[发明专利]一种隔离开关的故障诊断装置、电源模块、故障诊断方法

说明书

本发明属于冗余电源模块设计技术领域，具体提供一种隔离开关的故障诊断装置、电源模块、故障诊断方法，所述装置包括诊断控制单元和并联连接的若干隔离开关组成的隔离单元；隔离单元连接在电源模块的内部输出端与电源模块的外部输出端之间；诊断控制单元与隔离单元连接，用于控制隔离单元中隔离开关的通断并进行相应状态的隔离单元的阻抗诊断，当诊断异常时输出告警信息到外部的上位机。可提前避免系统或装置因电源模块内的MOS管的隔离功能失效导致不可避免的元器件损毁或是引起同为冗余下工作的电源模块因异常而保护，进而影响同一供电环路的电器设备。

技术领域

本发明涉及冗余电源模块设计技术领域，具体提供一种隔离开关的故障诊断装置、电源模块、故障诊断方法。

背景技术

现有技术方案对于冗余电源模块内使用的隔离开关(Oring-FET)仅做一般的开关使用，通过内部驱动电压驱动闸极作为导通与关闭，当中并无针对这种作为隔离开关使用的MosFET组件做故障诊断或故障预警的检测，以至于该组件若出现预期外的失效，失去隔离功能，当出现重大异常时也容易引起冗余下正常工作的电源模块的功能。

而伴随着电源模块的输出功率越大﹑输出电流增加以及整机效率的提升要求，为降低隔离开关因阻抗导致的功耗损失，隔离开关并联使用的数量也随之上升。

隔离开关并联数量的增加降低了输出阻抗产生的损失，虽然带来了效率上的提升，但因为多颗隔离开关是处于并联状态，且因导通后皆为低阻抗，使得正常使用下是否有MosFET组件出现失效经常不得而知，往往都是在正常工作的冗余电源模块一同出了问题才知道异常电源模块当中存在失效的隔离开关，再加上隔离开关仅是一道开关，仅作为内部与外部的隔离，所以设计者经常忽略其健康度的重要性。

发明内容

本发明所要解决的技术即是针对电源模块内部的隔离开关做一种故障诊断或故障预警检测的设计，避免Oring-FETs开关在并联使用下出现部分因失效导致不可预期的影响，本发明提供一种隔离开关的故障诊断装置、电源模块、故障诊断方法。

本发明的技术方案是：

第一方面，本发明技术方案提供一种隔离开关的故障诊断装置，所述装置包括诊断控制单元和并联连接的若干隔离开关组成的隔离单元；

隔离单元连接在电源模块的内部输出端与电源模块的外部输出端之间；

诊断控制单元与隔离单元连接，用于控制隔离单元中隔离开关的通断并进行相应状态的隔离单元的阻抗诊断，当诊断异常时输出告警信息到外部的上位机。

进一步的，隔离单元的驱动电压由隔离开关连接的电源模块提供；

构成隔离单元的隔离开关为MOS管，每个MOS管的栅极分别通过一个电阻连接到隔离单元的驱动电压；

所有MOS管的源极连接构成隔离单元的第一端，第一端连接到电源模块的内部输出端，所有MOS管的漏极连接构成隔离单元的第二端，第二端连接到电源模块的外部输出端；

隔离单元的第一端和第二端分别连接到诊断控制单元，用于对隔离单元的阻抗进行计算，并判断计算结果是否符合阈值设定；

诊断控制单元还分别与每个MOS管的栅极连接，用于控制MOS管的通断。

进一步的，诊断控制单元包括检测模块、诊断处理模块和开关控制单元；

隔离单元的第一端和第二端分别与检测模块连接，用于检测隔离单元第一端和第二端之间的电压差以及通过隔离单元的电流；

检测模块与诊断处理模块连接，用于根据检测模块检测的电压和电流计算隔离单元的阻抗并判断阻抗是否符合阈值设定，根据判断结果输出告警信息到外部的上位机；

诊断处理模块与开关控制单元连接，用于控制开关控制单元输出控制信息到MOS管的栅极控制MOS管的通断。