本申请公开了一种开关电源的母线电容检测方法、装置、介质、产品及设备，获取开关电源的实时输入电压、实时输入电流、实时输出电压及实时负载电流；基于在目标时间范围内获取到的实时输入电流确定目标时间范围内的第一时刻、第二时刻及第三时刻，第一时刻及第三时刻分别为任一工作周期内的两个整流桥开通时刻，第二时刻为两个整流桥开通时刻的同一工作周期内的整流桥关闭时刻；基于实时输入电压、实时输出电压、第二时刻及第三时刻确定开关电源的平均占空比；基于平均占空比、第一时刻、第二时刻、第三时刻、实时输入电压、实时输入电流、实时输出电压及实时负载电流确定母线电容的容值，能够对开关电源的母线电容进行非侵入式精准的容值检测。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电源，尤其涉及一种开关电源的母线电容检测方法、装置、介质、产品及设备。
技术介绍
1、开关电源的结构通常较为复杂，例如ac-dc-dc型开关电源在将交流电变为恒定的直流电时需要利用到多个模块，每个模块又存在不同的拓扑结构，而dc-dc变换器是ac-dc-dc型开关电源的核心。dc-dc变换器的种类繁多，主要有buck变换器、boost变换器、buck-boost变换器、正激变换器、反激变换器、推挽变换器、半桥变换器、全桥变换器等。
2、一般来说开关电源的母线电容会位于整流桥和dc-dc变换器之间，起到稳压的作用，但母线电容在使用过程中，会出现容值下降、等效串联电阻(equivalent seriesresistance，esr)增加的现象。当母线电容衰退到一定程度后，开关电源的母线电压不能满足需求，甚至会出现输出电压跌落的情况。由上可知母线电容是开关电源的薄弱环节，对整个开关电源性能影响很大，因此，对于母线电容的参数检测会直接关系到开关电源的故障情况和使用寿命。另一方面，开关电源由于其优势得到广泛的应用，许多应用场合要求电源具有高可靠性，有的开关电源在运行过程中，不能随意停机，通过停机进行检测、拆开开关电源进行检测、卸下电容进行检测等方式均可能对电源系统造成损伤。
3、现有技术主要是针对单一拓扑进行检测，依赖开关电源主拓扑(用于描述电路结构和布局方式)的参数，受到开关电源拓扑类型的限制，在适用范围和应用场合都会受到限制，且通常需要从开关电源外部注入检测信号，容易影响开关电源的运行状态。
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br/>技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请实施例提出了一种开关电源的母线电容检测方法、装置、介质、产品及设备，能够对开关电源的母线电容进行非侵入式精准的容值检测，且无需注入外部检测信号、不受开关电源拓扑类型的限制。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种一种开关电源的母线电容检测方法，包括：
3、在所述开关电源运行的过程中，获取所述开关电源的实时输入电压、实时输入电流、实时输出电压及实时负载电流；
4、基于在目标时间范围内获取到的所述实时输入电流，确定所述目标时间范围内的第一时刻、第二时刻及第三时刻，其中，所述目标时间范围在时序上至少覆盖所述母线电容的至少一个完整的工作周期，所述第一时刻及所述第三时刻分别为所述至少一个完整的工作周期中任一工作周期内的两个整流桥开通时刻，所述第二时刻为所述两个整流桥开通时刻的同一工作周期内的整流桥关闭时刻；
5、基于所述实时输入电压、所述实时输出电压、所述第二时刻及所述第三时刻，确定所述开关电源的平均占空比；
6、基于所述平均占空比、所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻、所述实时输入电压、所述实时输入电流、所述实时输出电压及所述实时负载电流，确定所述母线电容的容值。
7、进一步的，所述基于所述实时输入电压、所述实时输出电压、所述第二时刻及所述第三时刻，确定所述开关电源的平均占空比，包括：
8、计算所述实时输出电压中所述第二时刻对应的电压，与所述实时输入电压中所述第二时刻对应的电压之间的比值，作为所述第二时刻对应的占空比；
9、计算所述实时输出电压中所述第三时刻对应的电压，与所述实时输入电压中所述第三时刻对应的电压之间的比值，作为所述第三时刻对应的占空比；
10、基于所述第二时刻及所述第三时刻各自对应的占空比，计算所述开关电源的平均占空比。
11、进一步的，所述工作周期由充电阶段及放电阶段组成，所述充电阶段为从所述第一时刻至所述第二时刻，所述放电阶段为从所述第二时刻至所述第三时刻；
12、所述基于所述平均占空比、所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻、所述实时输入电压、所述实时输入电流、所述实时输出电压及所述实时负载电流，确定所述母线电容的容值，包括：
13、基于所述第一时刻、所述第三时刻、所述实时输入电压、所述实时输入电流、所述实时输出电压及所述实时负载电流，确定所述开关电源的正常运行效率；
14、基于所述平均占空比、所述正常运行效率、所述第二时刻、所述第三时刻、所述实时负载电流、所述实时输入电压中所述第二时刻对应的电压及所述实时输入电压中所述第三时刻对应的电压，确定所述母线电容的容值。
15、进一步的，所述正常运行效率η通过如下公式确定：
16、
