[發明專利]一種開關電源輸出電容的在線監測方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 201910030709.9
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109752598A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 李斌;段孝星;吳朝暉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R27/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

1.一種開關電源輸出電容的在線監測方法，其特征在于：包括以下步驟：

獲取開關電源的輸出電壓的采樣信號；

根據所述采樣信號，獲取開關電源的輸出電壓交流分量在任一周期內的電壓最小值和電壓最大值；

將所述電壓最小值和電壓最大值代入輸出電容模型，得到輸出電容的等效串聯電阻和等效電容。

2.根據權利要求1所述的一種開關電源輸出電容的在線監測方法，其特征在于：所述輸出電容模型通過以下方法得到：

建立一個開關周期的電感電流的表達式；

將所述電感電流的表達式減去輸出電流平均值，得到電容電流的表達式；

將所述電容電流的表達式乘以等效串聯電阻，得到等效串聯電阻上的電壓表達式，由電容電流的表達式得到電容上的電壓表達式；

由等效串聯電阻和電容上的電壓，得到輸出電壓平均值，并解出0時刻的電容電壓的表達式；

由等效串聯電阻和電容上的電壓之和，得到輸出電壓瞬時值的表達式；

輸出電壓瞬時值的表達式減去輸出電壓直流平均值，得到輸出電壓交流分量表達式；

由輸出電壓交流分量表達式，得到0時刻和開關電源開關管由導通轉為關短的時刻的輸出電壓交流分量值，從而得到關于等效串聯電組值和等效電容的二元一次方程組；

求解所述二元一次方程組，得到輸出電容的等效串聯電阻的表達式和輸出電容的等效電容的表達式。

3.一種開關電源輸出電容的在線監測裝置，其特征在于：包括：

存儲器，用于存儲程序；

處理器，用于加載所述程序以執行如權利要求1或2所述的方法。

4.一種開關電源輸出電容的在線監測系統，其特征在于：包括：

監測電路，用于對開關電源的輸出電壓進行采樣，輸出采樣信號；

處理模塊，用于執行如權利要求1或2所述的方法。

5.根據權利要求4所述的一種開關電源輸出電容的在線監測系統，其特征在于：所述監測電路包括：

隔離電路，用于對開關電源的輸出電壓信號進行隔離采樣，輸出采樣電壓；

放大電路，用于將隔離電路輸出的采樣電壓進行放大，得到放大信號；

模數轉換電路，用于將所述放大信號從模擬信號轉換為數字信號，并輸出至處理模塊。

6.根據權利要求5所述的一種開關電源輸出電容的在線監測系統，其特征在于：所述隔離電路為變壓器和第一電容組成的互感耦合串聯諧振電路。

7.根據權利要求5所述的一種開關電源輸出電容的在線監測系統，其特征在于：所述放大電路包括兩級運算放大器。

8.根據權利要求4所述的一種開關電源輸出電容的在線監測系統，其特征在于：還包括：顯示模塊，用于顯示所述輸出電容的等效串聯電阻和等效電容。

9.根據權利要求4所述的一種開關電源輸出電容的在線監測系統，其特征在于：還包括：通信模塊，用于將所述輸出電容的等效串聯電阻和等效電容發送至指定的接收設備。