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《基于pwm的dcdc轉(zhuǎn)換器輻射損傷預(yù)兆單元研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要DC／DC轉(zhuǎn)換器是航天電子設(shè)備輻射易損單元之一，其可靠性尤其是抗輻射性能備受關(guān)注。在目前航空、航天、軍用電子系統(tǒng)的電子元器件趨向于選擇市售商業(yè)成品(COTS)的趨勢下，國外研究人員提出了可靠性PHM方法，在COTS電路中加入狀態(tài)監(jiān)測模塊，實時掌控其工作狀態(tài)，預(yù)兆失效，既免除了器件加固的成本，也有效降低采用市售器件的風(fēng)險。PWM控制器是PWM型DC／DC轉(zhuǎn)換器反饋控制回路的核心，輻射誘發(fā)的PWM控制器的功能退化將導(dǎo)致DC／DC轉(zhuǎn)換器輸出不穩(wěn)定甚至失效。本文重點關(guān)注PWM控制器的輻射效應(yīng)，研究PWM性能退化對DC／DC轉(zhuǎn)換器整體性能的影響，并研制預(yù)兆單元，其功能是在PWM性能出
2、現(xiàn)失效征兆而DC／DC轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障之前給出警告。在DC／DC轉(zhuǎn)換器電路中增加監(jiān)控PWM的預(yù)兆單元既可以避免DC／DC轉(zhuǎn)換器突發(fā)災(zāi)難性故障，同時可對退化或失效部位準(zhǔn)確定位，便于在未來的設(shè)計或制造中進行可靠性改進。實驗結(jié)果表明，輻照導(dǎo)致DC／DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓發(fā)生漂移。論文建立了PWM控制器傳輸模型和單端反激型DC／DC轉(zhuǎn)換器傳輸函數(shù)，從電路傳輸?shù)慕嵌茸C明反饋控制回路中光電耦合器和PWM集成控制器基準(zhǔn)電壓部分性能退化是導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器輸出電壓漂移的主要原因。而后，為實現(xiàn)DC／DC轉(zhuǎn)換器狀態(tài)監(jiān)控和輻照失效預(yù)兆提出了根據(jù)PWM集成控制器基準(zhǔn)電壓變化量估算DC／DC變換器輸出電壓漂移量的預(yù)測
3、模型，在此模型的基礎(chǔ)上設(shè)計并制造基于PWM的DC／DC轉(zhuǎn)換器輻照損傷預(yù)兆單元。通過模擬和實驗驗證，預(yù)兆單元實現(xiàn)了設(shè)計初衷，可提高航天DC／DC轉(zhuǎn)換器的可靠性，為航天設(shè)備的可靠性保障探索一種新方法，最后通過費效分析證明它也具有很好的經(jīng)濟性。論文通過基于PWM的DC／DC轉(zhuǎn)換器輻射損傷預(yù)兆單元研制工作總結(jié)得出ePHM新理念實現(xiàn)的基本流程，論文提出的方法和研究成果為構(gòu)建航天DC／DC轉(zhuǎn)換器PHM系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：DC／I)C轉(zhuǎn)換器PWM集成控制器輻射損傷預(yù)兆單元AbstractIIIDC／DCconvertersareoneofthemostvulnerableunitsine
4、lectronicsystemsofsatellitesandspacecrafts．nereliabilityofDC／DCconvertersisextensivelyconcerned．nleprognosticsandhealthmanagement(ePHM)methodologyareproposedinthetrendsofCommercial-O昏The—Shelf(COTS)hasbeenwidelyusedinaerospaceandmilitaryequipment,whichenablesmonitoringthestateofreliabilityof
5、COTSinrealtime，andthereforecanbeusedtoprovideadvancewarningofafailure，toprovidecondition—basedmaintenance，andtohelpinriskreduction．Pulse—WidthModulatorO'WM)isthecoreunitinfeedbackloopofDC／DCconverter．Radiation—induceddegradationofPWMwillresultininstabilityofDC／DCconverteroutput，evenleadtoafa
6、ilure．眥spaperfocusesontheradiationeffect,andemphasizedresearchesinhowPWMdegradationinfluencestheperformanceofDC／DCconverter，theresultscallbeusedindesigninganddevelopingoftheprognosticcell，whichcanprovideearlywarningwhenDC／DCconverterisabouttoexpireandPWMhasexhibitedfailureprognostic．Besides，
7、degradationsitescanbelocatedaccurately,whichwillbehelpfulinthedesignoffutureproductswitllbettersafetymarginsand10werfailurerate．．nletestshowsthattheoutputvoltageofDC／DCconverterincreasesafterirradiation．netransfermodelsofPWMandflybackconverterarepr
