[发明专利]一种Buck变换器多元件健康监测方法及系统

权利要求书

1.一种Buck变换器多元件健康监测方法，其特征在于，所述方法采集下述信号：二极管两端电压v_M、电感电流i_Lf、输出电压v_o；

根据v_M的偏置电压获取输入电压V_in，根据v_M中高频分量，利用EMD与FFT的方法获取开通振铃频率f_on、关断振铃频率f_off；结合提取出的输入电压V_in与开通振铃频率f_on评估二极管健康状况，结合提取出的输入电压V_in与关断振铃频率f_off评估MOS管健康状况；

根据二极管两端电压v_M、电感电流i_Lf与输出电压v_o，利用参数辨识的方法计算出滤波电感感值L_f以及滤波电感等效串联电阻R_Lf；结合计算得到的滤波电感感值L_f与滤波电感等效串联电阻R_Lf评估滤波电感的健康状况；

根据电感电流i_Lf与输出电压v_o，利用参数辨识的方法计算出滤波电容值C_f以及滤波电容等效串联电阻R_Cf，结合计算得到的滤波电容值C_f与滤波电容等效串联电阻R_Cf评估滤波电容的健康状况；

所述的根据二极管两端电压v_M辨识出输入电压V_in、开通振铃频率f_on、关断振铃频率f_off的方法，包含

以下步骤：

步骤1.1)，根据二极管两端电压v_M波形特征，提取开通振铃数据以及关断振铃数据：

对二极管两端电压v_M进行高通滤波，将高通滤波后的数据最大值后第一个过零点作为起点，抽出含有完整周期开关周期的数据作为开通振铃数据；

将二极管两端电压v_M数据最小值后第一个过零点作为起点，抽出5％开关周期的数据作为关断振铃数据；

步骤1.2)，对提取到的开通振铃数据以及关断振铃数据进行经验模态分解EMD，分别获得一系列本征模函数Intrinsic Mode Function，简称IMF；

步骤1.3)，分别从获得的开通振铃与关断振铃的IMFs中抽出N个IMF，进行FFT分析,获得N条开通振铃IMFs的频谱S_i(on)(f)，i＝1,2,3,…,N，以及N条关断振铃IMFs的频谱S_i(off)(f)，i＝1,2,3,…,N；

步骤1.4)，确定N条开通振铃IMFs的频谱S_i(on)(f)，i＝1,2,3,…,N，中峰值最高的频谱作为开通振铃对应的频谱，该频谱峰值点对应的频率即为开通振铃频率f_on；确定N条关断振铃IMFs的频谱S_i(on)(f)，i＝1,2,3,…,N，中峰值最高的频谱作为关断振铃对应的频谱，该频谱峰值点对应的频率即为关断振铃频率f_off。