隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,直流轉(zhuǎn)直流（DC-DC）變換器在航空航天、工業(yè)自動化、消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域有著廣泛的應用,其可靠性與設(shè)備能否穩(wěn)定運行有著密切的關(guān)系。DC-DC變換器作為電子系統(tǒng)的核心電路,一旦電路中的元器件發(fā)生短路或斷路故障（硬故障）會導致設(shè)備停止工作,嚴重的甚至會威脅到人身財產(chǎn)安全;而元器件的參數(shù)退化（軟故障）也會導致電源輸出質(zhì)量下降,引起設(shè)備工作異常。因此對DC-DC轉(zhuǎn)換器電路中的元器件硬故障進行快速、準確的識別以及對元器件退化參數(shù)的精確在線監(jiān)測有著十分重要的意義。由于DC-DC變換器應用在負載隨機變化、電磁干擾強的復雜環(huán)境下,且故障模式多樣,以及用于分析的可采集信號有限,因此目前的方法難以結(jié)合實際情況實現(xiàn)應用。本文以降壓型（BUCK）DC-DC轉(zhuǎn)換電路為對象,首先對理想情況下的電路正常狀態(tài)與故障狀態(tài)下的模型進行了分析,并對現(xiàn)有方法在應用中所面臨的挑戰(zhàn)進行了總結(jié),在此背景下提出了基于改進微分法的硬故障識別方法,以及基于集合經(jīng)驗模態(tài)分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）的輸出濾波電解電容等效串聯(lián)電阻值（Equivale... 

【文章來源】：電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 DC-DC轉(zhuǎn)換器故障識別
        1.2.2 DC-DC轉(zhuǎn)換器剩余使用壽命預測
    1.3 研究難點
    1.4 論文主要研究工作
第二章 BUCK型 DC-DC變換器工作原理及其硬故障特征
    2.1 BUCK型 DC-DC變換器工作原理
    2.2 BUCK型 DC-DC變換器故障特征
        2.2.1 功率開關(guān)管故障
        2.2.2 電解電容故障
        2.2.3 功率二極管故障
        2.2.4 功率電感故障
    2.3 BUCK型 DC-DC變換電路硬故障特征分析
        2.3.1 BUCK型 DC-DC變換電路參數(shù)分析
        2.3.2 BUCK型 DC-DC變換電路硬故障分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 BUCK型 DC-DC變換器硬故障識別
    3.1 微分方法故障識別原理
        3.1.1 故障識別流程
        3.1.2 基于電感電流微分法的開關(guān)管硬故障識別
    3.2 基于改進型輸出電壓微分方法的故障識別
        3.2.1 方法改進
        3.2.2 識別電路設(shè)計
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 仿真結(jié)果
        3.3.2 對比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 BUCK型 DC-DC變換器電解電容參數(shù)監(jiān)測與壽命預測
    4.1 輸出電壓紋波分析
        4.1.1 紋波組成
        4.1.2 負載波動指數(shù)
    4.2 基于EEMD的電解電容參數(shù)監(jiān)測及壽命預測
        4.2.1 EEMD基本原理及其濾波應用
        4.2.2 動態(tài)負載下的電解電容參數(shù)監(jiān)測與壽命預測
    4.3 實驗仿真與分析
    4.4 本章小節(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Wiener過程的功率變換器剩余壽命評估方法[J]. 邵力為,王友仁,孫權(quán).  機械制造與自動化. 2019(02)
[2]基于無跡粒子濾波的功率變換器剩余壽命預測方法[J]. 孫權(quán),王友仁,吳祎,姜媛媛.  電源學報. 2019(05)
[3]開關(guān)電源中電解電容壽命預測分析[J]. 俞珊,徐志望,董紀清.  電源學報. 2016(06)
[4]PHM技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展情況綜述[J]. 呂琛,馬劍,王自力.  計算機測量與控制. 2016(09)
[5]航空電子系統(tǒng)故障預測與健康管理技術(shù)研究[J]. 何奇.  電子世界. 2016(12)
[6]基于灰色聚類的汽車健康狀態(tài)評估[J]. 胡龍萍,徐曉鳳.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2014(10)
[7]面向PHM的復雜裝備系統(tǒng)故障預測技術(shù)研究[J]. 金賽賽,黃考利,連光耀,張西山.  信息技術(shù). 2013(12)
[8]開關(guān)電源功率器件MOSFET參數(shù)辨識的研究[J]. 鄭學艷,吳立鋒,關(guān)永,潘巍,王國輝.  測控技術(shù). 2013(06)
[9]集合經(jīng)驗模態(tài)分解的穩(wěn)健濾波方法研究[J]. 劉海波,趙宇凌.  振動與沖擊. 2013(08)
[10]一種電力電子電路參數(shù)性故障的辨識方法[J]. 楊媛媛,王友仁,崔江.  佳木斯大學學報(自然科學版). 2011(02)

博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學 2010

碩士論文
[1]開關(guān)電源關(guān)鍵電路故障預測技術(shù)研究[D]. 盧俊.武漢理工大學 2018
[2]DC-DC變換器功率管故障診斷研究[D]. 柳念東.華中科技大學 2016
[3]一種基于頻率分量的Boost型變流器中電解電容參數(shù)預測方法[D]. 謝廣成.重慶大學 2016
[4]DC-DC變換器的故障診斷電路設(shè)計[D]. 許滿超.東南大學 2015
[5]功率MOSFET的失效分析及其驅(qū)動設(shè)計[D]. 王毅.武漢理工大學 2014
[6]機載電子設(shè)備在線可靠性評估與剩余壽命預測方法研究[D]. 王書鋒.南京航空航天大學 2014



本文編號：3640281