CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置及方法制造方法及图纸

技术编号:20021947 阅读:39 留言:0更新日期:2019-01-06 02:32
本发明专利技术公开了一种CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置及方法。该装置包括Flyback变换器主功率电路、驱动电路、显示单元、参数已知的电容、电流互感隔离放大单元和信号处理模块,其中信号处理模块包括功率电路控制、开关频率fs计算、占空比D计算、输出电压采样、电容电流触发采样、电容ESR和C计算六个单元。该方法为:检测开关管的PWM驱动脉冲信号,经开信号处理模块处理得到开关频率和占空比,检测输出平均电压,并上参数已知的并联电容,经过电流互感器隔离放大,采样得到并联电容电流的瞬时值,将上述数据处理得到输出滤波电容当前ESR和C的值。本发明专利技术不需要取下变换器中的电容,为电容和电源的寿命预测提供依据。

【技术实现步骤摘要】
CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置及方法
本专利技术属于电能变换装置中的监测
,特别是一种CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置及方法。
技术介绍
由于效率高、体积小等优点,开关电源在日常生产生活中应用十分广泛。一般而言,为了得到较为稳定的输出电压,必须采用电容有效滤除高频噪声。变换器工作一段时间之后,电容的容值(Capacitance,C)和等效串联电阻(EquivalentSeriesResistance,ESR)会发生变化,与初电容值C和阻值ESR相比,当该变化量较大时,即可认为该电容已失效,电容的失效将会造成电源和系统的运行故障。降压(Buck)、升压(Boost)、升降压(Buck-Boost)变换器是三种最基本的开关电源变换器,其他的变换器均可以由这三种变换器衍变而来。其中,CCM(ContinuousCurrentMode,电流连续模式)Flyback变换器在计算机电源、通讯电源、航空航天等领域广泛使用,因此监测CCMFlyback变换器的输出滤波电容的ESR和C,预测其寿命非常重要。但是目前监测CCMFlyback变换器的输出滤波电容的ESR和C的方法,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置,其特征在于,包括Flyback变换器主功率电路(1)、驱动电路(3)、显示单元(11)、参数已知的电容(7)、电流互感隔离放大单元(8)和信号处理模块,所述信号处理模块包括功率电路控制单元(2)、开关频率fs计算单元(4)、占空比D计算单元(5)、输出电压采样单元(6)、电容电流触发采样单元(9)、电容ESR和C计算单元(10);所述Flyback变换器主功率电路(1)包括输入电压源Vin、开关管Qb、续流二极管Db、耦合电感L、输出滤波电容和负载RL,所述输出滤波电容包括等效串联电阻ESR和电容C,其中开关管Qb的漏极与电压源Vin的正极连接...

【技术特征摘要】
1.一种CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置,其特征在于,包括Flyback变换器主功率电路(1)、驱动电路(3)、显示单元(11)、参数已知的电容(7)、电流互感隔离放大单元(8)和信号处理模块,所述信号处理模块包括功率电路控制单元(2)、开关频率fs计算单元(4)、占空比D计算单元(5)、输出电压采样单元(6)、电容电流触发采样单元(9)、电容ESR和C计算单元(10);所述Flyback变换器主功率电路(1)包括输入电压源Vin、开关管Qb、续流二极管Db、耦合电感L、输出滤波电容和负载RL,所述输出滤波电容包括等效串联电阻ESR和电容C,其中开关管Qb的漏极与电压源Vin的正极连接,耦合电感L原边一端与开关管Qb的漏极连接,耦合电感L该端副边的异名端与续流二极管Db的阳极连接,耦合电感L原边另一端与电压源Vin的负极连接,续流二极管Db的阴极分别与等效串联电阻ESR的一端及负载RL的一端连接,等效串联电阻ESR的另一端与电容C的一端连接,电容C的另一端及负载RL的另一端均与耦合电感L副边的同名端连接,负载RL两端为输出平均电压Vo;所述功率电路控制单元(2)的输入端分别与Flyback变换器主功率电路(1)的电压源Vin和输出平均电压Vo连接,功率电路控制单元(2)输出端的PWM信号分别接入开关频率fs计算单元(4)和占空比D计算单元(5),Flyback变换器主功率电路(1)的输出平均电压Vo接入输出电压采样单元(6),电流互感隔离放大单元(8)和功率电路控制单元(2)输出端的PWM信号均接入电容电流触发采样单元(9),开关频率fs计算单元(4)、占空比D计算单元(5)、输出电压采样单元(6)和电容电流触发采样单元(9)的输出端均接入电容ESR和C计算单元(10),电容ESR和C计算单元(10)的输出端接入显示单元(11);所述驱动电路(3)的输入端与功率电路控制单元(2)输出端的PWM信号连接,驱动电路(3)的输出端接入开关管Qb的门极。2.根据权利要求1所述的CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置,其特征在于,所述信号处理模块为DSP芯片TMS320F28335。3.根据权利要求1所述的CCM反激变换器输出电容的准在线监测装置,其特征在于,所述显示单元(11)为1602液晶显示屏。4.一种CCM反激变换器输出电容的准在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,在输出端并联上一个参数已知的电容(7),在信号处理模块中创建功率电路控制单元(2)、开关频率fs计算单元(4)、占空比D计算单元(5)、输出电压采样单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹诚姚凯周世林韩旭芝杨思文
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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