[发明专利]基于磁性元件电压的模块化DC-DC变换器故障诊断装置及方法

权利要求书

1.一种基于磁性元件电压的模块化DC-DC变换器故障诊断装置，其特征在于，包括多个信号处理电路与一个故障诊断电路；所述信号处理电路的数量与待诊断模块化DC-DC变换器的DC-DC模块数相同；

所述信号处理电路包括调理电路和电压比较器；所述调理电路的输入端作为所述信号处理电路的输入端用于接入模块化DC-DC变换器的磁性元件电压信号，所述电压比较器的输入端与所述调理电路的输出端相连，所述电压比较器的输出端作为信号处理电路 的输出端与所述诊断电路的输入端相连，通过所述故障诊断电路的输出端输出故障指示信号；

所述调理电路包括两个级联的反向放大电路；

其中一个反向放大电路包括第一运算放大器N1、第一电阻R₁、第二电R₂和第一滤波电容C；第一运算放大器N1的输入正端与第一电阻R₁的一端相连，第一电阻R₁的另一端用于连接磁性元件电压信号v_i的正端；第一运算放大器N1的输入负端用于连接磁性元件电压信号v_i的负端；第一运算放大器N1的输入正端与第一运算放大器N1的输出端之间并联有第二电R₂和第一滤波电容C；

另一个反向放大电路包括第二运算放大器N2、第三电阻R₃、第四电R₄；第二运算放大器N2的输入正端接地，第二运算放大器N2的输入负端与第一运算放大器N1的输出端之间串联有第三电阻R₃，第二运算放大器N2的输入负端与第二运算放大器N2的输出端之间并联有第四电阻R₄；

所述调理电路用于对磁性元件电压进行滤波整形，电压比较器用于把滤波整形后的磁性元件电压转换为逻辑信号；

所述信号处理电路用于对磁性元件电压信号进行滤波整形；故障诊断电路用于对滤波整形后的磁性元件电压信号进行延时、整形和比较，根据比较结果形成故障指示信号。

2.如权利要求1所述的模块化DC-DC变换器故障诊断装置，其特征在于，所述故障诊断电路包括延时电路、整形电路、同或门电路和锁存器电路；

所述延时电路的输入端作为故障诊断电路的输入端、整形电路的输入端与延时电路的输出端相连；同或门电路的输入端与电压比较器的输出端相连；锁存器电路的输入端与同或门的输出端相连，锁存器的输出端作为故障诊断电路的输出端；

所述延时电路用于对模块化DC-DC变换器的DC-DC变换模块对应的逻辑信号进行延时调节；整形电路用于将延时电路的输出信号整形成标准的脉冲信号；同或门电路用于对DC-DC变换模块所对应的标准脉冲信号进行两两比较；锁存器电路用于保存同或门电路输出的信号，作为故障指示信号。

3.一种基于权利要求1～2任一项所述的模块化DC-DC变换器故障诊断装置的故障诊断方法，其特征在于，将模块化DC-DC变换器内各DC-DC变换模块的磁性元件电压转换为逻辑信号后经过延时和整型，后采用逻辑门进行比较，将比较结果进行锁存后作为故障指示信号。

4.如权利要求3所述的故障诊断方法，其特征在于，采用以下转换式将电压信号转换为逻辑信号：

其中，V_th是逻辑转换阈值电压，s_mi是逻辑信号，v_mi是磁性元件电压。

5.如权利要求3或4所述的故障诊断方法，其特征在于，通过在各DC-DC变换模块的磁性元件磁芯上增加辅助绕组，获得按比例缩小的磁性元件电压信号。

6.如权利要求3或4所述的故障诊断方法，其特征在于，当故障指示信号为高电平组合，判定模块化DC-DC变换器在正常状态下；当故障指示信号为高、低电平组合，则判定模块化DC-DC变换器发生故障。