[发明专利]功率转换器组件的健康监控

说明书

技术领域

本申请涉及功率转换器，包括AC/DC功率转换器和DC/DC功率转换器。

背景技术

本节内容仅仅提供了与本发明有关的背景信息，而并不构成现有技术。

各种各样的功率转换器在其技术领域中已知用于将电功率从一种形式 转换成另一种形式，它们包括AC/DC和DC/DC功率转换器。这些功率转换器 通常包括一个或多个控制器，该控制器除了做其他事情外，还监控诸如输入 电流、输出电流和/或温度之类的关键参数。当检测到过电流或温度过高的 情况时，控制器可产生故障信号，并且/或者断开功率转换器，以避免对功 率转换器和任何安装了功率转换器的系统(例如，计算机或自动系统)造成 伤害，或将这种伤害最小化。尽管这些已知的方法可用来检测故障，但本发 明的发明人还是认识到需要对电源故障检测作进一步的改进。

发明内容

根据本发明的一个方面，功率转换器包括处理器和至少一个在功率转换 器中的健康程度会随着时间退化的组件。处理器被配置成用于监控随时间退 化的组件的健康程度，并用于在组件的受监控的健康程度达到阈值水平时产 生报警信号。

根据另一方面，公开了一种用于监控功率转换器中的至少一个组件的健 康程度的方法。该方法包括监控功率转换器的至少一个性能特征。性能特征 代表了组件的健康程度。该方法还包括将所监控的性能特征与存储的数据相 比较，以确定组件的健康程度是否达到预定水平，并在确定组件的健康程度 达到预定水平后产生报警信号。

根据本文的描述，该申请的其他方面将变得很明显。应理解，这些描述 和具体实例仅仅是出于说明的目的提供的，而并不打算限制本发明的范围。

附图说明

这里描述的各图仅仅是为了说明的目的，而并不打算以任何方式限制本 发明的范围。

图1是监控功率转换器的性能特征以确定该功率转换器中的组件的健康 程度的方法的流程图；

图2是被配置成监控功率转换器中的一个或多个组件的健康程度的功率 转换器的框图；

图3是被配置成监控大型电容器(bulk capacitor)、输出电容器和dc 风扇的健康程度的功率转换器的框图；

图4是显示波纹电压(ripple voltage)与PWM信号的占空比(duty cycle)之间的联系的曲线图；

图5是一个流程图，其显示用于监控功率转换器中的大型电容器的健康 程度的处理；

图6和图7是样例大型电容器波纹电压检测电路的示意图；

图8是一个流程图，其显示了用于监控功率转换器中的输出电容器的健 康程度的处理；

图9是输出电容器波纹电压检测电路的示意图；

图10是用于监控功率转换器中的dc风扇的健康程度的处理的流程图；

图11是用于监控电动机的健康程度的处理的流程图；

图12是由图3所示处理器执行的捕获中断维修处理的流程图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的，并不打算限制公开内容、本申请或 对发明的使用。

图1示出了根据本发明一个方面的用于监控功率转换器中的至少一个组 件的健康程度的方法，该方法整体用附图标记100来表示。如图1所示，方 法100包括在102处的监控功率转换器中的至少一个性能特征的步骤，该性 能特征与组件的健康程度有关。在104处，将所监控的性能特征与存储的数 据相比，以确定组件的健康程度是否已经达到预定水平。在106处，在确定 了组件的健康程度已经达到预定水平后产生报警信号。通过这种方式，一个 或多个电源组件的健康程度的退化能被检测到并被报告，使得能在(一个或 多个)组件和/或功率转换器完全失灵以前对这些组件提供及时的服务(从 小的维护到替换)。这些教导可应用到AC/DC和DC/DC功率转换器(包括开 关式电源)上。

在一些实施例中，监控功率转换器的多个组件的健康程度。优选的，将 每个受监控的组件与唯一的报警信号关联起来，该报警信号是在那个组件的 健康程度退化到预定水平时才产生的。通过这种方式，产生的报警信号标识 了需要维修或替换的特定组件。可替换的，可在任意一个组件的健康程度退 化到特定水平时均产生相同的报警信号。