反激式开关电源故障非侵入式AI诊断方法研究

将人工智能技术应用到故障诊断领域可以实现电力设备的自动化、智能化诊断,提高诊断精度和效率。以单输入多输出的反激式开关电源为例,针对其因脆弱元件失效而引起的电路工作性能异常的问题,通过分析不同故障模式的信号特性和可分性,提出了融合输入电流和输出电压信息的非侵入式开关电源故障诊断方法。构建了由时域特征及频带小波包奇异熵特征组成的融合时频域信息的多维特征矢量,建立了故障特征与故障模式之间的映射关系。进而,提出了基于人工智能技术的深度神经网络(DNN)故障诊断方法,实时监测反激式开关电源的运行状态,并通过数据分析及时识别故障位置,对潜在故障进行预警。实验结果表明,所提出的方法对单故障和多故障模式均具有良好的诊断效果,诊断准确率可达97.9%,并且,在不同工况下,该方法均可表现出较高的诊断准确率和较强的抗干扰性能。

智能功率模块驱动的反激式开关电源优化设计

为了实现智能功率模块(IPM)驱动电源的高效化与低成本化,利用反激式变压器的特点,设计了一款应用于IPM驱动的隔离型多路输出反激式开关电源,对控制芯片供电电路转换时电压进行稳定性优化。仿真及实验结果表明,优化后控制芯片供电波形稳定,反激式开关电源输出在5 ms时达到稳定,误差小于2%,波纹系数小于2%。

基于TOPSwitchⅡ的开关电源设计

TOPSwitchⅡ系列芯片是PowerIntegration公司生产的开关电源专用集成电路,他将脉宽调制电路与高压MOSFET开关管及驱动电路等集成在一起,具备完善的保护功能。使用该芯片设计的小功率开关电源,可大大减少外围电路,降低成本,提高可靠性。介绍其内部结构和工作原理,给出几种应用于反激式功率变换电路的典型用法,并给出一种反激式开关电源的实用电路。

用Topswitch芯片设计的反激式开关电源

Topswitch系列芯片是PowerIntegration公司生产的开关电源专用集成电路 ,它将脉宽调制电路 (PWM )与高压MOSFET开关管及驱动电路等集成在一起。使用该芯片设计的小功率开关电源 ,可大大减少外围电路 ,降低成本 ,提高可靠性。本文介绍了Topswitch系列芯片的工作原理及用该芯片制作的 3 0W反激式开关电源 。

基于TOPSwitch-GX系列芯片的开关电源设计与实现

介绍了美国PowerIntegration公司最新研制的开关电源集成芯片TOP-Switch-GX系列的主要特点,设计了一款基于此系列芯片的多路输出单端反激式开关电源,阐述了设计的主要步骤,给出了设计注意事项及试验结果。

基于TOPSwitch器件的单片开关电源设计

介绍了基于TOPSwtich器件设计实现的单片开关电源,分析了其基本的工作原理,给出了实用电路及主要单元电路的设计方法。

基于DPA-Switch的反激式开关电源设计

DPA-Switch是高集成度DC/DC转换芯片,集PWM控制器和MOSFET于一体,其电路简单,性能优异。文中利用DPA-Switch设计了一个单端反激式多路输出开关电源,简要介绍了变压器的绕制。实验结果表明该电源运行可靠,输出稳定。

基于TOPSwitchⅡ的开关电源设计

介绍以TOP227Y为核心制作实验反激式稳压电源的工作原理,通过TL431与光耦PC817闭环反馈来控制TOP控制端电流大小,改变脉冲占空比,使开关电源在负载变化和输入电压变化时能量状态、电路状态的稳定。合理改进变压器设计以及制作工艺,减小开关电源电磁干扰,减小输出电压的纹波含量。

基于改进鲸鱼算法优化模糊控制的开关电源

针对反激式开关电源的控制策略问题,传统的模糊PID控制下的电源输出稳定性低,同时出现负载突变时的控制效果较差。利用鲸鱼优化算法对模糊PID控制系统进行优化,并且使用Tent映射对鲸鱼算法中初始种群进行混沌化,通过混沌鲸鱼优化算法对模糊PID控制系统中的论域进行优化,使得该控制系统下的反激式开关电源输出稳定度和抗干扰能力得到提升。基于Matlab软件完成反激式开关电源建模进行仿真研究。仿真结果表明,CWOA-FPID下的反激式开关电源的稳定性优于鲸鱼算法和粒子群算法优化下的控制器,当负载从10Ω变到5Ω时,本文下的控制策略相比较其它两个算法在电压恢复时间和电压输出突变都有显著优势。验证了改进鲸鱼算法优化的模糊PID控制器能够更好的满足反激式开关电源的控制要求。

基于UC3842反激式AC-DC开关电源设计

基于传统的反激开关电源使用二极管整流,开关电源损耗较大。设计了一种多路输出反激式AC-DC同步整流开关电源,输出分别为12 V和6 V。采用导通电阻极低的MOSFET代替二极管。介绍了开关电源的工作原理、UC3842内部结构、反激闭环控制以及同步整流。使用PSIM仿真软件搭建开关电源整体闭环模型,对电路进行仿真。结果表明,电路同步整流相比于二极管整流电路输出电压精度更高,同步整流输出电压、电流特性好、纹波小。

