dcdc变换器的故障诊断电路设计

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1、摘要随着DC．DC变换器在航空航天、通信、船舶、计算机和工业控制等领域的广泛应用，确保相关系统安全工作的需求越来越迫切，而解决问题的关键在于对DC．DC变换器的故障诊断及处理。近些年来，针对Dc．Dc变换器中开关管的故障诊断研究受到学术界广泛关注，但对开关管故障诊断研究还不成熟，难以满足高品质应用领域对开关管故障快速}参断的要求。因此，研究DC．Dc变换器中开关管的故障诊断课题对高品质Dc．DC变换器的设计具有重要意义。本论义设计了种用于快速诊断开关管故障的电路，主要进行了三个方面的工作。首先，分析开关管的故障类型，建立了开关管的故障模

2、型。其次，从理论上推导出开关管故障的标志电学量一～输出电压的微分，阐明了输出电压微分结果与开关管故障的对戍关系。最后，采用输山电压微分的方法设计了故障诊断电路，包括系统传输延迟消除电路和故障类型判别电路，并确定了故障诊断策略。本文的创新之处是采用输出电压微分法设计了故障诊断电路，与传统诊断方法相比，本文设计的电路具有故障诊断时间短、不使用传感器、应用范围广和成本低的特点。基于实际的Buck变换器，本文进行了故障诊断模块的实现及验证。测试结果表明：在开关周期正为24．2肛、输出电压纹波率为0．04的情况下，故障诊断电路能够准确诊断出开关管

3、的开路故障和短路故障，且故障诊断时间为0．35疋。本文的设计方案可以广泛地应用于各种PwM型Dc．DC变换器。关键词：故障诊断，输出电压微分，故障模型，Dc．Dc变换器，开关管故障Absn鼍ctAbStraCtAsDC．DCconvenefsareextensivelyusedinthefieldsofae咖autics，as仃0nautics，communications，vessels，computersaIIdindus廿ialcon廿DI，itbecomesmoreaIldmoreurgenttoensuresec砸够ofrel

4、evaIltsystem，andmekeyistodesi弘faultmagnosisofDC—DCconverterS．IIlrecentyears，meresearchdealiIlgwimswitch臼ulthasextensiVelyatn．actedacad锄icattention，butthemethodsoffaultdiagnosisaimedatswitcharcnotpe西＆t．1tishardtomeetswitch’srapidfaultdiagnosisrcquirelllenlsforhi91lquali哆a

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7、thefaultdia弘oSisstrategyisalsogiven．’rheinnovationisthatmisthesisuses出eme‰dofoutputvoltagedi妊柏ltialt0designfaultdiagllosiscircuit．Comparedto拄adi60nalmethods，山echaLracteristicsoftlIemethodpmposediIlthismesisaretheshortestdiagnosistiIne，wimoutsensors，、Ⅳideapplicationrangea

8、Ildlow·cost．BasedonapracticalBuckconverter'faultdiagnosismoduIeiseStablishedandverified．Experimen诅Iresu