一种开关电源制造管理方法及系统与流程

本发明涉及开关电源制造管理领域，更具体地说，本发明涉及一种开关电源制造管理方法及系统。

背景技术：

1、在电子设备制造领域，热冲击循环测试是一项关键的可靠性测试方法，广泛应用于评估电子元器件在极端温度变化条件下的性能稳定性和耐久性。尤其在开关电源的制造过程中，热冲击循环测试能够模拟出开关电源在实际使用环境中的温度波动情况，通过反复加热和冷却，观察元器件的物理和电气性能变化，从而判断其是否能够长期稳定地运行。

2、然而，现有技术中在热冲击循环测试过程中，常常忽视了检测设备自身性能对测试结果的潜在影响。由于检测设备在不同时间尺度下的温控稳定性可能存在波动，导致对开关电源的老化测试结果出现误差，特别是在极端条件下，设备的性能不一致性容易引入不必要的噪声和偏差，影响对开关电源结构稳定性和性能衰减的准确评估。这一问题限制了测试结果的可靠性和可重复性，从而影响产品的最终质量。

3、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种开关电源制造管理方法及系统，通过将待检测的开关电源与检测设备提前绑定，计算多时间尺度保持指数，全面评估检测设备在多维热冲击循环环境中的性能表现，确保各时间尺度下的温控稳定性和性能一致性，为开关电源制造管理中的老化测试提供科学依据，筛选适合的检测设备，避免因设备性能不达标而导致的检测误差，提升检测精准度和稳定性。通过提取结构劣化信息与性能衰减信息，计算裂纹活跃度指数和电容滞后指数，形成相位耦合稳态系数，综合评估开关电源的动态稳定性与可靠性，揭示潜在的结构弱点，为产品设计优化和制造工艺改进提供科学支持。通过构建相关性和残差分析模型，分析检测设备对测试结果的影响，捕捉设备与测试结果之间的非线性关系，识别设备运行中的潜在隐患，生成稳态运行合格报告或性能干扰警示报告，确保检测设备在开关电源制造管理中的长期稳定性，提升检测流程的可靠性和产品的最终质量，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、s1，对待检测的开关电源和检测设备进行提前绑定，分析对应的检测设备在不同时间尺度下的效果保持情况对应的计算多时间尺度保持指数，用于明确检测设备是否具备对开关电源执行老化的资格；

4、s2，通过检测设备对待检测的开关电源进行热冲击循环测试来提取结构劣化信息和性能衰减信息，并计算相位耦合稳态系数，以评估开关电源的动态稳定性和响应协调性，判断其在极端条件下的综合可靠性；

5、s3，通过构建和分析归一化后的多时间尺度保持效果指数与相位耦合稳态系数，评估检测设备对开关电源测试结果的影响程度，生成稳态运行合格报告或性能干扰警示报告，以判断检测设备的运行稳定性和潜在隐患。

6、在一个优选的实施方式中，多时间尺度保持效果指数的获取逻辑为：

7、a1，对待检测的开关电源和老化设备进行提前绑定，采集对应的检测设备在不同时间尺度下的温度数据，进行预处理以去除噪声和异常值；

8、a2，将温度数据分解到多个时间尺度上，分析不同时间尺度下的温度变化特征；

9、利用信号处理技术，将原始温度信号分解成若干具有不同频率和幅度的分量，不同分量代表不同时间尺度下的温度变化，公式：，式中，表示在第个时间尺度上的温度分量；表示时间尺度的总数；表示时间点；表示在时间时刻的温度；

10、a3，计算各时间尺度上的瞬态变化率，以评估温度变化的剧烈程度，对各时间尺度上的温度分量进行求导，得到瞬态变化率：，式中，表示第个时间尺度上的瞬时变化率；

11、a4，计算各时间尺度上的能量分布，反映温度变化的能量集中情况，公式：，式中，表示第个时间尺度上的能量；

12、a5，计算各时间尺度上的一致性系数，评估不同时间尺度下温度保持效果的一致性，公式：，式中，表示第个时间尺度上的一致性系数；表示第个时间尺度上的瞬态变化率；表示第个时间尺度上的平均瞬态变化率；表示总时间；

