本文關(guān)鍵詞：DC-DC變換器的故障診斷電路設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著DC-DC變換器在航空航天、通信、船舶、計(jì)算機(jī)和工業(yè)控制等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,確保相關(guān)系統(tǒng)安全工作的需求越來越迫切,而解決問題的關(guān)鍵在于對DC-DC變換器的故障診斷及處理。近些年來,針對DC-DC變換器中開關(guān)管的故障診斷研究受到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注,但對開關(guān)管故障診斷研究還不成熟,難以滿足高品質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹂_關(guān)管故障快速診斷的要求。因此,研究DC-DC變換器中開關(guān)管的故障診斷課題對高品質(zhì)DC-DC變換器的設(shè)計(jì)具有重要意義。本論文設(shè)計(jì)了一種用于快速診斷開關(guān)管故障的電路,主要進(jìn)行了三個方面的工作。首先,分析開關(guān)管的故障類型,建立了開關(guān)管的故障模型。其次,從理論上推導(dǎo)出開關(guān)管故障的標(biāo)志電學(xué)量——輸出電壓的微分,闡明了輸出電壓微分結(jié)果與開關(guān)管故障的對應(yīng)關(guān)系。最后,采用輸出電壓微分的方法設(shè)計(jì)了故障診斷電路,包括系統(tǒng)傳輸延遲消除電路和故障類型判別電路,并確定了故障診斷策略。本文的創(chuàng)新之處是采用輸出電壓微分法設(shè)計(jì)了故障診斷電路,與傳統(tǒng)診斷方法相比,本文設(shè)計(jì)的電路具有故障診斷時間短、不使用傳感器、應(yīng)用范圍廣和成本低的特點(diǎn)。基于實(shí)際的Buck變換器,本文進(jìn)行了故障診斷模塊的實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證。測試結(jié)果表明：在開關(guān)周期Ts為24.2μs、輸出電壓紋波率為0.04的情況下,故障診斷電路能夠準(zhǔn)確診斷出開關(guān)管的開路故障和短路故障,且故障診斷時間為0.35Ts。本文的設(shè)計(jì)方案可以廣泛地應(yīng)用于各種PWM型DC-DC變換器。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

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本文編號：1187704