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专利号: 2021101692724
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全桥变换器功率开关管健康监测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A),同步采样电感L两端电压信号VL以及开关管Q1~Q4的开关信号s1~s4;

步骤B),根据所述开关信号s1~s4分离步骤A)采样得到的电压信号VL中分别对应开关管Q1~Q4的振铃信号;

其中,s3×VL对应开关管Q1的振铃信号;s4×VL对应开关管Q2的振铃信号;s1×VL对应开关管Q3的振铃信号;s2×VL对应开关管Q4的振铃信号;

步骤C),根据步骤B)分离出的所述对应开关管Q1~Q4的振铃信号,分别计算对应开关管Q1~Q4的振铃频率;

其中,所述分别计算对应开关管Q1~Q4的振铃频率具体为:对所述对应开关管Q1~Q4的振铃信号分别进行FFT分析获得对应开关管Q1~Q4的幅值‑频率特性曲线,取各个所述幅值‑频率特性曲线中幅值峰值对应的频率点为振铃频率;

步骤D),根据步骤C)计算得到的对应开关管Q1~Q4的振铃频率,分别对开关管Q1~Q4进行健康评估;

其中,所述对开关管Q1~Q4进行健康评估的方法为,将所述对应各开关管Q1~Q4的振铃频率分别与振铃频率平均值进行比较,若偏移量超过平均值的30%,则判定为失效。

2.根据权利要求1所述的全桥变换器功率开关管健康监测方法,其特征在于,所述全桥变换器为全桥逆变器或全桥直直变换器。

3.一种全桥变换器功率开关管健康监测系统,其特征在于,包括:全桥变换器、信号采集单元、振铃信号分离单元、振铃频率提取单元和功率开关管健康评估单元;所述全桥变换器为全桥逆变器或全桥直直变换器;

所述信号采集单元用于同步采样电感L两端电压信号VL以及开关管Q1~Q4的开关信号s1~s4;

所述振铃信号分离单元用于根据所述信号采集单元获取的电压信号VL和开关信号s1~s4,分离得到所述电压信号VL中分别对应开关管Q1~Q4的振铃信号;

其中,s3×VL为对应开关管Q1的振铃信号;s4×VL为对应开关管Q2的振铃信号;s1×VL为对应开关管Q3的振铃信号;s2×VL为对应开关管Q4的振铃信号;

所述振铃频率提取单元用于将所述振铃信号分离单元分离得到的所述对应开关管Q1~Q4的振铃信号分别进行FFT分析获得对应开关管Q1~Q4的幅值‑频率特性曲线,取各个所述幅值‑频率特性曲线中幅值峰值对应的频率点为对应开关管Q1~Q4的振铃频率;

所述功率开关管健康评估单元用于将所述振铃频率提取单元得到的实时的对应开关管Q1~Q4的振铃频率分别与振铃频率平均值进行比较,对开关管Q1~Q4进行健康评估,若偏移量超过平均值的30%,则判定对应的开关管为失效。