专利名称：二极管动态电阻测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种二极管动态电阻测试系统。
(二)
背景技术：
雪崩整流器的作用是整流和吸收叠加在汽车电源系统上的谐波。吸收 谐波功能主要分两大类-
1. 谐波吸收的速度，应该吸收谐波宽度(亦称响应速度)至少是微秒量级，
例如80微秒80安培和300微秒100mA的测试；
2. 谐波能量吸收的耐量，如脉宽为80毫秒时能否持续吸收标定的"最大额 定电流"，即"最大额定值的浪涌测试"。当前雪崩管的质量问题的关键就 是浪涌电流的承受能力。
浪涌电流测试归类为额定值(Rating)测试，依据国内、外标准规定， 此类测试是型式试验或产品质量抽检时进行，不是每管必测的出厂试验 随机抽取20只，19只通过为合格判据。鉴于此项极限的有损测试，凡经此 项测试过的产品 一律不允许出厂。
当前，厂家对于这种极限测试都抱极端谨慎地关注，测试过的不许出 厂，未测试又不知底细。在商贸上引来许许多多的麻烦。
雪崩整流管的浪涌电流的承受能力，又称"耐量"，决定于芯片(slice) 的特性、大小、厚薄、钝化工艺、管壳和引线的形态、材质、封装工艺等 诸多因素。即雪崩管的上述特性、结构和制造工艺决定了工作结温、热容 量和热响应时间。器件所吸收谐波(电能)转化为为热能，通过散热器快 速地传导出去得以平衡。即集中反映在规定时间内承受一定的能量，这显然是浪涌耐量的核心参数。如美国MR产品XRA0311/312， 80mS允许持续通 过最大额定值50A的浪涌电流时其承受能量在脉宽为80毫秒是120焦耳。 在相同的电流和相同脉宽条件下，若动态电阻过大，说明其时崩溃电压就 过大，则所须承受的能量也就过大。导致器件结温过快过高，若越过其设 计极限，势必损坏。即使制造环境一致，特性曲线也会不一致，也可依据 动态电阻去鉴别。两只雪崩管的制造环境是一致的，却动态电阻亦存在明 显不同，从而产生不同的特性曲线。
因而，测得二极管的动态电阻参数，即可以用于表征器件对于浪涌电 流的承受能力。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种实现高精度测量，以无 损测试取代有损测试的二极管动态电阻测试系统。
所述的二极管动态电阻测试系统，包括
一信号采集控制电路，用于被测二极管的信号采集和控制；
一 A/D转换电路，与信号采集控制电路连接，用于将被测二极管两端 的电压信号转化成数字量并传送给微处理器；
一恒流驱动模块，用于向被测二极管提供稳定电流；
一 D/A转换电路，与恒流驱动模块连接，用于给定恒流驱动模块的控 制模拟量；
一电容器，与恒流驱动模块连接，用于为恒流驱动模块提供瞬间大电
流；
一电容管理模块，与电容器连接，用于管理电容器的充电以及检测电容器的状态；
一微处理器，与上述D/A转换电路、电容管理模块、A/D转换电路连接
和信号采集控制电路连接，用于接收、输出各种控制信号，并对采样数据
进行运算、分析和处理；
一I/0模块，与微处理器连接，用于对外部输入输出的采集和控制；
一键盘电路，与微处理器连接，用于输入各项操作；
一通讯模块，与微处理器连接，用于与外界进行通信；
一显示模块，与微处理器连接，用于显示微处理器处理的结果；
一电源电路，用于为上述各模块提供所需的直流电。
进一步，所述恒流驱动模块为恒流源电路。
进一步，所述电容管理模块主体为一功率MOSFET开关管。
进一步，所述I/O模块由输入电路和输出电路组成，输入电路和输出
电路采用光耦与外界隔绝，输入电路具有输入端口，输出电路具有输出端PI。
进一步，所述的电源电路由多组变压器组成，其中一路用两个线性稳 压块组成一组土12V电源，另外一路则分别由两个线性稳压块组成一组12V 和一组5V的电源。
进一步，所述的通讯模块为RS422通讯模块。
进一步，所述的显示模块为液晶显示器。
本实用新型的有益效果在于
A.本实用新型采用无损测试表征取代极限的破坏性测试，解决了雪崩器件关键指标测试难题；
B.本实用新型改变了雪崩管的关键测试项目-浪涌测试方式，将抽检 改为统检方式，从而解决厂家每管皆有浪涌最大电流的数据，便于提高供 货质量，消除了供需争议；
C. 适应范围广测试所有参数均可在全范围内精细设置，适应任何雪 崩管的设计曲线；
D. 测量精度高崩溃电压测试(0-100V)精确到士0.01V;动态电阻 士lm(0hm);
E. 采用闭环数字控制恒流驱动方式，大幅度地降低附加能耗，具有明显 的经济和社会效益；
F. 测试速度快可提高到1-5次/秒。同时适应与工控机(如PLC)、上 位机(如PC)连机运行，具有通讯距离长、稳定可靠的特点，实现了高速 自动测试。
图1是实施例所述二极管动态电阻测试系统的结构框图。
图2是实施例所述恒流驱动模块的电路图。
图3是实施例所述电容管理模块的电路图。
图4是实施例所述I/O模块的电路图。
图5是实施例所述通讯模块的电路图。
图6是实施例所述电源电路的电路图。
具体实施方式下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图l， 一种二极管动态电阻测试系统，包括 一信号采集控制电路00，用于被测二极管的信号采集和控制； 一A/D转换电路60，与信号采集控制电路OO连接，用于将被测二极管
两端的电压信号转化成数字量并传送给微处理器70;
一恒流驱动模块50，用于向被测二极管提供稳定电流； 一D/A转换电路40，与恒流驱动模块50连接，用于给定恒流驱动模块
