[发明专利]一种电源器件老化监测方法在审

专利信息
申请号: 202111528445.3 申请日: 2021-12-14
公开(公告)号: CN114200337A 公开(公告)日: 2022-03-18
发明(设计)人: 李毓;王承民 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: G01R31/40 分类号: G01R31/40;G01R21/06
代理公司: 北京百裕知识产权代理事务所(普通合伙) 11953 代理人: 吴亚珍
地址: 200030 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 电源 器件 老化 监测 方法
【权利要求书】:

1.一种电源器件老化监测方法,其特征在于,包括:采用损耗功率和温升之间的变化规律来进行老化状态评估;通过对输入电压、电流和输出电压、电流测量来实现对开关电源不同状态下损耗功率的监测;利用温度传感器对开关电源运行温度进行测量,通过对运行温度和损耗功率关系的构建实现对开关电源器件老化状态的评估。

2.根据权利要求1所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,利用电压传感器对输入、输出电压进行测量,利用电流传感器对输入、输出电流进行测量,通过对输入、输出功率的计算,实现对开关电源运行过程中损耗功率的监测。

3.根据权利要求2所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,电压信号的测量过程为:首先通过电压传感器ZMPT107得到相对应的交流电压信号,电压传感器ZMPT107输出的电压信号存在负波形,采用加法电路将电平抬高并进行适当放大,得到全部是正值的电压信号,然后通过单片机对其进行采集,并结合运行电压和电压信号之间的比例关系,计算实测电压,实现对输入或输出电压的测量。

4.根据权利要求3所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,电压传感器ZMPT107包括交流电压测量模块和直流电压测量模块,交流电压测量模块,用于对输入、输出交流电压进行测量;直流测量模块,用于对输入、输出直流电压进行测量。

5.根据权利要求4所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,交流电压模块包括芯片U7A和芯片U7B,其中,芯片U7A的负极输入端连接电阻R17,串联的电阻R18、电阻R19与串联的电阻RP1、电阻R21并联后,连接在芯片U7A的一个正极输入端;芯片U7A的输出端与芯片U7B的其中一个正极输入端相连;芯片U7B的一个负极输入端与输出端相连,芯片U7B的输出端通过电阻R22与单片机相连。

6.根据权利要求4所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,直流电压测量模块包括分压器和放大电路;利用分压器对电源输入、输出电压进行分压,将分压后的电压波形输入放大电路,利用放大电路将电压有效值的幅值进行适当放大和缩小,使其最大的输入电压小于ADC引脚的最大允许输入电压,通过对电压波形的采样和计算实现对电源输入、输出电压的测量。

7.根据权利要求2所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,在交流电流测量的过程中,首先通过电流传感器ZMCT103C交联输入或输出电路,得到相对于交流电流信号的交流电压信号,传感器输出的电压信号存在负波形,采用加法电路将电平抬高并进行适当放大,得到全部是正值的电压信号,然后通过单片机STM32对其进行采集,并结合电流信号和电压信号之间的比例关系,计算实测电流值,实现对输入或输出电流的测量。

8.根据权利要求7所述的一种电源器件老化监测方法,其特征在于,电流传感器ZMCT103C包括输入电流模块和输出电流模块,

所述输入电流模块包括芯片U3A和芯片U3B,其中芯片U3A的负极输入端连接电阻R23,串联的电阻R24、电阻R26与串联的电阻RP2、电阻R27并联后,连接在芯片U3A的一个正极输入端;芯片U3A的输出端与芯片U3B的其中一个正极输入端相连;芯片U3B的一个负极输入端与输出端相连,芯片U3B的输出端通过电阻R28与单片机相连;

所述输出电流模块包括芯片U4,芯片U4的引脚1通过电阻R29与芯片U4的引脚8相连,芯片U4的引脚2和引脚7接地,电阻R30与电阻R31并联后连接在芯片U4的引脚3,芯片U4的引脚6连接输入电压VCC,芯片U4的引脚5与单片机相连。

9.根据权利要求1所述一种电源器件老化监测方法,其特征在于,在电源运行温度测量的过程中,选用独立的温度传感器对电源模块进行监控,根据实际测量温度的大小对温度传感器进行选择。

10.根据权利要求9所述一种电源器件老化监测方法,其特征在于,温度传感器U2的引脚1接地,引脚3连接输入电压VCC,引脚2通过PG11线路与单片机相连。

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