一种电压转换器级联式高温动态老炼电路的制作方法

本发明涉及一种电压转换器级联式高温动态老炼电路，属于元器件可靠性。

背景技术：

1、电路老炼是电路筛选不可或缺的一项关键试验，老炼试验的目的是为了筛去或除掉那些当前性能虽合格，但这些器件或是本身具有固有的缺陷或者其制造工艺控制不当产生的缺陷，这些缺陷会造成与时间和应力有关的失效。如不进行老炼试验，这些有缺陷的器件在使用条件下会出现初期致命失效或早期寿命失效。因此，筛选的目的是用最大额定工作条件或在最大额定工作条件之上对电路施加应力，或施加能以相等的或更高的灵敏度揭示出随时间和应力变化的失效模式的等效筛选条件。

2、电压转换器一般为同步降压转换器，电路内部集成了多个n型或p型mosfet。由基准电压源、电压电流偏置、振荡器、误差放大器、电压电流转换、电流比较器、斜坡补偿、过载恢复及钳位、逻辑控制、低位功率管电流限制、boot和ph欠压保护、vin欠压保护、热保护、上电指示等功能模块组成，主要用于空间飞行器整机系统电源供电，并提供相应电源保护功能。因电压转换器宇航应用的特殊性，对其可靠性也有较高要求，于是老炼的规范性还需加强，老炼后测试合格率有待提高。

3、电路传统并联式老炼是同一块老炼板上所有老炼工位全部并联，同步上电、下电，电压转换器也按照此方式进行老炼。但是电压转换器老炼后测试合格率低下，通过测试数据统计分析，发现老炼后测试合格率不到95.0％，低于客户要求。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种电压转换器级联式高温动态老炼电路，使电路在加电时实现缓启动对器件起到安全保护，并且能够快速完成老炼调试故障定位，避免了浪涌电流集中。

2、本发明解决技术的方案是：

3、一种电压转换器级联式高温动态老炼电路，包括老炼供电单元、老炼工位单元、级联选择开关单元、led指示灯单元及老炼外围配置单元，

4、老炼供电单元，包含电源端和接地端，为整个老炼电路提供电源回路；

5、老炼工位单元，包括若干个老炼工位，每个老炼工位上均设置老炼工位配置管脚和老炼工位电压转换器管脚，每一个老炼工位通过老炼工位配置管脚获得老炼所需信号，将所需老炼信号输送给老炼工位上电压转换器；

6、级联选择开关单元，包含每一个老炼工位的级联及短接的配置选择开关，通过配置级联选择开关的一定组合实现老炼工位配置管脚与老炼供电单元连接，实现老炼工位间的级联状态；

7、led指示灯单元，对应每一个老炼工位单元的工作状态，led指示灯采集对应老炼工位上电压转换器的老炼输出状态，输出正常时led指示灯发光；

8、老炼外围配置单元，匹配电压转换器老炼的输入、输出条件。

9、进一步的，电压转换器的功能引脚与老炼供电单元之间的电路连接关系为：

10、电压转换器的功能引脚包括逻辑供电端vin、功率电源输入端pvin1、pvin2、开路输出端pd、使能端en、外部时钟输入端sc、模式端rt、补偿输入端cp、反向输入端ve、电压控制端ss、驱动端bt、开关输出端out1-out5、地回路地端pgnd和地端gnd；

11、电压转换器的输入部分：逻辑供电端vin和功率电源输入端pvin1、pvin2接到老炼供电单元的电源端；

12、开路输出端pd通过电阻r1接到老炼供电单元的电源端；

13、使能端en通过电阻r2接到老炼供电单元的电源端，通过电阻r3接到老炼供电单元的接地端；

14、外部时钟输入端sc通过电阻r4接到老炼供电单元的接地端；

15、模式端rt通过电阻r5接到老炼供电单元的接地端；

16、补偿输入端cp通过电阻r6串联电容c6，再整体并联电容c7一起接到老炼供电单元的接地端；

17、反向输入端ve通过电阻r8与电容c9并联后一路接到老炼工位单元的输出端；

18、反向输入端ve通过电阻r8与电容c9并联后另一路与电容c10串联再整体与电阻r7并联后接到老炼供电单元的接地端；

19、电压控制端ss通过电容c5接到老炼供电单元的接地端；

20、驱动端bt通过电容c8在串联电感l1后接到老炼工位单元的输出端；

21、电压转换器的输出部分：开关输出端out1-out5通过电感l1接到老炼工位单元的输出端；

22、电压转换器的接地部分：地回路地端pgnd和地端gnd直接接到老炼供电单元的接地端；老炼供电单元的电源端通过依次并联电容c1、电容c2、电容c3、电容c4接到老炼供电单元的接地端；老炼工位的输出端通过依次并联led指示灯、负载电阻rxl、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14接到老炼供电单元的接地端。

23、进一步的，电压转换器的输入部分为每个老炼工位输送老炼所需的动态老炼信号。

24、进一步的，电压转换器的输出部分采集每一个老炼工位的老炼状态信号，并发送给led指示灯单元。

25、进一步的，电压转换器的接地部分为每一个老炼工位的接地统一接到老炼供电单元的接地端。

26、进一步的，上下级老炼工位之间通过级联选择开关k1、k2的闭合、断开的组合，实现级联方式包括：

27、当开关k1闭合、开关k2断开时，上一级老炼工位开路输出端pd与下一级老炼工位使能端en连接实现上下级的级联连接；

28、进一步的，当开关k1断开、开关k2闭合时，则跳过下一级老炼工位，则是上一级老炼工位开路输出端pd与下下一级老炼工位使能端en连接实现上下级的级联连接；

29、进一步的，禁止开关k1、开关k2同时断开或同时闭合。

30、进一步的，上下级间老炼工位之间若出现故障，为实现所有老炼工位的级联，老炼工位之间的级联选择开关应置于开关k1闭合、k2断开的状态；或者故障老炼工位的级联选择开关置开关k1断开、k2闭合，下级老炼工位的级联选择开关应置于开关k1闭合、k2断开的状态，则跳过故障的老炼工位实现级联连接状态。

31、进一步的，上下级老炼工位之间实现级联时的工作过程：

32、当某电压转换器上电后，该电压转换器正常工作的条件是使能端en必须有大于1v的使能电压，电压转换器正常工作后开路输出端pd输出电平大于1.2v，利用上一只电压转换器的开路输出端pd输出电压作为下一只电路的使能端en输入电压，使能端链式蛇形逐级级联上电，即老炼工位1的开路输出端pd输出电平给到老炼工位2的使能端en,老炼工位2的开路输出端pd输出电平给到老炼工位3的使能端en，以此类推，从而实现级联式老炼。

33、本发明与现有技术相比的有益效果是：

34、(1)本发明设计老炼工位为链式蛇形逐级级联的结构，具有逐级缓启动作用，具有抑制浪涌电流集中的好处，满足抑制浪涌电流小于10a的性能参数要求，具有抑制电源瞬间启动时产生较大浪涌电流的作用，使老炼工位上电压转换器瞬间所受电流约8.3a小于电压转换器最大10a的工作电流，具有保护电压转换器的好处；

35、(2)本发明整体上不仅避免了浪涌电流集中的问题,还使电路在加电时实现缓启动对器件起到安全保护的功能，并且能够快速完成老炼调试故障定位。