13、a6，综合各时间尺度上的能量分布和一致性系数，生成多时间尺度保持效果指数：，式中，是多时间尺度保持效果指数。

14、在一个优选的实施方式中，多时间尺度保持效果指数和恒定热稳定性标准阈值进行比较；

15、多时间尺度保持效果指数大于或等于恒定热稳定性标准阈值，表示检测设备在不同时间尺度下的热冲击效应保持能力达到了或超越了预期标准，生成适用信号；如果多时间尺度保持效果指数小于恒定热稳定性标准阈值，生成缺陷信号。

16、在一个优选的实施方式中，步骤s2包括以下内容：

17、在获得适用信号后，将待检测的开关电源放置到检测设备的指定位置进行热冲击循环测试，根据测试过程数据提取结构劣化信息和性能衰减信息，其中，结构劣化信息包括裂纹活跃度指数，性能衰减信息包括电容滞后指数；

18、对裂纹活跃度指数和电容滞后指数进行综合分析计算得到相位耦合稳态系数：如果相位耦合稳态系数大于或等于动态稳态临界阈值，表示开关电源在热冲击循环测试中表现出良好的动态稳定性和响应协调性，生成合格分析信号；相反，如果相位耦合稳态系数小于动态稳态临界阈值，表示开关电源在热冲击循环测试中存在较大的不稳定性，生成不合格信号。

19、在一个优选的实施方式中，其中，裂纹活跃度指数的获取逻辑为：

20、b1，在每个热冲击循环后，测量裂纹的当前长度，以捕捉裂纹在整个测试过程中的增长动态，公式：，其中：表示在时间时刻第条裂纹的长度；和分别为第条裂纹在平面上的投影长度；表示裂纹的编号；表示时间点或热冲击循环次数；

21、b2，计算每条裂纹在不同时间段的增长速率，以识别裂纹的扩展活跃性，公式：，其中：表示第条裂纹在时间时刻的增长速率；表示时间间隔，通常为两个连续热冲击循环之间的时间差；表示裂纹长度的瞬时变化率；

22、b3，为不同时间段内的裂纹增长速率分配活跃度权重，重点关注增长速率的急剧变化，公式：，其中：表示第条裂纹在时间时刻的活跃度权重；表示裂纹增长速率的变化率，即裂纹增长的加速度；表示在所有时间段内裂纹增长速率变化率的最大值；

23、b4，综合裂纹增长速率和活跃度权重，生成中间值：；之后选取所有裂纹的最大值作为裂纹活跃度指数，反映整个测试过程中裂纹的活跃性；

24、其中：表示第条裂纹的中间值；表示热冲击循环的频率；表示热冲击循环的初相位，用于调整不同裂纹的时间同步性；表示时间周期的正弦函数。

25、在一个优选的实施方式中，电容滞后指数的获取逻辑为：

26、c1，记录热冲击循环过程中温度和电容值的时间序列数据，捕捉每个时间点的瞬时温度和对应的电容值，公式：，其中：表示在时间点时的瞬时温度；表示在时间点时的电容值；表示时间点，涵盖整个热冲击循环测试的时间范围；

27、c2，计算温度和电容的瞬时变化率，获取两者在时间序列中的动态变化情况，公式：，，其中：表示在时间点的温度变化率；表示在时间点的电容变化率；和分别反映温度和电容随时间的变化速率；

28、c3，将温度变化率与电容变化率映射到相位空间中，通过相位空间分析两者的动态关系，公式：，其中：表示在时间点的相位角，反映温度变化率与电容变化率之间的相对关系；相位角用于描述电容变化相对于温度变化的滞后或同步程度；

