基于關(guān)鍵器件的開關(guān)電源壽命預(yù)測.pdf

1、開關(guān)電源因其具有功耗小,功率密度大,體積小重量輕,和響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于家電,郵電通信,廣電技術(shù),交通運(yùn)輸,工業(yè),航空航天,軍事等領(lǐng)域,由于其承擔(dān)向整個系統(tǒng)供電的任務(wù),一旦出現(xiàn)故障,在某些場合下會導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失,甚至人員傷亡,因此為了避免災(zāi)難性故障的發(fā)生,對開關(guān)電源進(jìn)行壽命預(yù)測極具意義。
　　本文針對上述問題,為了實(shí)現(xiàn)在沒有獲得同類設(shè)備老化故障數(shù)據(jù)的情況下,對任意開關(guān)電源個體進(jìn)行壽命預(yù)測,提出了基于器件的壽命預(yù)測方法,即

2、“白盒”預(yù)測模型,這種方法主要基于器件的老化機(jī)理和老化模型。
　　通過對開關(guān)電源中關(guān)鍵器件的特性和故障機(jī)理分析,發(fā)現(xiàn)對于設(shè)計良好正常使用的開關(guān)電源,其故障主要是由于元器件的老化造成,而且鋁電解電容老化速度最快最先失效,嚴(yán)重限制了整個開關(guān)電源的壽命。為了掌握鋁電解電容的老化規(guī)律,文中提出了一種新的鋁電解電容加速老化方法,可以大幅度縮短電容老化實(shí)驗(yàn)時間,同時得到更多覆蓋電容整個壽命周期的老化數(shù)據(jù),通過這種方法分別對長壽命型和通用型電容

3、進(jìn)行加速老化,利用老化數(shù)據(jù)建立了適用性更廣的ESR(Equivalent serial resistance)與電解液損失量的關(guān)系模型,并且提出了工作于脈沖電流下的電解電容ESR測量方法,使測量環(huán)境與電容在開關(guān)電源中的工作環(huán)境更加相似,測量結(jié)果也更有效。隨后提出了開關(guān)電源輸出電容ESR在線測量方法,最終建立了基于鋁電解電容老化的開關(guān)電源在線壽命預(yù)測模型,開關(guān)電源不用停機(jī)的情況下便可實(shí)現(xiàn)對其剩余壽命的預(yù)測。
　　本文中的壽命預(yù)測方法