带变压器的线性电源故障检测方法技术

本发明专利技术公开了一种带变压器的线性电源故障检测方法，包括以下步骤：步骤S10，获取线性电源电路中变压器相关信息；步骤S20，根据变压器相关信息建立第十计算公式；步骤S30，获取线性电源电路中输入电流、输入电压和负载电流；步骤S40，根据负载电流计算整流电容模块中电容的电流；步骤S50，计算电容的容值和等效串联电阻的阻值；步骤S60，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。本发明专利技术适用外接变压器的线性电源电路，对于电容的容值和等效串联电阻的阻值的计算精度高，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】
带变压器的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
，尤其涉及一种带变压器的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带变压器的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，适用于带有变压器的线性电源电路。本专利技术的一种带变压器的线性电源故障检测方法，包括以下步骤：步骤S10，获取线性电源电路中变压器相关信息；步骤S20，根据变压器相关信息建立第十计算公式和第十一计算公式，第十计算公式为i2＝k(im-i1)，第十一计算公式为其中，u1为变压器一次侧的电压信号，u2为变压器二次侧的电压信号；i1为变压器一次侧的电流信号，i2为变压器二次侧的电流信号，im为变压器激磁电流信号，r1为变压器一次侧绕组内阻，r2为变压器二次侧绕组内阻；L1为变压器一次侧漏电感，L2为变压器二次侧漏电感，N1为变压器一次侧绕组匝数，N2为变压器二次侧绕组匝数；步骤S30，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输入电流、输入电压和负载电流，根据第十公式和第十一公式计算变压器二次侧电压信号以及变压器二次侧的电流信号；步骤S40，根据变压器二次侧的电流信号和负载电流计算整流电容模块中电容的电流；步骤S50，计算电容的容值和等效串联电阻的阻值；步骤S60，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，在步骤S10中，变压器相关信息包括变压器激磁电流信号im、变压器一次侧绕组内阻r1、变压器二次侧绕组内阻r2、变压器一次侧漏电感L1、变压器二次侧漏电感L2、变压器一次侧感应电动势E1、变压器二次侧感应电动势E2、变压器一次侧绕组匝数N1和变压器二次侧绕组匝数N2。优选地，步骤S60具体包括：步骤S61，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S62，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S40中，计算出的电容的电流包括iC(t1)、iC(t2)和iC(t3)；步骤S50具体包括：步骤S51，建立第一公式，第一公式为其中，u2(t2)表示t2时刻线性电源中变压器二次侧输入电压，u2(t1)表示t1时刻线性电源中变压器二次侧输入电压，C表示电容的容值，iC(t2)表示t2时刻电容的电流，iC(t1)表示t1时刻电容的电流，R表示等效串联电阻的阻值，i2表示线性电源中变压器二次侧的电流，io表示线性电源负载电流；步骤S52，建立第二公式，第二公式为其中，u2(t3)表示t3时刻线性电源中变压器二次侧输入电压，ic(t3)表示t3时刻电容的电流；步骤S53，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，将第十计算公式以及第十一计算公式带入第一公式和第二公式，以及将任意三个时刻通过电容的电流值带入第一公式和第二公式中，以计算出电容的容值C和等效串联电阻的阻值R。优选地，线性电源电路包括变压器、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，变压器与二极管整流桥连接。本专利技术的带变压器的线性电源故障检测方法，适用外接变压器的线性电源电路，基于变压器相关信息，即考虑了变压器漏感，绕组电阻等因素的影响，对于电容的容值和等效串联电阻的阻值的计算精度高，因此该方法不受线性电源中变压器的影响，实用性强。该方法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。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为本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法第一实施例的流程示意图；图2为本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法第一实施例中步骤S50的细化流程示意图；图3为本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法第二实施例的流程示意图；图4为本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法第一实施例中步骤S60的细化流程示意图；图5为本专利技术带变压器的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为本专利技术带变压器的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为本专利技术带变压器的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为本专利技术带变压器的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本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法中变压器等效模型示意图；图10为本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法中变压器二次侧电流信号示意图；图11为本专利技术带变压器的线性电源故障检测方法中线性电源故障检测波形示意图。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，针对外接有变压器的线性电源电路，如图5所示；优选地，线性电源电路包括变压器、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，变压器与二极管整流桥连接；整流电容模块包括电容和与电容连接的等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带变压器的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，获取线性电源电路中变压器相关信息；/n步骤S20，根据变压器相关信息建立第十计算公式和第十一计算公式，第十计算公式为i

【技术特征摘要】
1.一种带变压器的线性电源故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，获取线性电源电路中变压器相关信息；
步骤S20，根据变压器相关信息建立第十计算公式和第十一计算公式，第十计算公式为i2＝k(im-i1)，第十一计算公式为其中，u1为变压器一次侧的电压信号，u2为变压器二次侧的电压信号；i1为变压器一次侧的电流信号，i2为变压器二次侧的电流信号，im为变压器激磁电流信号，r1为变压器一次侧绕组内阻，r2为变压器二次侧绕组内阻；L1为变压器一次侧漏电感，L2为变压器二次侧漏电感，N1为变压器一次侧绕组匝数，N2为变压器二次侧绕组匝数；
步骤S30，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输入电流、输入电压和负载电流，根据第十公式和第十一公式计算变压器二次侧电压信号以及变压器二次侧的电流信号；
步骤S40，根据变压器二次侧的电流信号和负载电流计算整流电容模块中电容的电流；
步骤S50，计算电容的容值和等效串联电阻的阻值；
步骤S60，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所述带变压器的线性电源故障检测方法，其特征在于，在步骤S10中，变压器相关信息包括变压器激磁电流信号im、变压器一次侧绕组内阻r1、变压器二次侧绕组内阻r2、变压器一次侧漏电感L1、变压器二次侧漏电感L2、变压器一次侧感应电动势E1、变压器二次侧感应电动势E2、变压器一次侧绕组匝数N1和变压器二次侧绕组匝数N2。


3.如权利要求1所述带变压器的线性...

【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