29、c4，通过分析相位空间中的相位角变化，计算电容变化相对于温度变化的滞后时间差，公式：，其中：表示在第次热冲击循环中电容滞后于温度变化的时间差；表示第次热冲击循环中的角频率，反映温度变化的周期性；是根据温度变化的周期性特征计算出的角频率；用于量化电容对温度变化的响应延迟；

30、c5，结合每次热冲击循环中的滞后时间差，构建电容滞后指数，以评估整个热冲击测试中电容的响应延迟特性，公式：，其中：表示电容滞后指数；表示热冲击循环的总次数；表示第一相位偏移量，用于调整不同热冲击循环之间的时间同步性；用于反映滞后时间差在热冲击循环中的周期性波动。

31、在一个优选的实施方式中，步骤s3包括以下内容：

32、s3-1，在获得适用信号的情况下，对步骤s1计算出的多时间尺度保持效果指数按第一时间点序列记录下来，形成第一数据集；

33、在获得合格分析信号的情况下，对步骤s2计算出的相位耦合稳态系数同样按照第一时间点序列记录下来，形成第二数据集；

34、s3-2，对第一数据集和第二数据集进行归一化处理，以消除不同量纲之间的影响，使得后续计算更具可比性，归一化后的第一数据集标记为，归一化后的第二数据集标记为；

35、s3-3，利用归一化后的第一数据集和第二数据集数据构建相关性分析函数，采用余弦调和分析来捕捉数据之间的非线性关系，并评估两者的耦合程度，公式：，其中：表示归一化后的第一数据集和第二数据集之间的相关性系数；和是调节参数，用于控制余弦和正弦函数的频率，以捕捉数据之间的非线性关系；是数据点的总数。

36、在一个优选的实施方式中，步骤s3还包括以下内容：

37、s3-4，利用归一化后的第一数据集和第二数据集构建残差分析模型，通过非线性函数结合多项式回归，评估检测设备数据与开关电源数据之间的拟合程度，并计算残差，，，其中：，，，是回归系数，通过最小化误差项确定；为余弦函数的频率调节参数；为拟合后的开关电源数据；表示残差，即真实值与拟合值之间的差异；

38、s3-5，对残差序列进行分析，检测残差的系统性偏差，判断检测设备运行数据是否对开关电源测试结果产生了显著影响，公式：，其中：表示残差的系统性偏差；为残差序列的频率参数，用于捕捉残差的周期性波动；为第二相位偏移量，用于调整残差序列的同步性；为残差数据点的总数。

39、在一个优选的实施方式中，s3-6，基于相关性分析和残差分析的结果，判断检测设备对开关电源波动性：如果相关性系数和系统性偏差均小于对应的阈值，生成稳态运行合格报告；如果相关性系数和系统性偏差均大于或等于对应的阈值生成性能干扰警示报告。

40、一种开关电源制造管理系统，包括：时域绑定模块、稳态解析模块、耦合调和模块和偏差鉴定模块；

41、时域绑定模块对待检测的开关电源与检测设备进行绑定，分析检测设备在不同时间尺度下的性能保持情况，计算多时间尺度保持指数，用于确定检测设备是否具备执行老化测试的资格，将生成的多时间尺度保持指数被传递至稳态解析模块；

42、稳态解析模块通过检测设备对开关电源进行热冲击循环测试，提取结构劣化信息和性能衰减信息，并计算相位耦合稳态系数，评估开关电源的动态稳定性和响应协调性，将生成的相位耦合稳态系数与时域绑定模块传递的多时间尺度保持指数一起被传递至耦合调和模块；

43、耦合调和模块对多时间尺度保持效果指数和相位耦合稳态系数进行归一化处理，构建相关性和残差分析模型，评估检测设备对测试结果的影响程度，将归一化数据和分析结果被传递至偏差鉴定模块；

