模块化DC-DC变换器系统的故障诊断及容错控制

来源：电工电能新技术杂志2018年第8期北京时间：

作者：裴雪军， 吴宇环， 王涵宇

单位：华中科技大学电气与电子工程学院， 强电磁工程与新技术国家重点实验室， 湖北 武汉 430074

摘要：近年来模块化DC-DC变换器系统被广泛应用于各类功率变换场合，其可靠性也受到越来越多的关注。功率开关管是电力电子变换器中最脆弱的一环，基于此，给出了一套适用于模块化DC-DC变换器系统中开关管故障的诊断及容错策略，以保证系统的持续可靠运行。该策略选择磁性元件电压作为诊断依据，基于磁性元件电压与开关管驱动信号的时序特征进行故障检测，可在一个开关周期内识别故障。磁性元件电压可以通过集成到磁芯上的辅助绕组来实时获取，无需额外传感器。得到故障信息后，容错方案可使得故障模块被立刻隔离，同时迅速投入冗余模块，以保证系统正常工作。容错过程中合理的时序控制保证了快速平滑的动态投切。实验结果验证了故障诊断与容错方案的有效性。

关键词：磁性元件电压, 故障诊断, 容错, DC-DC变换器

基金资助：国家自然科学基金项目（51577079）