本发明属于电源监测技术领域，涉及一种用于反激电源在线监测的设备和测试方法。
背景技术：
作为完成电能转换和功率传递的主要设备，电源可为控制模块、计算机、继电器等负载供电，是电力电子系统中最重要的单元之一。近些年来，电子技术的迅速发展使人们对电子仪器和设备有了更高的要求，而电源是电子设备正常工作的基础部件，通常位于系统的最上游，为整个系统提供能量。其故障将严重危害到下游各个组件的工作状态，因此能够对电源进行实时监测显得尤为重要。
技术实现要素：
为了对反激电源的各关键节点进行实时测试，本发明针对反激电源的特点，提供了一种用于反激电源在线监测的设备和测试方法，可实时测试并保存电源电路中的关键测试节点的电压信号，并可对历史数据进行调用及处理。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于反激电源在线监测的设备，包括反激电源模块、信号切换及调理模块、上位机系统、示波器，其中：
所述的反激电源模块设置有若干个关键测试节点；
所述的信号切换及调理模块与反激电源模块的关键测试节点相连；
所述的上位机系统与信号切换及调理模块、示波器相连；
所述的示波器与信号切换及调理模块、上位机系统相连；
所述的上位机系统向信号切换及调理模块发送控制指令，信号切换及调理模块根据上位机系统发送的控制指令切换反激电源模块中相应的关键测试节点，并将各关键测试节点的电压信号调理至示波器允许的电压测量范围内，示波器将信号切换及调理模块传输的关键测试节点信号测试完成后，将测试数据传输至上位机系统。
一种采用上述装置进行反激电源在线监测的测试方法，包括如下步骤：
步骤一：将反激电源模块的关键测试节点与信号切换及调理模块相连；将信号切换及调理模块的输出与示波器相连；将示波器与上位机系统相连；
步骤二：通过上位机系统选择反激电源模块电路中需要测试的关键节点，设置测试数据的存储路径；
步骤三：上电待反激电源稳定输出后，运行上位机系统程序，控制信号切换及调理模块，通过示波器完成各关键测试节点电压信号的测量，并传输到上位机系统；
步骤四：通过上位机系统设置所要调用的数据路径，查看历史数据的波形，并实现对测试数据的处理。
本发明具有如下优点：
1、本发明通过上位机的人机交互界面直接设置所需测试的电路节点，待示波器自动测试完成后，将数据传输到上位机并保存。通过本发明可实时准确地监测反激电源各关键节点的电压信号变化情况，并可以通过上位机系统对历史数据进行调用及处理分析。
2、本发明适用于大多数开关电源的状态监测，具有很高的移植性，可以为其他电源的状态监测提供平台。
附图说明
图1为反激电源在线监测设备的结构示意图；
图2为反激电源模块的结构示意图；
图3为反激电源各关键测试节点电压信号测量原理图；
图4为继电器切换单元的结构示意图；
图5为上位机系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式。本实施方式中所述反激电源在线监测的设备由反激电源模块1、信号切换及调理模块2、上位机系统3、示波器4构成，其中：
所述的反激电源模块1是一种输出电流为700ma的恒流源，电路中的关键测试节点1-1共计14个。
所述的信号切换及调理模块2与反激电源模块1的14个关键测试节点1-1相连，根据上位机系统3发送的控制指令切换相应的关键测试节点1-1，并将反激电源模块1中各关键测试节点1-1电压信号调理至示波器4允许的电压测量范围内。
所述的上位机系统3与信号切换及调理模块2、示波器4相连，通过上位机系统3向信号切换及调理模块2发送控制指令，控制切换相应的关键测试节点1-1电压信号，并通过与之匹配的调理电路与示波器4相连。示波器4完成测试后，测试数据传输到上位机系统3。
所述的示波器4采用agilenttechnologiesinc.公司的dso5012a型号的数字示波器，与信号切换及调理模块2、上位机系统3相连。将信号切换及调理模块2传输的测试节点信号测试完成后，将数据通过局域网（lan）传输至上位机系统3。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，下面结合图2说明本实施方式。本实施方式中所述反激电源模块1包括14个关键测试节点1-1，包含了反激电源的输入电压点、输出电压点、反馈电压点、光耦输入电压点、光耦输出电压点、基准电压点、mosfet栅极电压点、mosfet源极电压点、mosfet漏极电压点等。