自适应高效混合输出切换线路

Flyback拓扑结构简单、开发成本低,被广泛应用于服务器电源的辅助源开发。与软开关拓扑相比,Flyback拓扑存在较明显的效率劣势。为提升含Flyback辅助源的电源系统效率,本文从高效混合输出切换的角度分析,设计一款自适应切换线路,在电源系统高效输出软启动时,混合输出切换线路自动切换高效输出,替代Flyback辅助源对系统供电,从而提升系统效率。该线路设计简洁、控制逻辑简单,实验结果表明,该方案可实现自适应切换输出功能,且可使电源系统效率提升0.15%。

基于DPA-Switch的蓄电池供电系统开关电源设计

采用美国Power Integration(PI)公司的单片集成DC-DC开关电源芯片DPA-Switch,设计并制作了一种DC-DC反激式高频开关电源,能够在12～48V电压等级蓄电池供电的电力电子系统中作为控制电源。介绍了以DPA-Switch系列DPA425芯片作为控制核心的开关电源的工作原理,着重讨论了工作频率达400kHz的高频变压器的设计与制作。研究结果表明,该电源能够在12～48V电压等级蓄电池系统中稳定工作,输出±15V(0.3A)和±5V(0.5A)四路直流电压,各路输出电压波动小于5%,满足设计要求,该开关电源具有较好的工程实用性。

基于同步整流控制器的ZVS反激开关电源技术分析

与准谐振电源相比,传统的零电压开关(ZVS)反激电源可进一步降低开关损耗,但其不利之处是线路复杂,成本上升。本次提出的基于同步整流控制器的ZVS控制策略可实现零电压导通,无需额外附加辅助开关和辅助绕组,具有很好的应用前景。在介绍其工作原理的基础上,给出了仿真结果,并分析了其各时间阶段的工作过程。最后,通过实际系统电路的测试验证了该方法可显著降低开关管的损耗,实现较高的工作效率,并具备成本优势。

基于TOPSwitch-II的单片开关电源设计

TOPSwich-II器件为三端单片开关电源,是一种将PWM和MOSFET合二为一的新型集成芯片。与普通线性稳压电源相比其优点为体积小、重量轻,并且密度高、价格低;采用它制作高频开关电源,不仅简化了电路,同时可以改善电源的电磁兼容性能,且降低了制作成本。文章介绍了基于TOPSwitch-II单片开关电源的设计方法,实现了用于某温控仪表的四路输出开关电源。

准谐振Flyback开关电源的设计

为了减小开关电源的体积,其开关频率必须高,但频率高势必会带来电磁干扰,对此软开关提供了解决方案。STRF6672是为实现准谐振反激变换器而设计的一种专用开关电源芯片。首先介绍了专用芯片STRF6672,详细分析了其内部结构和工作原理,根据准谐振的原理和芯片特点设计了Flyback准谐振开关电源的主电路。最终的实验波形表明,该设计实现了功率管的软开关,减小了损耗和电磁干扰,具有稳定性好、可靠性高、电路简单等特点。

基于TOP Switch反激式高精度开关电源的设计

文中以TOP222为例介绍了TOP Switch单片开关电源的工作原理及设计要点,设计了输入输出电路、箝位电路及反馈控制电路,介绍了用PI Exper设计单片开关电源高频变压器的方法步骤,并用该软件设计了反激式电源的高频变压器。在介绍原理、设计电路的基础上研制了2路输出高精度反激式电源,实验结果完全符合技术指标要求,证实了文中原理分析及设计方法的正确性。

基于TOPSwitchGX的单端反激式开关电源的设计与应用

介绍了单端反激式开关电源的原理,为将来的应用提供了一款基于TOPSwitchGX的反激式开关电源设计方案。

基于TOPSwitch-HX的多路输出单片反激式开关电源设计

设计了基于TOPSwitchII系列芯片二次开发的开关电源专用集成电路.并给出了反激式开关电源的电路设计,反馈环节设计、低压差线性集成稳压器设计及软件特性、硬件特性.以采集仪为实例介绍了该电源在工业控制中的应用.

三端离线式PWM开关TOPSwitch-Ⅱ的原理与应用

本文主要介绍三端离线式脉宽调制开关TOPSwitch -Ⅱ的工作原理。对使用TOPSwitch

基于OB2263芯片的多路开关电源设计

为实现小功率开关电源的微型化、高效化和低成本,设计了一款基于OB2263的反激式开关电源,主要包括EMI滤波电路、整流滤波电路、开关管驱动电路、尖峰吸收电路、输出整流及滤波电路、输出反馈电路、过压保护电路等。对各部分电路所涉及的参数和设计过程进行分析并搭建电路验证设计的合理性。结果表明:设计的开关电源可以提供3路DC15V/9A输出和3路DC6V/3A输出,具有稳定性好、精度高、效率高、纹波少的特点,验证了设计的正确性。