稳压电源系统失效分析

稳压电源系统失效分析? 151 ?

稳压电源系统失效分析

王海龙，王建业，刘勇聪

(空军工程大学防空反导学院，陕西西安710051)

摘要:研究了稳压电源系统的基本组成结构，开关变换器是电源系统中最主要也是最容易发生故障的部位。通过分析BOOST变换器的结构及工作原理，得出了变换器的频率、相位、品质因数等参数信息可以反映出系统的状态信息。分析了电解电容的结构原理，得出了造成电源系统失效的主要原因是电解电容的失效。电解电容的失效主要造成系统的稳定性下降，而且使输出电压的纹波电压增大。通过测量电源的输出电压即可得知电源系统的状态信息，为了解稳压电源系统的状态提供了帮助。

关键词：B00S T变换器；铝电解电容;稳压电源；纹波电压

中图分类号:TM507 文献标识码:A 文章编号：1000 -8829(2018)02-0151-04

Failure Analysis of Regulated Power Supply System

WANG Hai-long, WANG Jian-ye, LIU Yong-cong

(Air and Missile Defence College, Air Force Engineering University, Xi9an 710051, China) Abstract：The basic structure of the regulated power supply system was studied.The switching converter is the most important and most vulnerable parts of the power supply system.By analyzing the structure and working principle of the BOOST converter,the system information can be reflected by the parameter information of fre-quency,phase and quality factor.The structure of electrolytic capacitance was analyzed,the main cause resul-ting in the failure of the power system is the failure of the electrolytic capacitor,which cause the decrease of the system stability,and make the ripple voltage of the output voltage increases.The state information of the power system can be determined by measuring the output voltage of the power supply,which helps to understand the state of the power system.

Key words：BOOST converter;aluminum electrolytic capacitor;regulated power supply;ripple voltage

如今是信息时代，稳压电源系统的应用十分广泛，是各种设备的主要供电方式，其性能好坏直接影响着 系统的使用效率，甚至对系统的稳定性产生较大的影 响。因此有必要掌握电源的使用状态，从而减小系统 的损失。开关变换器是电源系统中最主要的部位，起 到转换电压的作用。通过分析开关变换器的工作原 理、电子器件的失效模型对比理想状态的情况、对比不 同状态下的输出波形，找出差异，从而确定电源的故 障[1]，为合理利用电源系统提供帮助。源中重要的组成部分，也是最容易发生故障的部位。BOOST变换器是D C/DC变换器的一种形式，为升压 型开关变换器，能提供比直流电压更高的直流输出电 压。BOOST变换器的基本拓扑结构如图1所示[2]。

1BOOST变换器原理图1 BOOST变换器基本拓扑结构

DC/DC变换器是一种通过电子开关周期性分合 的调节方式控制电能流动的功率变换电路，是稳压电

收稿日期=2017 -03-22

作者简介：王海龙（1993—），男，硕士研究生，主要研究方向为 集成电路与武器系统应用。

根据开关管Q处于导通还是截止将开关变换器 的工作原理分两部分表示。

①^阶段(〇?D7；)，开关管Q导通。如图1所 示，这一阶段电感电流在输入电压K的作用下线性上

升，电感处于储能阶段。该阶段电感电压、电感电流和

电容电流表示为