图1 二次型的boost变换器
1. 二极管D2短路故障分析
在P=1时二极管D2发生短路故障和电路正常状态情况下一致，因此二极管D2短路故障不能在P=1时检测出来。当P=0时二极管D2发生短路故障，此时二极管D1处于导通状态，二极管D3处于关断状态，由于二极管D1和二极管D2同时处于导通状态，电感L2被短路。分别考虑二极管D2发生短路故障后二极管D2的导通电阻rD2,SCF和二极管D1的导通电阻rD1，根据基尔霍夫电压定律（KVL），在P=0时二极管D2发生短路故障后电感电压UL1=Uin-UC1，UL2=iL2(rD2,SCF+rD1)，因此在P=0时二极管D2发生短路故障后，UL2>0的值不同于正常情况下UL2=UC1-Uout<0，因此二极管D2短路故障可以在P=0时检测到。可以得到判断D2发生短路故障诊断逻辑关系为：
如果二极管D2在P=0时发生短路故障，则故障能被立刻检测出来，如果二极管在P=1发生短路故障，则故障需要延迟到P=0才能被检测出来，最长延迟时间为KT，延迟时间小于一个开关周期。
2、二极管D2开路故障分析
在P=0时二极管D2发生开路故障和电路正常状态情况下一致，因此二极管D2开路故障不能在P=0时检测出来。当P=1时二极管D2发生开路故障，此时二极管D1处于导通状态，二极管D3处于关断状态。根据基尔霍夫电压定律（KVL），此时电感电压可以表示为：UL1=Uin-UC1和UL2=UC1。电感L1两端的电压在P=1时二极管D2发生开路故障后UL1=Uin-UC1<0与正常情况下UL2=UC1>0不一致，因此二极管D2发生开路故障P=1时检测到。可以得到判断D2发生开路故障诊断逻辑关系为：
如果二极管D2在P=1时发生开路故障，则故障能被立刻检测出来，如果二极管D2在P=0发生开路故障，则故障需要延迟到P=1才能被检测出来，最长延迟时间为(1-K)T，延迟时间小于一个开关周期。
3、实验结果分析
图2 二次型boost变换器二极管D2故障波形图：（a）二极管D2发生短路故障时信号P、UL1、UL2波形；（b）图（a）对应的逻辑信号值；（c）二极管D2发生开路故障时信号P、UL1、UL2波形；（d）图（c）对应的逻辑信号值
图2为二次型boost变换器的二极管D2故障波形图，二极管D2故障发生在[t0，t1]之间的某个瞬间。可以看出，指示二极管D2短路的信号S3在t1时刻由高电平变为低电平，因此二极管D2短路故障在t1时刻被检测到，此时信号P由高电平变成低电平且满足UL1<0和UL2>0。指示二极管D2开路的信号S4在t1时刻由高电平变为低电平，因此二极管D2开路故障在t1时刻被检测到，此时信号P由低电平变成高电平且满足UL1<0和UL2>0。
实验结果前两节中分析的结果相同，在状态P = 1下无法检测到二极管D2发生短路故障，在状态P = 0下无法检测到二极管D2发生开路故障。可以看出，检测故障的最大检测延迟与故障发生的时间点有关。二极管D2短路和开路故障的最大延迟为KT和(1-K)T，小于一个开关周期。