如图2所示，tp1为400v输入电压、tp2为漏极电压、tp3为源极电压、tp4为栅极电压、tp5为辅助电源电压、tp6为光耦输出电压、tp7为ncp1230输出15v电压、tp8为二极管输入电压、tp9为输出电压、tp10为tl431供电电压、tp11为运放供电电压、tp12为参考电压、tp13为输出采样电压、tp14为光耦输入电压。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，下面结合图3和4说明本实施方式。本实施方式中所述信号切换及调理模块2包括主控单元2-1、串口通讯单元2-2、驱动单元2-3、继电器切换电路2-4、电压调理电路2-5，其中：
所述的主控单元2-1为stm32，型号为f103zet6。
所述的串口通讯单元2-2为pl2303，连接在主控单元2-1与上位机系统3之间，将主控单元2-1的rs2303信号与usb信号进行转换。
所述的驱动单元2-3由译码芯片2-3-1和晶体管阵列2-3-2组成。译码芯片2-3-1选用74ls238芯片，晶体管阵列2-3-2选用uln2003。译码芯片2-3-1的输入端连接主控单元2-1的io管脚，输出端连接晶体管阵列2-3-2的输入端。
所述的继电器切换电路2-4由多个继电器切换单元组成，每个继电器单元由发光二极管2-4-1、电阻2-4-2和继电器2-4-3组成。继电器2-4-3的+5v供电端连接发光二极管2-4-1的正极。电阻2-4-2的两端分别连接二极管2-4-1的阴极和继电器2-4-3的控制端。继电器2-4-3的控制端口与驱动单元2-3的晶体管阵列2-3-2输出端口相连，晶体管阵列2-3-2的每个输出端口连接两个继电器控制单元的控制端。继电器2-4-3的常开触点连接电压调理电路2-5的输入端，反激电源模块1的关键测试节点信号连接到继电器2-4-3的动触头上。
所述的电压调理电路2-5与继电器切换电路2-4的输出端和示波器4相连。电压调理电路2-5由分压电路2-5-1和运放跟随电路2-5-2组成，继电器切换模块2-4的输出端连接分压电路2-5-1，由分压电路2-5-1降压后的信号经运放跟随电路2-5-2隔离后输入到示波器4。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明。本实施方式中所述示波器4采用双通道示波器，型号为dso5012a。上位机系统3与示波器4通过网口相连，并应用visa向示波器dso5012a发送可编程仪器标准命令（scpi），控制示波器4测量并传输经信号切换及调理模块2处理后的测试节点电压信号数据。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，下面结合图5说明本实施方式。本实施方式中所述上位机系统3包括测试设置界面3-1和数据处理界面3-2，其中：
所述的测试设置界面3-1由选择测试节点3-1-1和设置数据存储路径3-1-2组成。选择测试节点3-1-1由测试节点通路选择按钮和测试节点显示灯组成，可以实现对反激电源模块1关键测试节点的选择，根据选择结果，上位机系统3向信号及切换调理模块2发送指令，控制切换测量所选测试节点的电压信号。将测试数据保存在设置数据存储路径3-1-2所选的路径中。
所述的数据处理界面3-2由选择特征参数3-2-1和处理前后波形显示3-2-2组成。选择特征参数3-2-1将关键测试节点特征参数设置完成后，上位机系统3调用matlab程序完成对每个关键测试节点电压数据的处理，并在处理前后波形显示部分3-2-2进行直观显示，同时将特征参数以.mat文件的形式自动保存在所设置的数据存储路径3-1-2中。
具体实施方式六：本实施方式提供了一种采用具体实施方式一~五所述设备进行反激电源在线监测的测试方法，所述方法具体实施步骤如下：
步骤一：将反激电源模块1的关键测试节点1-1通过db9连线与信号切换及调理模块2相连；将信号切换及调理模块2的输出与示波器4相连；将示波器4通过局域网（lan）与上位机系统3相连。
步骤二：通过上位机系统3的测试设置界面3-1选择反激电源模块1电路中需要测试的关键节点，设置测试数据的存储路径。
步骤三：上电待反激电源稳定输出后，运行上位机系统3程序，控制信号切换及调理模块2，通过示波器4完成各关键测试节点1-1电压信号的测量，并传输到上位机系统3。
步骤四：通过上位机系统3的数据处理界面3-2设置所要调用的数据路径，查看历史数据的波形，并实现对测试数据的处理。