故障診斷是一門(mén)綜合性技術(shù)，它涉及現(xiàn)代控制論、信號(hào)處理與模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、電子技術(shù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)等學(xué)科�，F(xiàn)代故障診斷技術(shù)已有30多年的發(fā)展歷史，但作為一門(mén)綜合性的新學(xué)科——故障診斷學(xué)。
一、電力電子電路故障診斷特點(diǎn)
電力電子電路的實(shí)際運(yùn)行表明，大多數(shù)故障表現(xiàn)為功率開(kāi)關(guān)器件的損壞，即晶閘管的損壞，其中以功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)路和直通最為常見(jiàn)，屬于硬故障。但是，電力電子電路的故障診斷與一般的模擬電路、數(shù)字電路的故障診斷還有一個(gè)重要的差別：故障信息僅存在于發(fā)生故障到停電之前的數(shù)毫秒到數(shù)十毫秒之間，因此，需要實(shí)時(shí)監(jiān)視、在線(xiàn)診斷。
(一)電力電子電路故障診斷的目的
電力電子設(shè)備一旦發(fā)生故障，小則造成電器產(chǎn)品損壞、交通阻塞、工礦企業(yè)停產(chǎn)，大則會(huì)威脅人民生命、財(cái)產(chǎn)安全，甚至造成重大的人員傷亡或?yàn)?zāi)難事故，影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行。所以，對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷顯得日趨重要。
長(zhǎng)期以來(lái)，人們采取兩種維修對(duì)策：1．等設(shè)備壞了再進(jìn)行維修，稱(chēng)為事后維修。這種辦法的問(wèn)題是經(jīng)濟(jì)損失很大。2．定期檢修設(shè)備，稱(chēng)為預(yù)防維修。這種方法有一定的計(jì)劃性和預(yù)防性，但其缺點(diǎn)是如無(wú)故障，則經(jīng)濟(jì)損失較大。
電力電子設(shè)備由很多部分組成，包括電力電子主電路、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和各種應(yīng)用電路。對(duì)電力電子設(shè)備進(jìn)行故障診斷就是要對(duì)所有的這些電路進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷。電力電子電路是整個(gè)電力電子設(shè)備中最關(guān)鍵的部分，對(duì)其的故障檢測(cè)和診斷就顯得尤其重要。
(二)電力電子故障診斷的作用
1．實(shí)現(xiàn)早期預(yù)報(bào)，防止事故發(fā)生；
2．預(yù)知性維修，提高設(shè)備管理水平：
3．方便檢修，縮短了維修時(shí)間，提高設(shè)備利用率；
4．對(duì)提高設(shè)備的設(shè)計(jì)制造水平，改善產(chǎn)品質(zhì)量有指導(dǎo)意義。
二、電力電子電路故障診斷方法
電力電子電路故障診斷技術(shù)包括兩方面的內(nèi)容：1．故障信息的檢測(cè)：以一定的檢測(cè)技術(shù)，獲取故障發(fā)生時(shí)的所需故障信息，供故障分析，推理用；2．故障的診斷：依據(jù)檢測(cè)的故障信息，運(yùn)用合適的故障診斷方法，對(duì)故障進(jìn)行分析、推理，找出故障發(fā)生的原因并定位故障發(fā)生部位。傳統(tǒng)的故障診斷方法在電力電子電路故障診斷中也得到的廣泛應(yīng)用，如故障字典法、故障樹(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)等。
(一)故障字典法。把一組典型的測(cè)量特征值和故障值以一定的表格形式存放，通過(guò)比較測(cè)量值和特征值，判斷故障。先用計(jì)算機(jī)對(duì)電路正常狀態(tài)和所有硬故障狀態(tài)模擬，建立故障字典。然后對(duì)端口測(cè)試進(jìn)行分析，以識(shí)別故障，即將選定節(jié)點(diǎn)上測(cè)出的電壓與故障字典中電壓比較，運(yùn)用某些隔離算法查出對(duì)應(yīng)故障。
故障字典法對(duì)于模擬電路和數(shù)字電路故障診斷具有很大的實(shí)用價(jià)值，但字典法只能解決單故障診斷，多故障的組合數(shù)大，在實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)。
(二)故障樹(shù)法。故障樹(shù)診斷法就是對(duì)可能造成系統(tǒng)失效的各種因素(包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素)進(jìn)行分析，畫(huà)出邏輯框圖，即故障樹(shù)，從故障樹(shù)的頂事件進(jìn)行搜索從而找出故障原因的方法。故障樹(shù)表達(dá)了系統(tǒng)內(nèi)在聯(lián)系，并指出元部件故障與系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系。
故障樹(shù)診斷直觀、靈活、通用，但建樹(shù)工作量大，繁瑣易錯(cuò)，對(duì)診斷故障空間較小的問(wèn)題比較合適。