據融合，即對通過時域積分值計算電容器ESR值和通過頻域指定諧波分量幅值及相位計算電容器ESR值進行數據融合，采用算術平均或加權平均處理，再將其結果作為當前電容器的ESR實際值。

6.根據權利要求5所述的在線測量與預測開關電源電容器ESR值方法，其特征在于，在所述的步驟4）中由MATLAB/Simulink動態預測模型器輸出電容器ESR下一個時刻點預測值，采用MATLAB中的最小二乘支持向量機工具箱，并采用單步循環預測：

首先選擇第1～6個時刻點的ESR實際值作為第一次訓練樣本，對第7個時刻點的ESR未來值進行預測；然后將第2～7個時刻點的ESR實際值作為第二次訓練樣本，對第8個時刻點的ESR未來值進行預測；依此類推。