【技术实现步骤摘要】
一种降压型DC-DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法
本专利技术涉及一种降压型DC-DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法，属于电子器件故障预测领域。
技术介绍
直流变换(DC-DC)电源模块是电子系统的电源供应器，有升压和降压两种，可以为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载供电。随着电子信息化技术的提高，降压型DC-DC电源模块在电力、工控、医疗与军工等各个方面应用广泛，其功能特性与可靠性显得非常重要。提高电源系统及其使用的元器件在特殊工作条件下的适应性成为重点考虑情况。为了避免降压型DC-DC电源模块引起电源系统故障的情况发生，尽可能排除安全隐患，元器件生产商与元器件使用方常会在降压型DC-DC电源模块正式投入使用之前针对其开展一系列的环境模拟实验，以暴露其潜在失效和剔除不合格产品，通过损伤机理分析来指导器件级或系统级改进，确保产品能够以稳定的工作状态服务于型号。这些模拟实验可以在前期剔除不合格产品，对型号装备在使用中的可靠性有一定保障。但是面对各种实际环境的考验，不足...
【技术保护点】
1.一种降压型DC‑DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据降压型DC‑DC电源模块在过电应力与环境应力影响下，对浪涌冲击导致的过流和短路，热冲击、振动与腐蚀等失效原因关联分析，建立故障信息分析体系；(2)输入相应测试信号，监测降压型DC‑DC电源模块输出特征信号，并采集监测数据进行预处理，用作支持向量机的学习样本数据；(3)建立一种支持向量机进行降压型DC‑DC电源模块输出异常的预测模型，利用采集的样本数据进行训练学习；(4)建立时间序列对样本数据与预测结果误差进行训练，结果与原预测数据相加；(5)根据降压型DC‑DC电源模块输出信...
【技术特征摘要】
1.一种降压型DC-DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据降压型DC-DC电源模块在过电应力与环境应力影响下，对浪涌冲击导致的过流和短路，热冲击、振动与腐蚀等失效原因关联分析，建立故障信息分析体系；(2)输入相应测试信号，监测降压型DC-DC电源模块输出特征信号，并采集监测数据进行预处理，用作支持向量机的学习样本数据；(3)建立一种支持向量机进行降压型DC-DC电源模块输出异常的预测模型，利用采集的样本数据进行训练学习；(4)建立时间序列对样本数据与预测结果误差进行训练，结果与原预测数据相加；(5)根据降压型DC-DC电源模块输出信号特征，制定健康状态分类；(6)建立人工神经网络系统进行原始状态识别，利用采集的样本数据训练学习；(7)将实时信号输入预测系统，再将时间序列修正的支持向量机模型与人工神经网络系统得到的结果进行综合分析。2.根据权利要求1所述的一种降压型DC-DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法，其特征在于：所述步骤(1)对降压型DC-DC电源模块在过电应力与环境应力影响下失效原因分析：产生瞬态过电应力的原因主要包括：上、下电时产生的浪涌冲击；由于负载原因导致的过流和短路以及人为使用不当等。温度过高、温度过低、热循环以及热冲击等引起电参数漂移、机械变形、化学反应、增加接触电阻、介质击穿和电迁徙等。振动可能导致电气连接损坏、微电子部件的衬底断裂电子部件接触或短路、导线磨损以及出现元器件松动或接触不良等情况。湿度引起电路腐蚀、电气短路、绝缘击穿以及电阻变化。3.根据权利要求1所述的一种降压型DC-DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法，其特征在于：所述步骤(2)输入测试信号为降压型DC-DC电源模块输出端施加脉冲电流，设置向下电流脉冲500mA，初始电流为0，脉冲宽度100us。4.根据权利要求1所述的一种降压型DC-DC电源模块剩余使用寿命预测与健康评估方法，其特征在于：所述步骤(2)输出特征信号为降压型DC-DC电源模块输出电压波形，包括电压值和阻尼波形振动数量。所述步骤(3)建立一种支持向量机进行降压型DC-DC电源模块输出异常的预测模型对输出波形数据进行预测：利用采集的样本数据训练支持向量机模型，对反应降压型DC-DC电源模块故障特征信号进行多步时序预测，即根据信号征兆时间预测未来时间节点的数值；将采集的反应降压型DC-DC电源模块故障特征时序信号x1,x2,…,xk输入支持向量机，计算得到时序预测实际输出值将预...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄姣英，高会壮，高成，王怡豪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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