稳压器测试系统的制作方法

文档序号:15094649发布日期:2018-08-04 14:16阅读:144来源:国知局

本发明乃涉及一种稳压器测试系统,特别涉及一种可用以测试不同类型的稳压器的稳压器测试系统。



背景技术:

一般来说,于稳压器的制造过程中,为了评估稳压器的稳定性,会对稳压器进行测试。于这种测试中,将测试稳压器内用以控制激磁电流(或称场电流)的晶体管是否能正常工作(即,是否能正常地被导通与被关闭)。这种测试主要是于两种模拟的测试环境下进行,一种模拟的测试环境为高温测试环境,而另一种模拟的测试环境为热循环测试环境。高温测试环境主要是模拟引擎处于高温状态下稳压器连续运转250小时至500小时的情况,而热循环测试环境主要是模拟车辆装置不断地被发动接着又被熄火的情况。

稳压器根据其类型分为单功能稳压器与多功能稳压器。因此,根据不同类型的稳压器中不同的电路架构,测试人员便需要自行调整稳压器测试系统中的接线并改变测试参数,造成测试过程的繁琐与不便。



技术实现要素:

为改善前述缺点,本发明提供了一种稳压器测试系统,其运行于不同的测试模式,因此能够测试不同类型的稳压器中的开关晶体管。

这种稳压器测试系统包括可程序(可编程)逻辑控制器、治具板与继电器。可程序逻辑控制器连接测试环境仿真模块,以接收环境仿真信号。治具板连接于可程序逻辑控制器,并设置有多个待测引脚与多个(多组)驱动电路。继电器连接于可程序逻辑控制器与治具板之间。可程序逻辑控制器根据治具板的所述多个待测引脚的连接状态控制继电器选择所述多个驱动电路之一,使得被选择的驱动电路与所述治具板的所述多个待测引脚连接。接着,可程序逻辑控制器根据环境仿真信号控制被选择的驱动电路测试开关晶体管是否能正常运行。

本发明所提供的稳压器测试系统根据治具板的所述多个待测引脚的连接状态便能判断出受测的稳压器的类型,且根据稳压器的类型,本发明所提供的稳压器测试系统还能自动地选择适用的驱动电路,并根据环境仿真信号来对稳压器进行测试。因此,相较于传统的稳压器测试系统,本发明所提供的稳压器测试系统于操作上既简易又方便。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是这些说明与说明书附图仅用来说明本发明,而非对本发明的权利要求作任何的限制。

附图说明

图1为根据本发明一例示性实施例示出的稳压器测试系统的方框图;

图2为根据本发明一例示性实施例示出的第一驱动电路的电路图;

图3为根据本发明一例示性实施例示出的第二驱动电路的电路图;

图4为根据本发明一例示性实施例示出的第三驱动电路的电路图;

图5A为根据本发明一例示性实施例示出的可程序逻辑控制器所发出的第一控制信号的波形图;

图5B显示了在图5A所示出的控制信号的控制下稳压器内的开关晶体管运行的波形图;

图5C为根据本发明另一例示性实施例示出的可程序逻辑控制器所发出的第二控制信号的波形图;以及

图5D显示了在图5C所示出的控制信号的控制下稳压器内的开关晶体管运行的波形图。

具体实施方式

在下文将参看说明书附图更充分地描述各种例示性实施例,在说明书附图中展示一些例示性实施例。然而,本发明概念可能以许多不同形式来体现,且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言,公开这些例示性实施例使得本发明将为详尽且完整,且将向熟习此项技术者充分传达本发明概念的范围。在诸附图中,类似数字始终指示类似组件。

将理解的是,虽然第一、第二、第三等用语可使用于本文中用来描述各种组件或部件,但这些组件或部件不应被这些用语所限制。这些用语仅用以区分一个组件或部件与另一组件或部件。因此,下述讨论的第一组件或部件,在不脱离本发明的启示下,可被称为第二组件或第二部件。

本发明所提供的稳压器测试系统的主要特色在于能运行于不同的测试模式,因此操作稳压器测试系统的测试人员无需自行调整稳压器测试系统中的接线及改变测试参数,便能测试不同类型的稳压器中的开关晶体管。

请参照图1,图1为根据本发明一例示性实施例示出的稳压器测试系统的方框图。

如图1所示,本实施例所提供的稳压器测试系统包括可程序逻辑控制器10、治具板20与继电器30。可程序逻辑控制器10连接一测试环境仿真模块(未示出),治具板20连接于可程序逻辑控制器10,且继电器30连接于可程序逻辑控制器10与治具板20之间。

