[发明专利]一种开入回路光耦可靠性实时预测方法、装置及系统

权利要求书

1.一种开入回路光耦可靠性实时预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于阿伦尼斯模型预测光耦在各工作温度下理论可靠运行时间；

采集光耦实际工作温度，并统计各实际工作温度下实际运行时间；

计算光耦各实际工作温度下累计的实际运行时间和理论可靠运行时间的比值和；

比较比值和设定阈值的大小，若比值和大于等于阈值，则发出光耦失效预警。

2.根据权利要求1所述一种开入回路光耦可靠性实时预测方法，其特征在于，所述基于阿伦尼斯模型预测光耦在各工作温度下理论可靠运行时间，包括：

阿伦尼斯模型可靠运行时间L(T)定义如下：

L(T)＝K×e^-E/(k*T)

式中：K为常量；E为激活能，单位为电子伏特(eV)；k为波尔兹曼常数；T为是绝对温度；

由上述公式可知，T温度和T₀温度下器件的可靠运行时间比为：

因此任意温度T下的可靠运行时间为：

获取光耦器件的激活能E和T₀温度下器件的可靠运行时间，根据上述公式预测光耦在工作温度范围内任意工作温度下可靠运行时间。

3.根据权利要求2所述一种开入回路光耦可靠性实时预测方法，其特征在于，所述工作温度范围为25～125℃。

4.根据权利要求1所述一种开入回路光耦可靠性实时预测方法，其特征在于，所述统计各实际工作温度下实际运行时间后，还包括：

将各实际工作温度下实际运行时间存入E2PROM中。

5.一种开入回路光耦可靠性实时预测装置，其特征在于，包括：

理论时间预测模块，用于基于阿伦尼斯模型预测光耦在各工作温度下理论可靠运行时间；

实际时间累计模块，用于采集光耦实际工作温度，并统计各实际工作温度下实际运行时间；

比值和计算模块，用于计算光耦各实际工作温度下累计的实际运行时间和理论可靠运行时间的比值和；

预警判断模块，用于比较比值和设定阈值的大小，若比值和大于等于阈值，则发出光耦失效预警。

6.根据权利要求5所述一种开入回路光耦可靠性实时预测装置，其特征在于，所述理论时间预测模块中，基于阿伦尼斯模型预测光耦在各工作温度下理论可靠运行时间；包括：

阿伦尼斯模型可靠运行时间L(T)定义如下：

L(T)＝K×e^-E/(k*T)

式中：K为常量；E为激活能，单位为电子伏特(eV)；k为波尔兹曼常数；T为是绝对温度；

由上述公式可知，T温度和T₀温度下器件的可靠运行时间比为：

因此任意温度T下的可靠运行时间为：

获取光耦器件的激活能E和T₀温度下器件的可靠运行时间，根据上述公式预测光耦在工作温度范围内任意工作温度下可靠运行时间。

7.一种开入回路光耦可靠性实时预测系统，其特征在于，包括：MCU控制器和温度测量芯片；

所述温度测量芯片，用于光耦的开入输入回路组中光耦的实际工作温度；

所述MCU控制器，用于基于阿伦尼斯模型预测光耦在各工作温度下理论可靠运行时间；采集光耦实际工作温度，并统计各实际工作温度下实际运行时间；计算光耦各实际工作温度下累计的实际运行时间和理论可靠运行时间的比值和；比较比值和设定阈值的大小，若比值和大于等于阈值，则发出光耦失效预警。

8.根据权利要求7所述一种开入回路光耦可靠性实时预测系统，其特征在于，还包括E2PROM芯片，用于存储光耦在各实际工作温度下实际运行时间。