[發(fā)明專利]一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測方法、裝置和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910030709.9
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109752598A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌;段孝星;吳朝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R27/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開了一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測方法、裝置和系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：獲取開關(guān)電源的輸出電壓的采樣信號；根據(jù)所述采樣信號，獲取開關(guān)電源的輸出電壓交流分量在任一周期內(nèi)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(lián)電阻和等效電容。本發(fā)明根據(jù)開關(guān)電源輸出電壓交流分量在任一周期內(nèi)的電壓最小值和電壓最大值，通過輸出電容模型來計算輸出電容的等效串聯(lián)電阻和等效電容，其僅需要對開關(guān)電源輸出電壓進行采樣，其無需修改電流結(jié)構(gòu)，有利于在線監(jiān)測，降低了監(jiān)測成本。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

開關(guān)電源由于具有輸出平穩(wěn)、功率密度大和響應(yīng)速度快等優(yōu)點，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、航空航天和國防等方面應(yīng)用十分廣泛，與此同時，對開關(guān)電源可靠性提出了更高要求。輸出電容是開關(guān)電源中故障率最高、最為薄弱的環(huán)節(jié)。通常對開關(guān)電源輸出電容的監(jiān)測方法，主要分為兩類：一類為離線式，通過獲得電容電壓和電流，得到等效串聯(lián)電阻和等效電容；另一類為在線式，通常在線監(jiān)測方法是在電路中插入電感電流傳感器，通過獲得電容支路電壓和電感支路電流算得輸出電容的等效串聯(lián)電阻和等效電容。但上述兩種方法，均需修改電流結(jié)構(gòu)，不利于實時在線監(jiān)測。其監(jiān)測裝置復(fù)雜，增加了監(jiān)測成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于：提供一種可以降低監(jiān)測成本的開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測方法、裝置和系統(tǒng)。

本發(fā)明所采取的第一種技術(shù)方案是：

一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測方法，包括以下步驟：

獲取開關(guān)電源的輸出電壓的采樣信號；

根據(jù)所述采樣信號，獲取開關(guān)電源的輸出電壓交流分量在任一周期內(nèi)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(lián)電阻和等效電容。

進一步，所述輸出電容模型通過以下方法得到：

建立一個開關(guān)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(lián)電阻，得到等效串聯(lián)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(lián)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(lián)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(guān)電源開關(guān)管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)短的時刻的輸出電壓交流分量值，從而得到關(guān)于等效串聯(lián)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(lián)電阻的表達式和輸出電容的等效電容的表達式。

本發(fā)明所采取的第二種技術(shù)方案是：

一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測裝置，包括：

存儲器，用于存儲程序；

處理器，用于加載所述程序以執(zhí)行所述的一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測方法。

本發(fā)明所采取的第三種技術(shù)方案是：

一種開關(guān)電源輸出電容的在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

監(jiān)測電路，用于對開關(guān)電源的輸出電壓進行采樣，輸出采樣信號；