可程序逻辑控制器10通过测试环境仿真模块接收一环境仿真信号EM。治具板20设置有多个待测引脚与多个驱动电路。本实施例所提供的稳压器测试系统的工作原理为:首先,根据治具板20的所述多个待测引脚的连接状态,可程序逻辑控制器10控制继电器30选择所述多个驱动电路之一,接着根据环境仿真信号EM,可程序逻辑控制器10控制被选择的驱动电路测试稳压器40内的开关晶体管是否能正常运行。

举例来说,本实施例所提供的稳压器测试系统所适用的稳压器可为第一类单功能稳压器、第二类单功能稳压器或多功能稳压器。本实施例所提供的稳压器测试系统中设置于治具板20上的驱动电路可为第一驱动电路、第二驱动电路与第三驱动电路。第一驱动电路、第二驱动电路与第三驱动电路分别用以控制第一类单功能稳压器、第二类单功能稳压器与多功能稳压器内的开关晶体管的导通与关闭。另外,需说明的是,于本实施例中,治具板20的所述多个待测引脚包括一Power(电源)引脚A、一Field(场)引脚F、一Phase(相位)引脚P、一Battery(电池)引脚B、一Lamp(灯)/IG引脚L/IG与一Ground(接地)引脚G。

于以下的叙述中,将以前述的第一类单功能稳压器、第二类单功能稳压器或多功能稳压器,以及前述的第一驱动电路、第二驱动电路与第三驱动电路来说明本实施例所提供的稳压器测试系统的运行细节。然而,本发明于此并不因此对稳压器测试系统所适用的稳压器类型以及设置于治具板20上的驱动电路架构进行限制。

图2为根据本发明一例示性实施例示出的第一驱动电路的电路图。请同时参照图1与图2,以了解以下说明。

当需对第一类单功能稳压器40A进行测试时,操作者仅需将第一类单功能稳压器40A与治具板20连接,可程序逻辑控制器10便可根据治具板20的所述多个待测引脚的连接状态判断出待测的稳压器的类型,据以选择适当的驱动电路。进一步说明,当第一类单功能稳压器40A与治具板20连接时,第一类单功能稳压器40A需分别连接于治具板20的Power引脚A、Field引脚F与Ground引脚G,使得第一类单功能稳压器40A内的开关晶体管ST连接于Field引脚F与Ground引脚G之间,第一驱动电路20A内的场线圈CO连接于Power引脚A与Field引脚F之间,且治具板20的Ground引脚G接地。

当可程序逻辑控制器10判断治具板20的Power引脚A、Field引脚F与Ground引脚G连接有待测的稳压器时,便可判断出待测的稳压器为第一类单功能稳压器40A,据此可程序逻辑控制器10控制继电器30选择第一驱动电路20A来对第一类单功能稳压器40A进行测试。

第一驱动电路20A的电路架构如图2所示。第一驱动电路20A将接收由可程序逻辑控制器10传送来的控制信号。根据此控制信号,第一驱动电路20A控制第一类单功能稳压器40A内的开关晶体管ST的导通与关闭。需说明的是,可程序逻辑控制器10根据环境仿真信号EM产生控制信号。根据不同的环境仿真信号EM,可程序逻辑控制器10会产生不同的控制信号给第一驱动电路20A,使得第一驱动电路20A以不同的方式控制第一类单功能稳压器40A内的开关晶体管ST的导通与关闭,进而模拟引擎处于高温状态下稳压器连续运转250小时至500小时的情况,或模拟车辆装置不断地被发动接着又被熄火的情况。

于第一驱动电路20A中,晶体管Q1作为负载晶体管。举例来说,可程序逻辑控制器10根据环境仿真信号EM产生频率为69Hz且占空比为50%的脉冲宽度调制信号来作为提供给第一驱动电路20A的控制信号。如此一来,便能使得第一类单功能稳压器40A内的开关晶体管ST以50%的工作周期进行作动。

图3为根据本发明一例示性实施例示出的第二驱动电路的电路图。请同时参照图1与图3,以了解以下说明。

当需对第二类单功能稳压器40B进行测试时,操作者仅需将第二类单功能稳压器40B与治具板20连接,可程序逻辑控制器10便可根据治具板20的所述多个待测引脚的连接状态判断出待测的稳压器的类型,据以选择适当的驱动电路。进一步说明,当第二类单功能稳压器40B与治具板20连接时,第二类单功能稳压器40B需分别连接于治具板20的Power引脚A、Field引脚F、Battery引脚B与Ground引脚G,使得第二类单功能稳压器40B内的开关晶体管ST连接于Field引脚F与Ground引脚G之间,第一驱动电路20A内的场线圈CO连接于Power引脚A与Field引脚F之间,且治具板20的Ground引脚G接地。

