本發明專利技術提供了一種通過調整元件承受熱應力實現LED電源故障規避的方法，通過溫度傳感器組獲得電源工作溫度，若電源工作溫度超過電源工作極限溫度值，則直接執行關機保護；若電源出現故障趨勢，則啟動故障規避流程，如故障規避仍無法消除當前出現的故障，則直接執行關機保護，等待進一步的檢查和維修。本發明專利技術在電源工作溫度接近臨界值，即進入故障高發區的最低值時，通過調整運行參數，使得電源自身發熱量下降，工作溫度回歸正常，從而避免故障的發生，通過電源系統的熱應力調整實現故障規避的新型保護方法，可以提高LED電源的可靠性，降低故障率，該方法已經在“大功率LED集中供電電源”等產品中應用，效果顯著。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種通過調整元件承受熱應力實現LED電源故障規避的方法，通過溫度傳感器組獲得電源工作溫度，若電源工作溫度超過電源工作極限溫度值，則直接執行關機保護；若電源出現故障趨勢，則啟動故障規避流程，如故障規避仍無法消除當前出現的故障，則直接執行關機保護，等待進一步的檢查和維修。本專利技術在電源工作溫度接近臨界值，即進入故障高發區的最低值時，通過調整運行參數，使得電源自身發熱量下降，工作溫度回歸正常，從而避免故障的發生，通過電源系統的熱應力調整實現故障規避的新型保護方法，可以提高LED電源的可靠性，降低故障率，該方法已經在“大功率LED集中供電電源”等產品中應用，效果顯著。【專利說明】通過調整元件承受熱應力實現LED電源故障規避的方法
本專利技術涉及一種LED電源，尤其是LED電源的故障規避方法。
技術介紹
根據以往針對LED燈故障的統計學分析，其超過半數以上是由于其內部電源的故障造成的，致使其推廣使用受到影響；故電源的可靠性應該受到高度的關注。目前，對于電源的保護措施主要采取硬件保護方法和基于軟、硬件結合的保護方法等，其保護機理是:當故障出現時，選擇最佳的關機方案，使得被供電系統及電源本身可能造成的損失最小。通過保護的方法最大的缺陷是必須停機，從而導致因停電而引發的連帶損失。作為產品“供血系統”的內部電源，其可靠性直接影響著該產品的壽命。因之，該
的研究動態備受國內外學者的高度關注。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術利用LED發光二極管對電源電壓變化范圍適應性寬的特點，專利技術了一種基于電源“狀態預測”的“故障在線規避”的方法，可通過降低器件的電壓/電流負載減少其發熱量，進而降低器件所承受的熱應力，擬實現由于熱應力引起的漸變性故障在線規避技術，降低其運行過程的故障率，解決LED電源使用壽命短的問題。本專利技術涉及的針對元件溫度應力超標而引起電源故障的“故障規避”方法，是一種全新的保護方法。該方法能在故障即將出現之前，通過調整運行參數，使得已經超標的溫度應力趨于正常，從而避免故障的發生。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:步驟1:通過溫度傳感器組獲得t(k)時刻電源工作溫度T (k)，對電源工作溫度進行在線監測，k是計數值；步驟2:對電源狀態進行計算:計算溫度上升速率δΤ(10、元件熱應力系數δ R(k)、預測下一檢測時刻的電源工作溫度f(/: +1);其中溫度上升速率為:δ T (k) = / 其中T(k)表示在t(k)時刻的電源工作溫度，T (k-Ι)表示在t (k-1)時刻的電源工作溫度；元件熱應力系數為:δ R(k) = /T(l)其中T(I)為電源工作臨界溫度值，根據一般電源正常工作范圍，將該值設定為65°C，當δ R(k) < O表明系統工作在安全運行狀態；下一檢測時刻的預測電源工作溫度為:f{k + \) = 2T{k)-T{k-\)步驟3:判斷電源狀態的未來走勢，并對可能發生的故障緊迫性進行認定:若當前電源工作溫度T (k)超過電源工作極限溫度值T(H)，T(H)設定為95°C，則認為系統出現嚴重故障，直接執行關機保護；若電源出現故障趨勢，則進入步驟4，啟動故障規避流程；出現故障趨勢的判斷條件為步驟2中計算得到的電源狀態滿足如下三個條件之一即可:①若連續3次檢測到T (k) > T (k-Ι)，且溫度上升速率δ T (k)超過設定值δ τ,設定值δ τ為2°C /分鐘，即系統有持續升高趨勢；②若元件熱應力系數δ R(k)≤O,即電源工作溫度達到或超過電源工作臨界溫度值 T(I)；③若下一檢測時刻的電源工作預測溫度細+ 1) > T(I)，即電源工作預測溫度將超過電源工作臨界溫度值；步驟4:啟動故障規避流程:(I)在故障規避流程中，利用已獲得的電源工作溫度T (k)、溫度上升速率δ T(k)、原件元件熱應力系數S R(k)，確定電源系統的功率向下調整的速率，即計算下調脈沖寬度Δ (PWM):Δ (PWM) = K 其中，最大脈寬為100%脈寬減去防止功率器件直通而設計的“死區”寬度，K的取值為1、2、3、4或5，分別表示五檔不同的脈寬控制速度，根據電源工作溫度T(k)、電源工作預測溫度#認+ 1)、溫度上升速率δΤ(10和熱應力系數SR(k)共同作用生成，在實際使用時可通過查表的方式調用K值，詳見表1、表2和表3:表1:當 T(k) < T(l)，且 f(/'+i)<r(/)時的 K 值表【權利要求】1.一種通過調整元件承受熱應力實現LED電源故障規避的方法，其特征在于包含如下步驟: 步驟1:通過溫度傳感器組獲得t(k)時刻電源工作溫度T(k)，對電源工作溫度進行在線監測，k是計數值； 步驟2:對電源狀態進行計算:計算溫度上升速率δ T(k)、元件熱應力系數δ R(k)、預測下一檢測時刻的電源工作溫度1\丨< +1); 其中溫度上升速率為: δ T(k) = / 其中T(k)表示在t(k)時刻的電源工作溫度，T(k-1)表示在t(k-l)時刻的電源工作溫度; 元件熱應力系數為:5R(k) = /T(l) 其中T(I)為電源工作臨界溫度值，根據一般電源正常工作范圍，將該值設定為65°C，當SR(k) < O表明系統工作在安全運行狀態； 下一檢測時刻的預測電源工作溫度為: m + \) = 2T{k)-T(k-\) 步驟3:判斷電源狀態的未來走勢，并對可能發生的故障緊迫性進行認定: 若當前電源工作溫度T(k)超過電源工作極限溫度值T (H)，T(H)設定為95°C，則認為系統出現嚴重故障，直接執行關機保護； 若電源出現故障趨勢，則進入步驟4，啟動故障規避流程； 出現故障趨勢的判斷條件為步驟2中計算得到的電源狀態滿足如下三個條件之一即可: ①若連續3次檢測到T(k) > T (k-Ι)，且溫度上升速率δ T (k)超過設定值δ τ，設定值δ τ為2°C /分鐘，即系統有持續升高趨勢； ②若元件熱應力系數SR(k)≤O，即電源工作溫度達到或超過電源工作臨界溫度值T(I)； ③若下一檢測時刻的電源工作預測溫度六+D^ TH)，即電源工作預測溫度將超過電源工作臨界溫度值； 步驟4:啟動故障規避流程: (I)在故障規避流程中，利用已獲得的電源工作溫度T(k)、溫度上升速率δΤ(10、原件元件熱應力系數S R(k)，確定電源系統的功率向下調整的速率，即計算下調脈沖寬度Δ (PWM):Δ (PWM) = K 其中，最大脈寬為100%脈寬減去防止功率器件直通而設計的“死區”寬度，K的取值為1、2、3、4或5，分別表示五檔不同的脈寬控制速度，根據電源工作溫度T(k)、電源工作預測溫度7V+1) 4度上升速率ST(k)和熱應力系數SR(k)共同作用生成，在實際使用時可通過查表的方式調用K值，詳見表1、表2和表3:表 1:當 T(k) < T(1)，且:^+ 1)< (/)時的 K 值表 【文檔編號】H02M1/32GK103475204SQ201310391147【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月31日 