一种功率开关管故障特征参数提取方法

摘要

一种基于BOOST电路输入输出频率特性的功率开关管故障特征参数提取方法，通过向电路给定基准稳态信号中添加一定频率的正弦扰动信号，并通过驱动电压幅值可调驱动模块4调整功率开关管驱动电压幅值使得功率开关管进入饱和区工作，将所测量的输入电感电流，输出直流电压以及调制波信号经过快速傅里叶分析模块5以及电路输入输出频率特性计算模块6获得当前扰动频率下的电路输入输出频率特性，利用所获得电路输入输出频率特性对功率开关管等效导通电阻变化情况进行评估，并以此作为功率开关管故障特征参数。本发明所提出的故障特征参数提取方法，具有电路检测点少，可靠性高等突出优点。

主权项

一种基于BOOST电路输入输出频率特性的功率开关管故障特征参数提取方法，其特征在于，包括基于高频功率开关的BOOST电路及直流负载(1)、1个用于电流误差调节的比例积分调节器(2)、1个PWM信号生成单元(3)、1个具有驱动电压幅值可调的驱动模块(4)、1个快速傅里叶分析模块(5)以及BOOST电路输入输出频率特性计算模块(6)；a.首先在BOOST电路电流基准信号稳态值I_ref中添加一定频率的正弦扰动信号b.然后将BOOST电路的输入电感电流与给定参考信号进行比较，比较后输出的误差信号送入比例积分调节器(2)，调节器的输出信号作为调制波并与载波信号一同进入PWM信号生成单元(3)产生PWM高频脉冲信号，该PWM高频脉冲信号经过驱动电压幅值可调的驱动模块(4)最终生成控制功率开关通断的驱动信号，同时通过调整驱动电压幅值，使得功率开关管进入饱和区工作；c.将所测量的含有正弦扰动分量的输入电感电流输出直流电压以及调制波信号同时送入快速傅里叶分析模块(5)从而获得各信号所对应扰动频率下的幅值信息；d.最后通过输入输出频率特性计算模块(6)，获得对应扰动频率下的BOOST电路调制波到输入电感电流传递函数的幅频特性以及调制波到输出电压传递函数的幅频特性；更改扰动频率并重复上述a、b、c、d过程，最终可获得一段频率区间内BOOST电路调制波到输入电感电流传递函数的幅频特性以及调制波到输出电压传递函数的幅频特性；根据所获得的一段频率区间内的BOOST电路输入输出频率特性，可间接对功率开关管等效导通电阻变化情况进行评估，从而实现对BOOST电路中功率开关管故障特征参数的提取。