当可程序逻辑控制器10判断治具板20的Power引脚A、Field引脚F、Battery引脚B与Ground引脚G连接有待测的稳压器时,便可判断出待测的稳压器为第二类单功能稳压器40B,据此可程序逻辑控制器10控制继电器30选择第二驱动电路20B来对第二类单功能稳压器40B进行测试。

第二驱动电路20B的电路架构如图3所示。第二驱动电路20B将接收由可程序逻辑控制器10传送来的控制信号。根据此控制信号,第二驱动电路20B控制第二类单功能稳压器40B内的开关晶体管ST的导通与关闭。举例来说,测试环境仿真模块为一烤箱或一热循环机,但本发明于此并不限制。可程序逻辑控制器10根据测试环境仿真模块(如:烤箱或热循环机)所传来的环境仿真信号EM产生控制信号。根据不同的环境仿真信号EM,可程序逻辑控制器10会产生不同的控制信号给第二驱动电路20B,使得第二驱动电路20B以不同的方式控制第二类单功能稳压器40B内的开关晶体管ST的导通与关闭,进而模拟引擎处于高温状态下稳压器连续运转250小时至500小时的情况,或模拟车辆装置不断地被发动接着又被熄火的情况。

详细地说,于第二驱动电路20B中,晶体管Q1为负载晶体管,可程序逻辑控制器10所产生的控制信号能够控制晶体管Q1的导通状态,以改变Battery引脚B的电压,进而将开关晶体管ST导通与关闭。当Battery引脚B的电压处于高电位时,晶体管ST会被导通;反之,当Battery引脚B的电压处于低电位时,晶体管ST会被关闭。

值得注意的是,由于在第二类单功能稳压器40B内部连接Battery引脚B之处通常设置有一电容,故当晶体管Q1被关闭时,便需要一个放电路径来让此电容放电。因此,相较于第一驱动电路20A,第二驱动电路20B多设置了一个晶体管Q2。当晶体管Q1被关闭时,晶体管Q2便会被导通,以形成一个放电路径来让第二类单功能稳压器40B内部的电容放电。

举例来说,可程序逻辑控制器10根据环境仿真信号EM产生频率为69Hz且占空比为50%的脉冲宽度调制信号来作为提供给第二驱动电路20B的控制信号。如此一来,便能使得第二类单功能稳压器40B内的开关晶体管ST以50%的工作周期进行作动。

亦值得注意的是,第二驱动电路20B与第一驱动电路20A的另一个差异在于,第二驱动电路20B中的场线圈CO的一端连接于Field引脚F且其另一端直接地连接至输入电压VI;然而第一驱动电路20A中的场线圈CO的一端连接于Field引脚F,但其另一端并没有直接地连接至输入电压VI,而是通过晶体管Q1连接至输入电压VI。

图4为根据本发明一例示性实施例示出的第三驱动电路的电路图。请同时参照图1与图4,以了解以下说明。

当需对多功能稳压器40C进行测试时,操作者仅需将多功能稳压器40C与治具板20连接,可程序逻辑控制器10便可根据治具板20的所述多个待测引脚的连接状态判断出待测的稳压器的类型,据以选择适当的驱动电路。进一步说明,当多功能稳压器40C与治具板20连接时,多功能稳压器40C需分别连接于治具板20的Power引脚A、Lamp/IG引脚L/IG、Phase引脚P、Field引脚F与Ground引脚G。因此,当可程序逻辑控制器10判断治具板的Power引脚A、Lamp/IG引脚L/G、Phase引脚P、Field引脚F与Ground引脚G连接有待测的稳压器时,便可判断出待测的稳压器为多功能稳压器40C,据此可程序逻辑控制器10控制继电器30选择第三驱动电路20B来对多功能稳压器40C进行测试。

第三驱动电路20C的电路架构如图4所示。依照不同的产品设计,当多功能稳压器40C与治具板20连接时,其内的开关晶体管ST会连接于Power引脚A与Field引脚F之间,或者连接于Field引脚F与Ground引脚G之间。在开关晶体管ST连接于Power引脚A与Field引脚F之间的情况下,于第三驱动电路20C中,通过开关SW的控制,场线圈CO的一端连接于Field引脚F且另一端接地;而在开关晶体管ST连接于Field引脚F与Ground引脚G之间的情况下,于第三驱动电路20C中,通过开关SW的控制,场线圈CO的一端连接于Field引脚F且另一端连接于输入电压VI。

需说明的是,一般而言,多功能稳压器40C内设置有控制电路,以控制多功能稳压器40C的运行,如:进行软启动(Soft Start)或者进行负载响应控制(Load Response Control;LRC)。因此,针对多功能稳压器40C,第三驱动电路20C无法使开关晶体管ST进行固定工作周期的作动;但第三驱动电路20C还是能够使开关晶体管ST不断地被导通与关闭,而细节将于以下叙述中进行说明。

