专利名称：一种开关电源检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种开关电源检测方法及装置。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，电子产品种类的不断增多，利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的开关电源的应用范围越来越广。开关电源一般由PWM (Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制IC (IntegratedCircuit,集成电路)和主功率开关管，如 MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)构成。为了保证接通开关电源的电子产品能够正常工作，通常需要对开关电源的故障进行检测。现有技术在对开关电源进行检测时，采用ICT (In-Circuit Test，在线测试)的方法，通过对在线元器件的电性能及电气连接进行检测。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题对于开关电源此种模拟电路占主要的功率电路，ICT测试方法仅能检测电阻、电容、以及网络的连通性，从而发现一些加工上的虚焊、短路等故障，而对于开关电源的控制1C，主功率器件的性能劣化无法测试出，从而不能筛选出某些故障的开关电源。

发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种开关电源检测方法及装置。所述技术方案如下第一方面，提供了一种开关电源检测方法，所述方法包括采集待测开关电源的开关节点信号；对采集到的所述待测开关电源的开关节点信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到FFT变换结果；将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，根据比较结果检测所述待测开关电源的故障。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述采集待测开关电源的开关节点信号，包括采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行在线采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，包括将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述对采集到的所述待测开关电源的开关节点信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到FFT变换结果之后，还包括搜索所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录所述峰值幅值及对应的频率，得到所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量第二方面，提供了一种开关电源检测装置，所述装置包括采集模块，用于采用在线测试ICT方法采集待测开关电源的开关节点信号；变换模块，用于对所述采集模块采集到的所述待测开关电源的开关节点信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到FFT变换结果，得到FFT变换结果；检测模块，用于将所述变换模块变换得到的所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，根据比较结果检测所述待测开关电源的故障。结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述采集模块，具体用于采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行在线采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述检测模块，具体用于将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较。结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述检测模块，还用于搜索所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录所述峰值幅值及对应的频率，得到所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是由于开关电源中的开关节点的波形形状可以指示电源的工作状态，因此，本发明实施例通过采集待测开关电源的开关节点信号，对其进行FFT变换得到待测开关电源开关节点信号的FFT变换结果后，将其与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果进行比较，从而可以根据比较结果对开关电源的故障进行快速检测，与现有检测电源输出状态相t匕，检测故障的覆盖范围更为全面和准确。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例一提供的开关电源检测方法流程图；图2是本发明实施例二提供的开关电源检测系统的结构示意图；图3是本发明实施例二提供的开关电源检测方法流程图；图4是本发明实施例二提供的FFT变换波形示意图；图5是本发明实施例三提供的开关电源检测装置的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例一本发明实施例提供了一种开关电源检测方法，参见图1，方法流程包括101 :采集待测开关电源的开关节点信号；其中，开关节点为开关电源上主功率开关管的上管和下管之间，与输出滤波电感或输出变压器前级相连接的节点。采集待测开关电源的开关节点信号的方式，包括但不限于采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行在线采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。102 :对采集到的待测开关电源的开关节点信号进行FFT (Fast FourierTransformation,快速傅里叶变换)处理,得到FFT变换结果；进一步地，对采集到的待测开关电源的开关节点信号进行FFT处理，得到FFT变换结果之后，还包括搜索待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录峰值幅值及对应的频率，得到待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。