线性电源故障检测方法技术

本发明专利技术公开了一种线性电源故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10，在线性电源电路中的整流电容模块持续一次充电过程和一次放电过程后，获取线性电源电路中的电源输入电流、负载电流以及线性电源输入电压；步骤S20，根据电源输入电流和负载电流计算整流电容模块中电容的电流；步骤S30，根据电源输入电流和电容的电流计算电容的容值以及等效串联电阻的阻值；步骤S40，根据电容的容值、等效串联电阻的阻值和等效串联电阻的标准阻值以检测出线性电源电路是否出现故障。本发明专利技术的线性电源故障检测方法，可以准确求解出整流电容的容值和等效串联电阻值，无需外加激励辅助测量，无需拆解电源，对线性电源无任何冲击影响。

【技术实现步骤摘要】
线性电源故障检测方法
本专利技术属于线性电源故障检测
，尤其涉及一种线性电源故障检测方法。
技术介绍
目前，线性直流稳压电源具有纹波系数小、电源稳定度和负载稳定度高、瞬态响应速度较快、无高频开关噪声等优点，其是否正常工作直接影响到设备的安全。为了保证线性电源能够正常工作，需在整流电路后采用大容值的整流电容(尤其是电解电容)进行稳压，以保证三端稳压器的输入端电压大于输出端电压，线性电源正常工作。电容在使用过程中，极易出现容值下降，等效串联电阻增加的现象。当电容的等效串联电阻增加，电容的容值下降到不能保持三端稳压器的输入端电压大于输出端电压时，该线性电源不能正常工作。因此，检测线性电源电路中的整流电容的容值和等效串联电阻值直接关系到该电源的故障情况和老化状况。目前缺少检测方法，因此，现有技术有待于改善。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提出一种线性电源故障检测方法，以解决
技术介绍
中所提及的技术问题。本专利技术的一种线性电源故障检测方法，包括以下步骤：步骤S10，在线性电源电路中的整流电容模块持续一次充电过程和一次放电过程后，获取线性电源电路中电源输入电流、负载电流以及线性电源输入电压；步骤S20，根据电源输入电流和负载电流计算整流电容模块中电容的电流；步骤S30，根据电源输入电流、负载电流、线性电源输入电压和电容的电流计算电容的容值和等效串联电阻的阻值；步骤S40，根据电容的容值、电容的标准电容值、等效串联电阻的阻值和等效串联电阻的标准阻值以检测出线性电源电路是否出现故障。优选地，步骤S40具体包括：步骤S41，判断电容的容值是否低于电容的标准电容值，或者判断等效串联电阻的阻值是否大于等效串联电阻的标准阻值；步骤S42，若电容的容值低于电容的标准电容值或者等效串联电阻的阻值大于等效串联电阻的标准阻值，则线性电源电路出现故障。优选地，在步骤S20中，计算出电容的电流分别为iC(t1)、iC(t2)和iC(t3)；步骤S30具体包括：步骤S31，建立第一公式，第一公式为其中，U(t2)表示t2时刻线性电源输入电压，U(t1)表示t1时刻线性电源输入电压，C表示电容的容值，iC(t1)表示t1时刻电容的电流，ic(t2)表示t2时刻电容的电流，R表示等效串联电阻的阻值；步骤S32，建立第二公式，第二公式为其中，U(t3)表示t3时刻线性电源输入电压，ic(t3)表示t3时刻电容的电流；步骤S33，求解出t1-t2时间段内电容的电流对时间的积分和t1-t3时间段内电容的电流对时间的积分，再将t1时刻线性电源输入电压、t2时刻线性电源输入电压、t3时刻线性电源输入电压和各时刻通过电容的电流值带入第一公式以及第二公式中，以计算出电容的容值C和等效串联电阻的阻值R。优选地，线性电源电路包括二极管整流桥、整流电容和线性电路，二极管整流桥通过整流电容与线性电路连接。优选地，在步骤S30和步骤S40之间包括步骤：步骤S36，建立第三公式，第三公式为U(t5)表示t5时刻线性电源输入电压，ic(t5)表示t5时刻电容的电流；步骤S37，建立第四公式，第四公式为U(t4)表示t4时刻线性电源输入电压；步骤S38，计算出电容的容值C和等效串联电阻的阻值R；步骤S39，判断步骤S38计算出的电容的容值C是否等于步骤S33计算出的电容的容值C，以及判断步骤S38计算出的等效串联电阻的阻值R是否等于步骤S33计算出的等效串联电阻的阻值R，若都是，则执行步骤S40。本专利技术的线性电源故障检测方法，仅通过电源外侧输入电压信号、输入电流信号、负载输出电流信号便可以准确求解出整流电容的容值和等效串联电阻值，无需外加激励辅助测量，无需拆解电源，对线性电源无任何冲击影响。该方法不受线性电源输入信号存在的杂波影响，对任何形式的输入信号均可以准确检测。并且该方法消除了二极管管压降对检测结果的影响。