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电子系统直接关系国家战略安全和国民经济发展，却常因电源系统的失效而故障频发，造成巨大损失。据不完全统计，约34%的电子系统故障都是由电源系统的失效引起的。为了提高苛刻环境电子系统的安全性和可靠性，电源系统故障预测与健康管理（PHM）技术得到越来越多的关注。DC/DC变换器健康状况预测是电源系统PHM技术的重要组成部分，而DC/DC变换器的健康状况主要由输出端滤波铝电解电容决定，因此，研究铝电解电容失效对DC/DC变换器健康状况的影响具有重要的意义。本文分析了铝电解电容失效对DC/DC变换器健康状况影响的重要意义；介绍了模拟电路故障诊断、PHM技术和铝电解电容失效分析的国内外研究现状及发展趋势；阐述了DC/DC变换器的基本原理和主要建模方法，并以Buck-Boost变换器为例，采用开关元件平均模型法，建立了等效电路，分析了稳态及动态特性；研究了DC/DC变换器的主要失效模式，重点分析了由铝电解电容引起的劣化失效；论述了铝电解电容的基本组成、主要参数、等效电路以及特性，重点分析了电容量（C）和等效串联电阻（ESR）的温度特性及频率特性；研究了铝电解电容的主要失效模式，重点分析了引起铝电解电容发生劣化失效（C退化和ESR退化）的主要原因；以连续导电模式（CCM）下DC/DC变换器的小信号标准电路模型为研究对象，基于传递函数和系统零极点的理论推导了铝电解电容劣化失效对DC/DC变换器输出信号的影响，以Buck变换器为例，通过仿真实验和物理实验对推导结论进行了验证，并给出了C与纹波电压的关系以及ESR与纹波电压的关系；提出了一种新的铝电解电容组合劣化模型，并通过离线式高温加速老化试验对其进行了验证和修正；基于新的组合劣化模型分析了铝电解电容失效对DC/DC变换器的纹波电压、性能（如稳定裕度、高频抗干扰能力等）及健康状况的影响，以Buck-Boost变换器为例，通过仿真实验对理论分析结果进行了验证；最后给出了研究工作的总结和后续工作的展望。