103 :将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，并根据比较结果检测待测开关电源的故障。具体地，将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，包括但不限于将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较。其中，本实施例及后续实施例中提及到的模版开关电源均为正常工作的开关电源。本发明实施例提供的方法，由于开关电源中的开关节点的波形形状可以指示电源的工作状态，因此，本发明实施例通过采集待测开关电源的开关节点信号，对其进行FFT处理得到待测开关电源开关节点信号的FFT变换结果后，将其与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果进行比较，从而可以根据比较结果对开关电源的故障进行快速检测，与现有检测电源输出状态相比，检测故障的覆盖范围更为全面和准确。实施例二本发明实施例提供了一种开关电源检测方法，结合上述实施例一的内容，为了便于说明，本实施例以图2所示的开关电源检测系统的结构为例，对本实施例提供的开关电源检测方式进行说明。图2中，该开关电源检测系统包括ICT探针、夹具、信号线以及开关电源检测装置。其中，ICT探针固定在夹具上，并通过夹具固定、接触到待测开关电源上的检测点上。信号线为同轴缆，其一端连接到成对的ICT探针上，另一端连接到开关电源检测装置的采集模块上。参见图3，本实施例提供的方法流程包括301 :开关电源检测装置采集待测开关电源的开关节点信号；具体地，如图2所示，开关电源检测装置中的采集模块实现采集待测开关电源的开关节点信号的功能，其具体实现时可采用ICT方法，采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行采集开关节点信号，对信号线传输发送来的开关节点信号进行采样，采样得到的开关节点信号的波形如图4所示，开关节点信号的波形近似为方波401，该开关节点信号的波形形状根据开关电源的种类略有变化。进一步地，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。该ICT探头通过信号线连接在开关电源检测装置的采集模块上，采集模块将采集到的开关电源的开关节点信号发送给开关电源检测装置的变换模块。302 :对采集到的待测开关电源的开关节点信号进行FFT处理，得到待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果；针对该步骤，如图2所示，当开关电源检测装置中的采集模块采集到待测开关电源的开关节点信号后，将其发送给变换模块，由变换模块对采集到的开关节点信号进行FFT处理，将计算机无法识别、判断的模拟波形分解为多个频点的正弦或复指数信号的加成，例如得到IOOkHz、200kHz、300kHz这3个频点的正弦波信号。303:搜索待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录峰值幅值及对应的频率，得到待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。具体地，在变换模块对采集到的开关节点信号进行FFT处理，得到FFT变换结果后，检测模块在执行检测操作之前，可以搜索待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录峰值幅值及对应的频率，得到待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量；例如，针对图4中采样得到的开关节点信号的波形401，该步骤中，检测模块可记录下3个频点和每个频点的幅值，如图4所示波形402。304 :将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较，并根据比较结果检测待测开关电源的故障。其中，模版开关电源为正常的开关电源，即无故障的开关电源，对模版开关电源的开关节点信号进行FFT处理，同样得到多个频点的正弦或复指数信号；通过将待测开关电源得到的各个频点、幅值两个分量与模版开关电源的各个频点、幅值两个分量进行比较，如果比较结果为一致或是差值在预设范围内，则可判断该待测开关电源为正常的开关电源，如果比较结果不一致且差值超出预设范围，则可判断该待测开关电源为故障的开关电源。预设范围可依据具体情况设定，本实施例不对预设范围的具体大小进行限定。例如，在同一个频点比较波形的幅值，如果待测开关电源的幅值与模版开关电源的幅值差值在预设范围内(如预设范围为差值不超过幅值的30%)，判断没有故障，如果幅值差值超过预设范围，则判断待测开关电源存在故障，由此检测出待测开关电源的故障。本实施例提供的方法，由于开关电源中的开关节点的波形形状可以指示电源的工作状态，因此，本发明实施例通过采集待测开关电源的开关节点信号，对其进行FFT处理得到待测开关电源开关节点信号的FFT变换结果后，将其与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果进行比较，从而可以根据比较结果对开关电源的故障进行快速检测，与现有检测电源输出状态相比，检测故障的覆盖范围更为全面和准确。实施例三参见图5，本发明实施例提供了一种开关电源检测装置，该装置包括采集模块501，用于采集待测开关电源的开关节点信号；变换模块502，用于对采集模块501采集到的待测开关电源的开关节点信号进行FFT处理，得到FFT变换结果；检测模块503，用于将变换模块502变换得到的待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，并根据比较结果检测待测开关电源的故障。具体地，采集模块501具体采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。ICT探头通过信号线连接在采集模块501上。变换模块502，具体用于接收待测开关电源的开关节点信号，将开关节点信号进行FFT处理，将开关节点信号的模拟波形分解为多个频点的正弦/复指数信号的加成。检测模块503，具体用于将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量进行比较。例如，如果待测开关电源的幅值与模版开关电源的幅值差值在设定的范围内(如设定差值不超过30%)，判断没有故障，如果幅值差值超过设定的范围，判断待测开关电源存在故障，由此检测出待测开关电源的故障。进一步，检测模块503，还用于搜索待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录峰值幅值及对应的频率，得到待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。