50的控制模拟量；
一电容器20，与恒流驱动模块50连接，用于为恒流驱动模块50提供 瞬间大电流；
一电容管理模块30，与电容器20连接，用于管理电容器20的充电以 及检测电容器20的状态；
一微处理器70，与上述D/A转换电路40、电容管理模块30、 A/D转换 电路60和信号采集控制电路00连接，用于接收、输出各种控制信号，并 对采样数据进行运算、分析和处理；
一 I/O模块80，与微处理器70连接，用于对外部输入输出的采集和控
制；
一键盘电路IIO，与微处理器70连接，用于输入各项操作； 一通讯模块IOO，与微处理器70连接，用于与外界进行通信； 一显示模块90,与微处理器70连接，用于显示微处理器70处理的结
果；
一电源电路IO，用于为上述各模块提供所需的直流电。本实用新型中，信号采集控制电路00采集到实际电流，通过A/D 转换转送到微处理器70数据核对、处理后，经D/A转换电路40纠差实 现对恒流驱动模块50的闭环对自控。
系统工作过程如下
微处理器70控制电容管理模块30把电容器20调整至电压计算值后， 再根据设定值控制D/A转换电路40输出相应的模拟量，当由键盘电路110 或外部输入通过I/O模块80启动测试后，微处理器70控制恒流驱动模块 50产生设定的电流通过被测二极管；同时微处理器70控制A/D转换适配电 路60对二极管两端电压进行采样，最后微处理器70对A/D转换电路60采 样的数据进行分析处理后由液晶显示器90显示出各项测试数据。
如图2所示，恒流驱动模块50为一恒流源电路。由D/A转换电路40 输入的模拟量控制输出的恒定电流，由微处理器70控制电流的输出时间， 并经信号采集控制电路00读回电流值，由控制算法调整D/A转换电路40 的输出从而得到高精度和高稳定度的恒定电流。
如图3所示，电容管理模块30主体为一功率MOSFET开关管VI。 VCC 通过VI对电容器20充电，微处理器70实时监控电容器的电压和充电电流， 以控制V1。
如图4所示，1/0模块80由输入模块82和输出模块81组成，输入模 块82和输出模块81用光耦与外界隔绝，以处理电平不匹配和防止外界干 扰进入内部。输入模块82的812端口为输入端口。输出模块81的811端 口为输出端口，两只三极管用于增强端口的驱动能如图5所示，通讯模块100为一 RS422通信芯片，与微处理器70连接， 负责与外界通信，其中端口 1001，端口 1002，端口 1003,端口 1004接外 部通信设备。
如图6所示，电源电路10由多组变压器实现，220V市电经各组变压器， 其中一路用两个线性稳压块组成一组士12V电源，另外一路则分别由两个线 性稳压块组成一组12V和一组5V的电源。
权利要求1、一种二极管动态电阻测试系统，其特征在于包括一信号采集控制电路，用于被测二极管的信号采集和控制；一A/D转换电路，与信号采集控制电路连接，用于将被测二极管两端的电压信号转化成数字量并传送给微处理器；一恒流驱动模块，用于向被测二极管提供稳定电流；一D/A转换电路，与恒流驱动模块连接，用于给定恒流驱动模块的控制模拟量；一电容器，与恒流驱动模块连接，用于为恒流驱动模块提供瞬间大电流；一电容管理模块，与电容器连接，用于管理电容器的充电以及检测电容器的状态；一微处理器，与上述D/A转换电路、电容管理模块、A/D转换电路连接和信号采集控制电路连接，用于接收、输出各种控制信号，并对采样数据进行运算、分析和处理；一I/O模块，与微处理器连接，用于对外部输入输出的采集和控制；一键盘电路，与微处理器连接，用于输入各项操作；一通讯模块，与微处理器连接，用于与外界进行通信；一显示模块，与微处理器连接，用于显示微处理器处理的结果；一电源电路，用于为上述各模块提供所需的直流电。
2、 根据权利要求1所述的二极管动态电阻测试系统，其特征在于 所述恒流驱动模块为恒流源电路。
3、 根据权利要求1所述的二极管动态电阻测试系统，其特征在于: 所述电容管理模块主体为一功率M0SFET开关管。
4、 根据权利要求1所述的二极管动态电阻测试系统，其特征在于-所述I/O模块由输入电路和输出电路组成，输入电路和输出电路采用 光耦与外界隔绝，输入电路具有输入端口，输出电路具有输出端口。
5、 根据权利要求1所述的二极管动态电阻测试系统，其特征在于 所述的电源电路由多组变压器组成，其中一路用两个线性稳压块组成 一组土12V电源，另外一路则分别由两个线性稳压块组成一组12V和 一组5V的电源。
6、 根据权利要求1所述的二极管动态电阻测试系统，其特征在于 所述的通讯模块为RS422通讯模块。
7、 根据权利要求1所述的二极管动态电阻测试系统，其特征在于 所述的显示模块为液晶显示器。
专利摘要本实用新型涉及一种二极管动态电阻测试系统，包括一信号采集控制电路，一A/D转换电路，一恒流驱动模块，一D/A转换电路，一电容器，一电容管理模块，一微处理器，一I/O模块，一键盘电路，一通讯模块，一显示模块和一电源电路。本实用新型采用无损测试表征取代极限的破坏性测试，解决了雪崩器件关键指标测试难题；适应范围广，测量精度高，测试速度快，大幅度地降低附加能耗，具有明显的经济和社会效益。
文档编号G01R27/14GK201302595SQ20082016648
公开日2009年9月2日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者周道明, 郑国军 申请人:金 天