基于最小二乘拟合的开关电源健康状态评估方法技术

基于最小二乘拟合的开关电源健康状态评估方法，属于开关电源的健康状态评估技术领域。本发明专利技术为了解决现有开关电源健康状态评估方法中存在数据采集困难及评估结果可靠性差的问题。它首先建立开关电源仿真模型，确定影响开关电源输出特性的关键应力因素，及关键应力因素的波动范围；再确定开关电源的关键元器件，并建立各关键元器件的退化模型；通过修改参数的方法，依次对各关键元器件的退化模型进行定量的退化注入；然后构建开关电源的输出特征参数退化模型；采集开关电源的各关键应力因素值及输出特征参数值，根据开关电源的输出特征参数退化模型，获得开关电源的健康状态评估结果。本发明专利技术用于开关电源健康状态评估。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于开关电源的健康状态评估
。本专利技术为了解决现有开关电源健康状态评估方法中存在数据采集困难及评估结果可靠性差的问题。它首先建立开关电源仿真模型，确定影响开关电源输出特性的关键应力因素，及关键应力因素的波动范围；再确定开关电源的关键元器件，并建立各关键元器件的退化模型；通过修改参数的方法，依次对各关键元器件的退化模型进行定量的退化注入；然后构建开关电源的输出特征参数退化模型；采集开关电源的各关键应力因素值及输出特征参数值，根据开关电源的输出特征参数退化模型，获得开关电源的健康状态评估结果。本专利技术用于开关电源健康状态评估。【专利说明】
本专利技术涉及，属于开关电源的健康状态评估
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技术介绍
随着现代科技工业的迅速发展，以及全电概念的提出和逐步实现，系统的用电量大幅提升，对电子设备的电源系统性能及可靠性提出了更高的要求。传统的定期维护方法，耗费巨大但却不能显著提高可靠性。因此，将基于状态的智能维护思想引入电源领域十分必要。而智能维护思想的实现，首先需要准确获得电源的健康状态。开关电源的健康状态可以有多种表现形式。传统的开关电源健康状态评估中主要针对电源系统中的关键元器件的退化程度，来估计开关电源的整体健康状态。此类方法存在数据采集困难等缺陷，同时对电源在多应力条件作用下产生偏差的状况未有充分考虑，使开关电源的健康状态评估结果可靠性差。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有开关电源健康状态评估方法中存在数据采集困难及评估结果可靠性差的问题，提供了一种。本专利技术所述，包括以下步骤:步骤一:建立开关电源仿真模型，并根据开关电源仿真模型及该开关电源预期所处环境条件及使用状况，确定影响开关电源输出特性的关键应力因素，及关键应力因素的波动范围；步骤二:根据影响开关电源输出特性的关键应力因素，确定开关电源的关键元器件，并建立各关键元器件的退化模型；步骤三:通过修改参数的方法，依次对各关键元器件的退化模型进行定量的退化注入，并在每个相应的退化状态下，注入关键应力因素，对开关电源进行多应力因素下的仿真，关键应力因素所采用的应力组合采用正交表生成；步骤四:利用最小二乘的方法，对不同应力组合及相应退化模型的退化状态下开关电源的输出特征参数进行拟合，构建开关电源的输出特征参数退化模型；步骤五:采集开关电源的各关键应力因素值及输出特征参数值，根据开关电源的输出特征参数退化模型，获得开关电源的健康状态评估结果。所述开关电源为LED路灯驱动开关电源。开关电源为LED路灯驱动开关电源的具体步骤如下:所述步骤一为:根据LED路灯驱动开关电源工作原理建立Pspice仿真模型，确定环境温度、输入电压及负载为关键应力因素，环境温度波动范围为-20°C至60°C，输入电压波动范围为400±20V;负载波动范围为165Ω至245 Ω ；所述步骤二为:确定铝电解电容Cl、变压器Tl、第一反馈电阻R1、第二反馈电阻R2及金属氧化物半导体场效应管Ql为关键元器件，各关键元器件的退化模型如表1所示:表1【权利要求】1.一种，其特征在于，它包括以下步骤: 步骤一:建立开关电源仿真模型，并根据开关电源仿真模型及该开关电源预期所处环境条件及使用状况，确定影响开关电源输出特性的关键应力因素，及关键应力因素的波动范围； 步骤二:根据影响开关电源输出特性的关键应力因素，确定开关电源的关键元器件，并建立各关键元器件的退化模型； 步骤三:通过修改参数的方法，依次对各关键元器件的退化模型进行定量的退化注入，并在每个相应的退化状态下，注入关键应力因素，对开关电源进行多应力因素下的仿真，关键应力因素所采用的应力组合采用正交表生成； 步骤四:利用最小二乘的方法，对不同应力组合及相应退化模型的退化状态下开关电源的输出特征参数进行拟合，构建开关电源的输出特征参数退化模型； 步骤五:采集开关电源的各关键应力因素值及输出特征参数值，根据开关电源的输出特征参数退化模型，获得开关电源的健康状态评估结果。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述开关电源为LED路灯驱动开关电源。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，开关电源为LED路灯驱动开关电源的具体步骤如下: 所述步骤一为:根据LED路灯驱动开关电源工作原理建立Pspice仿真模型，确定环境温度、输入电压及负载为关键应力因素，环境温度波动范围为-20°C至60°C，输入电压波动范围为400±20V ;负载波动范围为165Ω至245 Ω ； 所述步骤二为:确定铝电解电容Cl、变压器Tl、第一反馈电阻R1、第二反馈电阻R2及金属氧化物半导体场效应管Ql为关键元器件，各关键元器件的退化模型如表1所示: 表1 【文档编号】G06F17/50GK103699763SQ201410024894【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日 【专利技术者】叶雪荣, 陈岑, 王一行, 翟国富, 宛然, 赵薇, 孟彦辰, 孙博 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于最小二乘拟合的开关电源健康状态评估方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一：建立开关电源仿真模型，并根据开关电源仿真模型及该开关电源预期所处环境条件及使用状况，确定影响开关电源输出特性的关键应力因素，及关键应力因素的波动范围；步骤二：根据影响开关电源输出特性的关键应力因素，确定开关电源的关键元器件，并建立各关键元器件的退化模型；步骤三：通过修改参数的方法，依次对各关键元器件的退化模型进行定量的退化注入，并在每个相应的退化状态下，注入关键应力因素，对开关电源进行多应力因素下的仿真，关键应力因素所采用的应力组合采用正交表生成；步骤四：利用最小二乘的方法，对不同应力组合及相应退化模型的退化状态下开关电源的输出特征参数进行拟合，构建开关电源的输出特征参数退化模型；步骤五：采集开关电源的各关键应力因素值及输出特征参数值，根据开关电源的输出特征参数退化模型，获得开关电源的健康状态评估结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雪荣，陈岑，王一行，翟国富，宛然，赵薇，孟彦辰，孙博，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23