本实施例提供的装置，由于开关电源中的开关节点的波形形状可以指示电源的工作状态，因此，本发明实施例通过采集待测开关电源的开关节点信号，对其进行FFT处理得到待测开关电源开关节点信号的FFT变换结果后，将其与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果进行比较，从而可以根据比较结果对开关电源的故障进行快速检测，与现有检测电源输出状态相比，检测故障的覆盖范围更为全面和准确。实施例四本发明实施例提供了一种开关电源检测设备，该设备包括处理器。其中，处理器，用于采集待测开关电源的开关节点信号；对采集到的待测开关电源的开关节点信号进行FFT处理，得到FFT变换结果；将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，并根据比较结果测试出待测开关电源的故障。进一步地，处理器，具体用于采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行在线采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。进一步地，处理器，具体用于将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较。进一步地，处理器，还用于搜索待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录峰值幅值及对应的频率，得到待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。综上所述，本发明实施例提供的设备，由于开关电源中的开关节点的波形形状可以指示电源的工作状态，因此，通过采集待测开关电源的开关节点信号，对其进行FFT处理得到待测开关电源开关节点信号的FFT变换结果后，将其与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果进行比较，从而可以根据比较结果对开关电源的故障进行快速检测，与现有检测电源输出状态相比，检测故障的覆盖范围更为全面和准确。需要说明的是上述实施例提供的开关电源检测装置在进行测试开关电源时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将开关电源检测装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的开关电源检测装置、设备与开关电源检测方法的实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种开关电源检测方法，其特征在于，所述方法包括 采集待测开关电源的开关节点信号； 对采集到的所述待测开关电源的开关节点信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到FFT变换结果； 将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，根据比较结果检测所述待测开关电源的故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集待测开关电源的开关节点信号，包括 采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行在线采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，包括 将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对采集到的所述待测开关电源的开关节点信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到FFT变换结果之后，还包括 搜索所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录所述峰值幅值及对应的频率，得到所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。
5.一种开关电源检测装置，其特征在于，所述装置包括 采集模块，用于采集待测开关电源的开关节点信号； 变换模块，用于对所述采集模块采集到的所述待测开关电源的开关节点信号进行快速傅里叶变换FFT处理，得到FFT变换结果； 检测模块，用于将所述变换模块变换得到的所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，并根据比较结果检测所述待测开关电源的故障。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述采集模块，具体用于采用ICT探头通过ICT夹具固定接触在被测开关电源的开关节点上进行在线采集开关节点信号，ICT探头为成对出现，其中一个连接被测开关电源的开关节点，一个接地。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述检测模块，具体用于将所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值进行比较。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块，还用于搜索所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果各个峰值点，记录所述峰值幅值及对应的频率，得到所述待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果中各频率分量的频点、幅值两个分量。
全文摘要
本发明公开了一种开关电源检测方法及装置，属于电子技术领域。方法包括采集待测开关电源的开关节点信号；对采集到的待测开关电源的开关节点信号进行FFT处理，得到FFT变换结果；将待测开关电源的开关节点信号的FFT变换结果与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果比较，并根据比较结果检测待测开关电源的故障。由于开关电源中的开关节点的波形形状可以指示电源的工作状态，因此，通过采集待测开关电源的开关节点信号，对其进行FFT变换得到待测开关电源开关节点信号的FFT变换结果后，将其与模版开关电源的开关节点信号的FFT变换结果进行比较，从而可以根据比较结果对开关电源的故障进行快速检测，检测故障的覆盖范围更为全面和准确。
文档编号G01R31/40GK103064034SQ20121051013
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者秦晓鹏, 马胜, 李桂生 申请人:华为机器有限公司