優先權日:2013年8月本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種通過調整元件承受熱應力實現LED電源故障規避的方法，其特征在于包含如下步驟：步驟1：通過溫度傳感器組獲得t(k)時刻電源工作溫度T(k)，對電源工作溫度進行在線監測,k是計數值；步驟2：對電源狀態進行計算:計算溫度上升速率δT(k)、元件熱應力系數δR(k)、預測下一檢測時刻的電源工作溫度其中溫度上升速率為：δT(k)＝[T(k)?T(k?1)]/[t(k)?t(k?1)]其中T(k)表示在t(k)時刻的電源工作溫度，T(k?1)表示在t(k?1)時刻的電源工作溫度；元件熱應力系數為：δR(k)＝[T(k)?T(l)]/T(l)其中T(l)為電源工作臨界溫度值，根據一般電源正常工作范圍,將該值設定為65℃，當δR(k)＜0表明系統工作在安全運行狀態；下一檢測時刻的預測電源工作溫度為：T^(k+1)=2T(k)-T(k-1)步驟3：判斷電源狀態的未來走勢，并對可能發生的故障緊迫性進行認定：若當前電源工作溫度T(k)超過電源工作極限溫度值T(H)，T(H)設定為95℃，則認為系統出現嚴重故障，直接執行關機保護；若電源出現故障趨勢，則進入步驟4，啟動故障規避流程；出現故障趨勢的判斷條件為步驟2中計算得到的電源狀態滿足如下三個條件之一即可：①若連續3次檢測到T(k)＞T(k?1)，且溫度上升速率δT(k)超過設定值δT，設定 值δT為2℃/分鐘，即系統有持續升高趨勢；②若元件熱應力系數δR(k)≥0，即電源工作溫度達到或超過電源工作臨界溫度值T(l)；③若下一檢測時刻的電源工作預測溫度即電源工作預測溫度將超過電源工作臨界溫度值；步驟4：啟動故障規避流程：（1）在故障規避流程中，利用已獲得的電源工作溫度T(k)、溫度上升速率δT(k)、原件元件熱應力系數δR(k)，確定電源系統的功率向下調整的速率，即計算下調脈沖寬度Δ(PWM)：Δ(PWM)＝K[0.85×(最大脈寬)/5]其中，最大脈寬為100%脈寬減去防止功率器件直通而設計的“死區”寬度，K的取值為1、2、3、4或5，分別表示五檔不同的脈寬控制速度，根據電源工作溫度T(k)、電源工作預測溫度溫度上升速率δT(k)和熱應力系數δR(k)共同作用生成，在實際使用時可通過查表的方式調用K值，詳見表1、表2和表3：表1：當T(k)＜T(l)，且時的K值表表2：當T(k)＜T(l)，但時的K值表表3：當T(k)≥T(l)，且時的K值表（2）計算單位時間內脈沖寬度下調速率其中：T為設定的功率調整限時，一般可取T＝10～20；（3）按單位時間內脈沖寬度下調速率下調PWM輸出值，即下調電源輸出功率；（4）在功率調整限時T內，隨著電源輸出功率的下調，不斷檢測電源工作溫度T(k)，若同時滿足如下三個條件：①溫度上升速率δT(k)＜δT，②元件熱應力系數δR(k)＜0，③則本次故障被消除，系統退出故障規避流程，繼續正常工作；若不能同時滿足如上三個條件，即無法消除當前出現的故障，則直接執行關機保護，等待進一步的檢查和維修。FDA0000375434940000011.jpg,FDA0000375434940000021.jpg,FDA0000375434940000022.jpg,FDA0000375434940000023.jpg,FDA0000375434940000025.jpg,FDA0000375434940000027.jpg,FDA0000375434940000032.jpg,FDA0000375434940000033.jpg,FDA0000375434940000034.jpg...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：羊彥，景占榮，高田，楊磊，宋職政，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：
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