[发明专利]一种控制电源系统的故障预警方法

说明书

本发明提供了一种控制电源系统的故障预警方法。该方法包括：采集控制电源系统的输出电压纹波数据；分析采集的历史电压纹波数据，预测当前开关周期内的开关脉冲；根据所述当前开关周期的开关脉冲与当前开关周期实际采集的电压纹波数据，判断所述开关管是否发生故障，并确定故障类型。本发明方法采用预测开关脉冲的方式，在不入侵控制电源设备内部的情况下实现其开关管的故障预警，对电源系统影响小，实用性强；采用检测输出电压方式，信号采集量少，便于实现；采用本方法，在开关管发生故障后一个开关周期内即可检测到故障，故障检测效率高。

技术领域

本发明涉及控制电源故障检测技术领域，尤其涉及一种控制电源系统的故障预警方法。

背景技术

控制电源是电力电子技术中一个非常热门的应用，它具有功耗低、高效节能等特点，广泛地应用于各种电子设备中，主要用于给后级电路提供稳定、高质量的工作电源。控制电源作为各种电子设备的核心组件，虽然其自身成本较低，但是一旦发生故障，若不能快速发现故障并采取相应措施，轻则造成电路中的器件烧毁，严重的甚至可能导致整个电子设备的损毁，对财产造成巨大损失。

目前，现有技术中的一种对控制电源系统的开关器件故障进行预警的方法包括：采集开关脉冲信号或电感及电容的电流信号，通过不同故障下电流变化的不同，识别开关器件的故障类型。

上述现有技术中的一种对控制电源系统的开关器件故障进行预警的方法的缺点为：在实际应用中，在不入侵设备内部的情况下，通常无法获取开关脉冲信号；控制电源设备也很少留有电感及电容电流的直接采样接口，而间接对电感及电容进行电流采样，精度较低，实施难度较大。

发明内容

本发明的实施例提供了一种控制电源系统的故障预警方法，以实现有效地对控制电源系统中的开关器件进行故障检测。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种控制电源系统的故障预警方法，包括：

采集控制电源系统的输出电压纹波数据；

分析采集的历史电压纹波数据，预测当前开关周期内的开关脉冲；

根据所述预测的当前开关周期的开关脉冲与当前开关周期实际采集的电压纹波数据，判断所述开关管是否发生故障，并确定故障类型。

优选地，所述的采集控制电源系统的输出电压纹波数据，包括：

通过电压传感器采集控制电源系统的输出电压，将所述输出电压经过隔直电路与放大器后得到电压纹波数据。

优选地，所述的分析采集的历史电压纹波数据，预测当前开关周期内的开关脉冲，包括：

S201：对采集的历史电压纹波数据进行斜率计算，获取输出电压纹波斜率k_v；

其中，k_v[n]为第n个采样点处输出电压的斜率，U_out[n]为第n个输出电压采样值，Δt为采样时间间隔；

S202：计算电压纹波斜率标志系数K_v：

当K_v值为1时，开关管处于闭合状态；当K_v值为0时，开关管处于断开状态；