对多功能稳压器40C来说,多功能稳压器40C与Lamp/IG引脚L/G连接的引脚是用以控制外部的发光装置。另外,多功能稳压器40C与Phase引脚P连接的引脚是用以检测发电机的电枢绕阻的相位变化(可理解为发电机的旋转速度)。因此,在测试多功能稳压器40C时,将以两种模式来进行测试,于以下的叙述中将这两种模式分别称为Lamp/IG测试模式与Phase测试模式。

请参照图5A与图5B,图5A为根据本发明一例示性实施例示出的可程序逻辑控制器所发出的第一控制信号的波形图,且图5B显示了在图5A所示出的第一控制信号的控制下稳压器内的开关晶体管运行的波形图。

于第三驱动电路20C中,发光二极管LED与电阻R2(此处作为一限流电阻)即用以模拟一发光装置。于Lamp/IG测试模式下,如图5A所示,可程序逻辑控制器10会通过Lamp/IG引脚L/IG传送一连续的第一控制信号CON1,使得发光二极管LED与电阻R2通电,并使得多功能稳压器40C内的开关晶体管ST不断地被导通与关闭。于图5A所示出的第一控制信号CON1的控制下,开关晶体管ST的导通与关闭的情况如图5B所示。根据图5B,用以表示开关晶体管ST的导通与关闭的脉冲其宽度由小渐大,接着停止一段时间后,其宽度再次由小渐大。于图5B中,脉冲的高电位代表开关晶体管ST被导通,脉冲的低电位代表开关晶体管ST被关闭,且脉冲的宽度代表开关晶体管ST被导通的程度。

请参照图5C与图5D,图5C为根据本发明一例示性实施例示出的可程序逻辑控制器所发出的第二控制信号的波形图,且图5D显示了在图5C所示出的第二控制信号的控制下稳压器内的开关晶体管运行的波形图。

于Phase测试模式下,可程序逻辑控制器10会传送一第一控制信号CON1,以将Lamp/IG引脚L/IG的电压维持于高电位,同时,如图5C所示,通过Phase引脚P传送一断断续续的第二控制信号CON2,以通过晶体管Q2来模拟出发电机的电枢绕阻的相位变化,并使得多功能稳压器40C内的开关晶体管ST不断地被导通与关闭。于图5C所示出的第二控制信号CON2的控制下,开关晶体管ST的导通与关闭的情况如图5D所示。根据图5D,用以表示开关晶体管ST的导通与关闭的脉冲其宽度重复地由小渐大。于图5D中,脉冲的高电位代表开关晶体管ST被导通,脉冲的低电位代表开关晶体管ST被关闭,且脉冲的宽度代表开关晶体管ST被导通的程度。

根据前述的电路作动,第三驱动电路20C能使得多功能稳压器40C内的开关晶体管ST不断地被导通与关闭。需说明的是,可程序逻辑控制器10根据环境仿真信号EM产生第一控制信号或第二控制信号。根据不同的环境仿真信号EM,可程序逻辑控制器10会产生不同的第一控制信号或不同的第二控制信号给第三驱动电路20C,使得第三驱动电路20C以不同的方式控制多功能稳压器40C内的开关晶体管ST的导通与关闭,进而模拟引擎处于高温状态下稳压器连续运转250小时至500小时的情况,或模拟车辆装置不断地被发动接着又被熄火的情况。

值得注意的是,还如图1所示,本实施例所提供的稳压器测试系统还包括操作接口50。操作接口50连接于可程序逻辑控制器10,通过操作接口50,操作者能选择稳压器测试系统的不同测试模式、设定可程序逻辑控制器10所产生的控制信号CON或第一控制信号CON1与第二控制信号CON2的频率与和责任周期,以及控制稳压器测试系统的启动或停止。

〔实施例的可能技术效果〕

根据以上说明,在操作本实施例所提供的稳压器测试系统时,操作者仅需依据待测的稳压器的类型,将稳压器通过正确的引脚与治具板连接,稳压器测试系统便能自行判断出稳压器的类型,并选择适当的驱动电路且根据所接收的环境仿真信号对稳压器进行测试。

另外,操作者仅需通过一操作接口便可选择稳压器测试系统的不同工作模式(如:Phase测试模式或Lamp/IG测试模式),或设定可程序逻辑控制器所产生的控制信号的频率与和责任周期,或稳压器测试系统的启动或停止。

因此,相较于传统的稳压器测试系统,本发明所提供的稳压器测试系统于操作上既简易又方便。

以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的权利要求。

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