針對在LLC串聯(lián)諧振式開關(guān)電源中起關(guān)鍵作用但故障率高的MOSFET,基于Cadence/Or CAD PSpice軟件環(huán)境,分析MOSFET的故障失效模式及其在電路中造成的影響,以電路功能模塊之間的關(guān)鍵輸入/輸出為故障特征提取點,建立故障特征集,并分別采用基于K-CV優(yōu)化的支持向量機算法和基于GA優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。診斷結(jié)果表明,所選擇的測點數(shù)據(jù)基本保留電路中MOSFET的故障特征,兩種算法均具備較高的診斷準(zhǔn)確率。文中提出的診斷策略具有實際可操作性強、運算簡潔的特點。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1 LLC串聯(lián)諧振式開關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)

本文所研究的LLC串聯(lián)諧振式開關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)拓?fù)淙鐖D1所示，包括輸入源、開關(guān)控制網(wǎng)絡(luò)、諧振腔、理想變壓器、不可控整流、低通濾波、負(fù)載輸出7個部分。圖1中:輸入源Upv為直流電壓源;在開關(guān)控制網(wǎng)絡(luò)，脈沖以50%的占空比交替驅(qū)動開關(guān)Q1、Q2，從而產(chǎn)生方波電壓ud;諧振腔由Cr、L....

圖2 LLC串聯(lián)諧振式開關(guān)電源工作波形

本文設(shè)LLC串聯(lián)諧振式開關(guān)電源的工作頻率為fs，則其取值存在3種可能:fs<fr1、fr1<fs<fr2、fs>fr2。只有在后兩種情況下，才能實現(xiàn)ZVS。當(dāng)fs=fr2時，變壓器原邊的開關(guān)管Q1、Q2實現(xiàn)零電壓開通，副邊的整流管D1、D2實現(xiàn)零電流關(guān)斷，電路效率最高，此時工作波....

圖3 MOSFET等效電路

使用經(jīng)驗表明，功率MOSFET最常見的失效原因為柵-源超壓、柵-源尖峰電流、柵-源電壓振蕩、漏-源尖峰電壓、靜電效應(yīng)、雪崩擊穿等，這將導(dǎo)致柵極絕緣氧化層擊穿、漏-源PN結(jié)擊穿等，前者將導(dǎo)致漏-源開路故障，后者導(dǎo)致漏-源短路故障。MOSFET的故障模式如表1所示。本文選擇故障頻率最....

圖4 MOSFET故障模型

本文選擇Cadence/OrCADPSpice進行故障建模。通常地，利用軟件工具建立故障仿真模型有兩種方式[7]，一種是直接修改元器件模型中的對應(yīng)參數(shù)，但對于MOSFET來說，修改方法相對復(fù)雜，因此，本文選擇第二種方式，即在原模型基礎(chǔ)上串聯(lián)或并聯(lián)新器件，以模擬MOSFET的故....

本文編號：4052634