CN105823991B - 一种开关电源的故障预测方法 - Google Patents

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陈文华
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40Testing power supplies

Abstract

本发明提供了一种开关电源的故障预测方法,该方法通过对开关电源进行加速寿命试验,然后对试验数据进行分析、处理,进而对开关电源的故障进行预测。用本发明提供的一种故障预测方法,可以快速地对开关电源的故障进行预测,从而达到预防性维修的目的,保证了开关电源正常工作时间,从而在一定程度下提高了产品的无故障工作时间。

Description

一种开关电源的故障预测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种开关电源的故障预测领域,尤其涉及一种开关电源的故障预测方 法。
背景技术
[0002] 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳 定输出电压的一种电源。具有转换效率高、功率密度大、稳定性能好、质量轻等优点,被广泛 应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。一旦开关电源发生了故障, 与此相关的整个设备都不能工作,所以预测开关电源的故障,并进行预防性维修,能够提高 整个设备无故障工作时间,提高使用效率。
发明内容
[0003] 本发明针对现有技术的不足之处,提出了一种开关电源的故障预测方法,该方法 能够通过试验,并通过对试验数据的分析、处理,快速找出即将出现故障的产品,并且在未 发生故障之前对其进行维修或者更换,从而提高了产品的无故障工作时间,降低了产品的 故障发生率。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005] —种开关电源的故障预测方法包括以下步骤:
[0006] 1)将正常工作状态下的开关电源定期放置在温度可自动调节、控制的高温试验箱 中;
[0007] 2)将开关电源调节至额定负载工作状态;
[0008] 3)控制高温试验箱温度从环境温度T1开始,升温1〜1.5h至设计温度T2,维持设 计温度T2运行2〜2.5h后,测量并记录开关电源输出电压值;
[0009] 4)控制高温试验箱温度从设计温度T2开始,升温1〜1.5h至极限温度T3,维持极限 温度T3运行2〜2.5h后,测量并记录开关电源输出电压值,然后停止试验;
[0010] 5)将T2和T3温度下测得的电压值进行做差处理得到相对变化值,然后做出电压值 的相对变化量随时间的变化曲线,如果相对变化量相对于起始状态变化超过10%,则说明 该开关电源即将出现故障,应该进行维修或更换;
[0011] 6)如果相对变化量相对于起始状态变化小于10%,则说明开关电源暂时不需维修 或更换,将开关电源放置于正常工作状态下运行一段时间后,重复进行步骤1) 一5)。
[0012] 进一步的,所述开关电源属于同一批次,所述的开关电源在故障预测过程中处于 同一工作状态下。
[0013] 优选的,所述的设计温度T2为35°C,所述的极限温度T3为50°C。
[0014]本发明的有益效果是,本发明通过开关电源进行试验,然后通过对试验数据进行 分析、处理,最后通过试验结果的变化趋势来对开关电源的故障进行预测。因此本发明涉及 的一种方法具有以下优点:
[0015] 1.试验时间短。用本发明提供的一种开关电源的故障预测方法,因为每次试验时 间短,不会影响到开关电源的正常工作状态。
[0016] 2 •试验易操作。用本发明提供的一种开关电源的故障预测方法,只需定期将开关 电源置于温度箱内进行试验,测得试验数据即可。
附图说明
[0017]图1为某台设备中的开关电源在T2和T3温度下测得的电压值的相对变化量随时间 的变化曲线。
具体实施方式
[0018] 一般情况下,影响开关电源可靠性的主要因素包括温度、湿度和电压。根据电子产 品的寿命特点,在其他条件不变的前提下,环境温度越高,开关电源内部电子元器件的老化 越快,而产品的寿命也会越短。使试验箱温度从T1开始升至T2、T3,通过测量在不同温度下 的电压值,对试验数据处理后,通过试验结果的变化趋势来对开关电源的故障进行预测,从 而达到预防性维修的目的。
[0019]试验过程中每隔指定的运行时间,将试验箱温度从n升到T2、T3;当试验箱内的温 度升至T2时,在规定的运行时间内测得电压值,然后将试验箱内的温度升至T3,同样地在规 定的运行时间内测得电压值后,停止试验,将开关电源取出,使其在正常工作状态下运行一 段时间后,重新放置于高温试验箱中按照同样的步骤进行试验。
[0020]为了达到本发明的技术目的,本发明的一种开关电源的故障预测方法,包括以下 步骤:
[0021] 1)将正常工作状态下的开关电源定期放置在温度可自动调节、控制的高温试验箱 中;
[0022] 2)将开关电源调节至额定负载工作状态;
[0023] 3)控制高温试验箱温度从环境温度T1开始,升温1〜1.5h至设计温度T2,维持设计 温度T2运行2〜2.5h后,测量并记录开关电源输出电压值;
[0024] 4)控制高温试验箱温度从设计温度T2开始,升温1〜1.5h至极限温度T3,维持极限 温度T3运行2〜2 • 5h后,测量并记录开关电源输出电压值,然后停止试验;
[0025] 5)将T2和T3温度下测得的电压值进行做差处理得到相对变化值,然后做出电压 值的相对变化量随时间的变化曲线,如果相对变化量相对于起始状态变化超过10%,则说 明该开关电源即将出现故障,应该进行维修或更换;
[0026] 6)如果相对变化量相对于起始状态变化小于10%,则说明开关电源暂时不需维修 或更换,将开关电源放置于正常工作状态下运行一段时间后,重复进行步骤1) 一5)。
[0027]实例及对比试验
[0028]选取某台设备中的开关电源,当其在正常工作状态下运行一段时间后,将其放置 于试验箱中,按照使用说明书的要求,连接电源并且调试程序。设置试验箱程序,按照试验 步骤的要求,控制试验箱温度从T1开始,每隔1〜1.5h升高至T2、T3,每个试验温度下维持运 行2〜2.5h后,测量并记录开关电源输出电压值,然后停止试验,并将开关电源取出置于正 常工作状态下运行一段时间后,重新放置于高温试验箱中按照同样的步骤进行试验。
[0029] 试验数据经处理后得到的变化曲线见图1。产品在T2和T3温度下测得的电压值的 相对变化量随试验时间发生变化,当相对于起始状态减少至12%时,该开关电源出现了故 障。通过该方法,实现了对产品故障的预测,并且其准确性与实际情况相符。
[0030] 根据本发明提供的一种开关电源的故障预测方法,其试验时间短、易操作,能够快 速对开关电源的故障进行预测,从而达到预防性维修的目的。