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例的流程示意图；图2为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中步骤S30的细化流程示意图；图3为本专利技术线性电源故障检测方法第二实施例的流程示意图；图4为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中步骤S40的细化流程示意图；图5为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中线性电源电路的电路连接示意图；图6为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中线性电源电路充电过程等效电路模型；图7为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中放电过程等效电路模型；图8为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中线性电源外侧输入电流和输入电压波形示意图；图9为本专利技术线性电源故障检测方法中电容为300uF时线性电源输入电压电流和负载电压波形本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要注意的是，相关术语如“第一”、“第二”等可以用于描述各种组件，但是这些术语并不限制该组件。这些术语仅用于区分一个组件和另一组件。例如，不脱离本专利技术的范围，第一组件可以被称为第二组件，并且第二组件类似地也可以被称为第一组件。术语“和/或”是指相关项和描述项的任何一个或多个的组合。如图1、图5所示，图1为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例的流程示意图；图5为本专利技术线性电源故障检测方法第一实施例中线性电源电路的电路连接示意图。本专利技术的一种线性电源故障检测方法，针对线性电源电路，如图5所示；优选地，线性电源电路包括二极管整流桥、整流电容模块和线性电路，二极管整流桥通过整流电容模块与线性电路连接。具体地，包括二极管整流桥(D1-D4)、整流电容模块、输出滤波电容Co和负载Zo，整流电容模块包括电容和与电容连接的等效串联电阻；可在二极管整流桥和线性电路之间加入滤波电路，也可在二极管整流桥之前加入滤波电路。线性电源外侧输入电压信号、输入电流信号、输出电压信号如图9所示。线性电源电路工作过程分析：将线性电路等效为电流源，根据二极管整流桥(D1-D4)的工作状态可以将电路的工作过程分为整流电容充电过程和整流电容放电过程，充电过程等效电路如图6所示，放电过程等效电路如图7所示。线性电源电路在工作过程中，线性电源外侧输入电流信号和输入电压信号的波形示意图如图8所示。在图8中，t0-t4二极管整流桥导通，是电容充电阶段；t4-t5二极管整流桥关断，是电容放电阶段。在电容充电阶段，输入电流不为零，在电容放电阶段时，输入电流为零。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性电源故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S10，在线性电源电路中的整流电容模块持续一次充电过程和一次放电过程后，获取线性电源电路中的电源输入电流、负载电流以及线性电源输入电压；/n步骤S20，根据电源输入电流和负载电流计算整流电容模块中电容的电流；/n步骤S30，根据电源输入电流、负载电流、线性电源输入电压和电容的电流计算电容的容值以及等效串联电阻的阻值；/n步骤S40，根据电容的容值、电容的标准电容值、等效串联电阻的阻值和等效串联电阻的标准阻值以检测出线性电源电路是否出现故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种线性电源故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，在线性电源电路中的整流电容模块持续一次充电过程和一次放电过程后，获取线性电源电路中的电源输入电流、负载电流以及线性电源输入电压；
步骤S20，根据电源输入电流和负载电流计算整流电容模块中电容的电流；
步骤S30，根据电源输入电流、负载电流、线性电源输入电压和电容的电流计算电容的容值以及等效串联电阻的阻值；
步骤S40，根据电容的容值、电容的标准电容值、等效串联电阻的阻值和等效串联电阻的标准阻值以检测出线性电源电路是否出现故障。


2.如权利要求1所述线性电源故障检测方法，其特征在于，步骤S40具体包括：
步骤S41，判断电容的容值是否低于电容的标准电容值，或者判断等效串联电阻的阻值是否大于等效串联电阻的标准阻值；
步骤S42，若电容的容值低于电容的标准电容值或者等效串联电阻的阻值大于等效串联电阻的标准阻值，则线性电源电路出现故障。


3.如权利要求1所述线性电源故障检测方法，其特征在于，在步骤S20中，计算出电容的电流分别为iC(t1)、iC(t2)和iC(t3)；步骤S30具体包括：
步骤S31，建立第一公式，第一公式为其中，U(t2)表示t2时刻线性电源输入电压，U(t1)表示t1时刻线性电源输入电压，C表示电容的容值，iC(t1)表示t1时刻电容的电流，ic(t2)表示t2时刻电容的电流，R表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，朱雪丽，高伟，晏小兰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44