17、其中，t1为第一时刻，t3为第三时刻，vo(t)为t时刻的实时输出电压，io(t)为t时刻的实时负载电流，vin(t)为t时刻的实时输入电压，iin(t)为t时刻的实时输入电流。
18、进一步的，所述母线电容的容值cbusη通过如下公式确定：
19、
20、其中，d为平均占空比，η为正常运行效率，t2为第二时刻，t3为第三时刻，vin(t2)为实时输入电压中第二时刻对应的电压，vin(t3)为实时输入电压中第三时刻对应的电压，io(t)为t时刻的实时负载电流。
21、进一步的，所述实时输入电流为实时输入电流信号经由第一低通滤波器、电流采样电路及ad变换器处理后得到的；
22、所述实时负载电流为实时负载电流信号经由所述第一低通滤波器、所述电流采样电路及所述ad变换器处理后得到的；
23、所述实时输入电压为实时输入电压信号经由第二低通滤波器、电压采样电路及所述ad变换器处理后得到的；
24、所述实时输出电压为实时输出电压信号经由所述第二低通滤波器、所述电压采样电路及所述ad变换器处理后得到的；
25、所述实时输入电流信号、所述实时负载电流信号均由电流传感器对所述开关电源采集得到，所述实时输入电压信号、所述实时输出电压信号均由电压传感器对所述开关电源采集得到。
26、第二方面，本申请实施例提供了一种开关电源的母线电容检测装置，包括：
27、实时数据获取模块，用于在所述开关电源运行的过程中，获取所述开关电源的实时输入电压、实时输入电流、实时输出电压及实时负载电流；
28、时刻确定模块，用于基于在目标时间范围内获取到的所述实时输入电流，确定所述目标时间范围内的第一时刻、第二时刻及第三时刻，其中，所述目标时间范围在时序上至少覆盖所述母线电容的至少一个完整的工作周期，所述第一时刻及所述第三时刻分别为所述至少一个完整的工作周期中任一工作周期内的两个整流桥开通时刻，所述第二时刻为所述两个整流桥开通时刻的同一工作周期内的整流桥关闭时刻；
29、平均占空比确定模块，用于基于所述实时输入电压、所述实时输出电压、所述第二时刻及所述第三时刻，确定所述开关电源的平均占空比；
30、容值确定模块，用于基于所述平均占空比、所述第一时刻、所述第二时刻、所述第三时刻、所述实时输入电压、所述实时输入电流、所述实时输出电压及所述实时负载电流，确定所述母线电容的容值。
31、第三方面，本申请实本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述基于所述实时输入电压、所述实时输出电压、所述第二时刻及所述第三时刻，确定所述开关电源的平均占空比，包括：
3.如权利要求1所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述工作周期由充电阶段及放电阶段组成，所述充电阶段为从所述第一时刻至所述第二时刻，所述放电阶段为从所述第二时刻至所述第三时刻；
4.如权利要求3所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述正常运行效率η通过如下公式确定：
5.如权利要求3所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述母线电容的容值Cbusη通过如下公式确定：
6.如权利要求1-5任一项所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，
7.一种开关电源的母线电容检测装置，其特征在于，包括：
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的开关电源的母线电容检测方法。p>
9.一种计算机程序产品，包括计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的开关电源的母线电容检测方法。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的开关电源的母线电容检测方法。
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【技术特征摘要】
1.一种开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述基于所述实时输入电压、所述实时输出电压、所述第二时刻及所述第三时刻，确定所述开关电源的平均占空比，包括：
3.如权利要求1所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述工作周期由充电阶段及放电阶段组成，所述充电阶段为从所述第一时刻至所述第二时刻，所述放电阶段为从所述第二时刻至所述第三时刻；
4.如权利要求3所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述正常运行效率η通过如下公式确定：
5.如权利要求3所述的开关电源的母线电容检测方法，其特征在于，所述母线电容的容值cbusη通过如下公式确定：
【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，朱雪丽，黄雅杰，
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：
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