Claims (3)

1.一种开关电源的故障预测方法,其特征在于,它包括以下步马聚 0将正常工作_下的开蝕源定賺雛温胸自 2) 将开关电源调节至额定负载工作状态; W T ’ 3) 控制尚温试验來目温度从环境温度T1开始,升温1〜1 • 5h至设计温度t2维持设计彳曰产 T2运行2〜2.5h后,测量并记录开关电源输出电压值; ^ 4) 控制闻温试验箱温度从设计温度T2开始,升温1〜1.5h至极限温度T3,维持极限温度 T3运行2〜2 • 5h后,测量并记录开关电源输出电压值,然后停止试验; 卜 又 5) 将T2和T3温度下测得的电压值进行做差处理得到相对变化量,然后做出电压值的相 对变化量随时间的变化曲线,如果相对变化量相对于起始状态变化超过10%,则说明该开关 电源即将出现故障,应该进行维修或更换; 6) 如果相对变化量相对于起始状态变化小于10%,则说明开关电源暂时不需维修或更 换,将开关电源放置于正常工作状态下运行一段时间后,重复进行步骤1) 一5)。
2. 根据权利要求1所述的开关电源的故障预测方法,其特征在于,所述开关电源属于同 一批次,所述的开关电源在故障预测过程中处于同一工作状态下。
3. 根据权利要求1所述的开关电源的故障预测方法,其特征在于,所述的设计温度T2为 35°C,所述的极限温度T3为50°C。
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