44、偏差鉴定模块基于耦合调和模块的分析结果，判断检测设备对测试结果的影响，生成稳态运行合格报告或性能干扰警示报告，评估设备的运行稳定性和潜在隐患。

45、本发明一种开关电源制造管理方法及系统的技术效果和优点：

46、1.本发明通过提前将待检测的开关电源与检测设备进行绑定，并分析检测设备在不同时间尺度下的效果保持情况，计算多时间尺度保持指数，从而能够全面评估检测设备在执行多维热冲击循环环境中的实际性能表现。确保了检测设备在各时间尺度下的温控稳定性和性能一致性是否达到预期标准，为老化测试提供了科学依据。通过这种预绑定与评估，可以有效筛选出适合的检测设备，避免因设备性能不达标而导致的检测误差，从根本上提升检测设备的精准度和稳定性，进而确保开关电源的老化测试结果具有高度的可靠性和可重复性。同时，有助于识别检测设备在多时间尺度下可能存在的隐性缺陷或温控策略不足，为检测设备的后续优化提供数据支持和改进方向，从而最终提高整个检测流程的质量和效率，确保开关电源在实际使用中的长期可靠性和安全性。

47、2.本发明通过深入提取和分析结构劣化信息与性能衰减信息，特别是通过计算裂纹活跃度指数和电容滞后指数，裂纹活跃度指数量化了材料在热冲击条件下最活跃的裂纹扩展对结构稳定性的影响，反映出材料在极端环境中的劣化速度和敏感性，电容滞后指数则衡量了电容响应温度变化的延迟程度，揭示了电容在热冲击条件下的热传导效率和结构完整性，通过将这些关键指标相结合，形成相位耦合稳态系数，能够综合评估裂纹活跃度和电容滞后之间的相互影响，进而全面衡量开关电源的动态稳定性与可靠性，此分析方法不仅细致捕捉了开关电源在极端条件下的潜在弱点，也为提高产品设计的耐久性和优化生产工艺提供了必要的科学依据，有助于确保产品在实际应用中的长期稳定性和可靠性能。

48、3.本发明通过系统化的数据分析流程，精确评估检测设备在不同时间尺度下对开关电源测试结果的影响。通过构建相关性和残差分析模型，能够捕捉检测设备与测试结果之间的复杂非线性关系，揭示设备运行过程中可能产生的干扰和隐患。不仅确保了测试数据的准确性，还帮助识别潜在的设备性能不稳定问题，为及时排查和优化检测设备提供科学依据，从而提升整个测试流程的可靠性和产品的最终质量。最终，通过生成稳态运行合格报告或性能干扰警示报告，明确检测设备的状态，确保产品在实际应用中的长期稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种开关电源制造管理方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于：

10.一种开关电源制造管理系统，用于实现权利要求1-9任一项所述的一种开关电源制造管理方法，其特征在于，包括：时域绑定模块、稳态解析模块、耦合调和模块和偏差鉴定模块；

技术总结
本发明公开了一种开关电源制造管理方法及系统，具体涉及开关电源制造管理领域，用于解决检测设备对测试结果的干扰问题，是通过评估检测设备在多维热冲击循环中的性能，确保温控的稳定性和一致性，为开关电源的老化测试提供科学依据。通过提取和分析结构劣化信息与性能衰减信息，形成相位耦合稳态系数，综合评估开关电源在极端条件下的动态稳定性与可靠性。此外，通过构建相关性和残差分析模型，能够深入分析检测设备对测试结果的影响，识别其运行中的潜在隐患，并生成稳态运行合格报告或性能干扰警示报告。不仅确保了测试数据的准确性和可靠性，还提升了检测设备和开关电源制造管理的整体质量，保障了产品在实际应用中的长期稳定性和可靠性。

技术研发人员：陈登国,夏海波,汪佳松,杨爱平
受保护的技术使用者：深圳市久威科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23