[发明专利]间歇性工作开关电源剩余寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种间歇性工作开关电源剩余寿命预测方法，步骤为：判断开关电源的工作状态，若处在工作状态，预测其剩余工作寿命，用输出波纹系数作为故障特征并构建序列，建立两种开关电源故障特征参数退化模型，并计算两种模型下故障特征参数到达失效阈值的时间，再给两种模型下得到的时间赋予权值获得工作状态下的寿命预测；处在非工作状态时，预测其剩余贮存寿命，建立剩余贮存寿命预测模型，通过加速老化试验确定模型中待定参数，监测环境绝对温度和响度湿度并代入模型中，获取其剩余贮存寿命。本发明能够实现间歇性工作开关电源寿命预测，为开关电源维护提供参考，避免因开关电源失效造成整个用电系统的损坏。

技术领域

本发明涉及开关电源故障预测技术领域，具体涉及一种间歇性工作开关电源寿命预测方法。

背景技术

随着科学技术的发展，特别是航空航天、计算机、通信、交通事业取得了长足的进步，各种电子电气设备都离不开可靠的电源，开关电源由于其小型化和轻便化的特点受到人们的欢迎，正因如此也推动了开关电源技术迅速的发展，开始广泛地应用于各种高新科技领域。开关电源利用现代电力电子技术，通过控制开关关集体管开通关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和开关器件构成，与一般的线性电源相比，有着明显的价格优势。

开关电源作为众多电力电子系统的供电部件，其可靠性直接影响电力电子系统的稳定性和安全性，国内外应经发生多起因开关电源失效引起整个系统瘫痪的重大安全事故，因此开关电源的故障预测应经成为一个迫切需要解决的问题。现有技术中，多为开关电源工作状态下的在线寿命预测，而多数开关电源实际处于间歇性工作状态，缺乏对这种工作状态下开关电源的剩余寿命预测方法。

因此，本发明提出了一种间歇性工作开关电源剩余寿命预测方法，预测开关电源工作状态下的剩余工作寿命和非工作状态下的剩余贮存寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种间歇性工作开关电源剩余寿命预测方法，预测开关电源工作状态下的剩余工作寿命和非工作状态下的剩余贮存寿命，提前获知开关电源的健康状态，避免因开关电源失效造成整个用电系统损坏。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

间歇性工作开关电源剩余寿命预测方法，包括如下步骤(1)～(9)：

(1)检测开关电源的输入电压信号，输出电压信号，计算出输出电压纹波系数；

(2)判断开关电源是否处在工作状态，若处在工作状态，进入步骤(3)计算开关电源剩余工作寿命，若处在非工作状态，进入步骤(6)计算开关电源剩余贮存寿命；

(3)利用步骤(1)中获取的输出电压纹波系数δ作为故障特征参数，构建开关电源故障特征时间序列，并设定开关电源故障阈值δ^*；

(4)基于一维维纳过程和Gamma过程分别建立开关电源故障特征参数退化模型，并计算两种模型下故障特征参数到达失效阈值δ^*的时间，记一维维纳过程模型计算所得时间为T_w,Gamma过程模型计算所得时间为T_g；

(5)给步骤(4)中的一维维纳过程所得时间T_w赋予权值p₁，Gamma过程模型计算所得时间T_g赋予权值p₂，其中p₁＞0，p₂＞0，p₁+p₂＝1,则开关电源剩余工作寿命T_s＝T_wp₁+T_gp₂，并转至步骤(9)；