[发明专利]具有可测性功能的开关电源及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有可测性功能的开关电源及测试方法，属于电源领域。

背景技术

从元器件的角度看，故障类型可分为两大类：

1、硬故障：指元器件的开路或短路失效故障。

2、软故障：指元器件参数值超出元器件容差范围，一般它们均未是设备完全失效，例如元器件的老化、变质或使用环境的变化造成元器件参数的变化。严格的说，网络中元器件产生硬故障已经改变了网络的拓扑结构，使电路功能失效，而元器件的软故障则不会导致网络拓扑结构的变化，只会引起电路性能的轻微变化，这种变化通常不会对电路功能造成重要的影响。通常对电路中的硬故障诊断比软故障诊断要容易些，且应用与软故障的检测方法也适用于硬故障检测，所以硬故障可以看作是软故障的一个特例。

按电路中存在的故障数，可将故障分为单故障与多故障两类：

1、单故障：指电路中只有一个元器件出现故障。

2、多故障：指电路中同时出现两个或两个以上元器件出现故障。

据统计，在实际应用中，设备出现单故障的概率是故障总数的80%以上，而且一些故障互相之间是有联系的，可以当作单故障来处理。

针对开关电源单故障，其常见故障具体说明以下：

开关电源所包含的电子元器件种类繁多，如普通电阻、负温度系数电阻、功率电阻、钽电容、电解电容、薄膜电容、安规电容、瓷片电容、二极管、三极管、脉冲变压器、共模扼流圈、稳压芯片、控制芯片等等。电子元器件的多样性导致了故障的多样性，如启动电阻开路、脉冲变压器反馈绕组脱焊、开关管击穿短路、保险丝断路、大滤波电容损坏（短路、断路、漏电）、整流桥损毁（断路、短路，其中短路居多）等。这其中，有的故障现象很少出现，在开关电源的生命周期内可能都不会出现一次，如脉冲变压器反馈绕组脱焊、取样电阻断路、启动电阻断路等，而有些故障却经常发生故障，如高压滤波电容损坏（短路、断路、漏电）、整流桥损毁（断路、短路，其中短路居多）、开关管击穿短路等。表1为开关电源各常见单故障发生概率表。

表1开关电源常见故障概率表

故障类型发生概率开关管击穿短路26%保险丝烧断22%高压滤波电容损坏17%整流桥损坏14%肖特基整流二极管击穿短路10%输出滤波电容损坏7%其它（启动电阻断路、PCB板腐蚀等）4%

从表1中可以看出，开关管击穿短路、保险丝烧断、高压滤波电容损坏、整流桥损坏、肖特基整流二极管击穿短路、输出滤波电容损坏共六类故障发生概率占故障总数的96%，其它故障仅占4%，且开关电源出现故障时，多为单故障，极少出现复合故障。在实际的故障诊断中，根据概率原则，针对96%的常见故障进行诊断而忽略4%的非常见故障，且仅诊断单故障，这种做法在工程上是可行的，而且也是有效。

开关电源单故障模型如表2所示：

表2故障模型