基于ARM的開關(guān)電源鋁電解質(zhì)電容故障檢測便攜設(shè)備開發(fā).pdf

1、隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,開關(guān)電源被應(yīng)用于各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電子系統(tǒng)及生產(chǎn)設(shè)備中。作為電子系統(tǒng)的核心部件,開關(guān)電源的可靠性則直接決定了整個電子系統(tǒng)的效能和可靠性,因此開關(guān)電源的可靠性及其檢測日益受到人們廣泛的關(guān)注。
　　本文旨在開發(fā)一款基于嵌入式的便攜式開關(guān)電源中鋁電解電容的檢測設(shè)備。本文系統(tǒng)地給出了針對開關(guān)電源中的鋁電解電容檢測設(shè)備的整個設(shè)計流程,包括鋁電解電容退化的理論分析、故障建模、硬件設(shè)計及軟件開發(fā)。首先,根據(jù)開關(guān)電源的原理及失

2、效模式得知,鋁電解電容退化是導(dǎo)致其失效的主要原因之一。針對鋁電解電容的退化過程及退化機理進行詳細(xì)分析,得知鋁電解電容器的退化及失效是由其內(nèi)部在工作過程中發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)而引起,最終導(dǎo)致其電容量下降及等效電阻ESR(Equivalent Series Resistance)增大。在分析了鋁電解電容退化機理的基礎(chǔ)上,本文提出了兩種提取鋁電解電容特征參數(shù)的方法,即紋波電壓計算法和FFT頻域分析法。利用Matlab編程對提出的兩種特征參數(shù)提

3、取方法進行仿真計算和誤差分析,實現(xiàn)了對理論分析的驗證。在硬件設(shè)計部分,主要設(shè)計信號采集電路實現(xiàn)對開關(guān)電源輸出電壓的采集和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。軟件開發(fā)部分主要是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)進行檢測軟件開發(fā)。本文針對使用的硬件進行驅(qū)動程序開發(fā)和應(yīng)用程序開發(fā),可實現(xiàn)對信號采集電路輸入數(shù)據(jù)的計算、原始波形顯示、ESR值與紋波電壓關(guān)系顯示等。
　　綜上所述,本文針對開關(guān)電源的鋁電解電容進行了理論建模及仿真實驗,并根據(jù)理論模型設(shè)計和實現(xiàn)了開關(guān)電源鋁