Dc/dc变换器测试装置和方法_2

文档序号:8255744阅读:来源:国知局
(V02-V0) },其中,Vra、Vtj2为输入电压为 V Imax (电流最大时的电压)、VImin(电流最小时的电压)时的输出电压,Vo为额定输入电压下的输出电压。
[0038]电流调整率(S1)是指规定条件下,DC/DC变换器在输入电压保持不变时(额定输入电压),由于输出电流变化而引起的输出电压的变化量。
[0039]计算公式为:S1=IV Q1-V0|,
[0040]其中,Vo为满载条件下的输出电压,Vra为输出电流为I omin(空载条件)的输出电压。
[0041]效率(Tl)是指规定条件下DC/DC变换器的总输出功率与输入功率的百分比。计算公式为:
[0042]n = Pout/Pin X 100%, (Pin= V x X I1, Pout= Σ ( | V0X10 I ))
[0043]其中,Pm为总输出功率,P IN为输入功率,V工为输入电压,I工为输入电流,V ^为输出电压,Itj为输出电流。
[0044]通过读取待测DC/DC变换器160的输入/输出电压和输入/输出电流,从而根据公式计算得到相应的电压调整率、效率和电流调整率,通过分析和监控电压调整率、效率和电流调整率,可以更准确的测试待测DC/DC变换器160的性能。
[0045]在一实施例中,还包括与所述控制装置110连接的显示装置;所述显示装置用于将所述控制装置110读取的所述测试装置120检测的测试参数进行图形化显示。
[0046]通过图形化显示测试参数,可以方便测试人员分析待测DC/DC变换器的性能。
[0047]上述DC/DC变换器测试装置,可以实现可靠性强化试验中对多个DC/DC变换器产品的输出电压、输入电流、输出电压纹波、电压调整率以及电流调整率等参数进行自动连续测试,并由控制装置进行记录和保存,克服了传统测试方法中测试效率低、易出错和一致性差的缺点。同时,也可以在可靠性强化试验过程中及时发现DC/DC变换器产品的性能退化和失效。
[0048]为了更进一步的详细说明本发明的DC/DC变换器测试装置,下面将结合具体应用实例进行说明。
[0049]请参阅图2,图2为另一实施例DC/DC变换器测试装置结构示意图。
[0050]本具体应用实例的DC/DC变换器测试装置主要由试验板、程控电源、程控电子负载、示波器、数字多用表、控制装置等组成。试验板为试验中待测DC/DC变换器的载体,如图3所示,待测DC/DC变换器通过试验板与测试设备进行互连;试验板包括三个工位,每个工位包括输出纹波电压测试电路,需要焊接上对应的电阻、电容和SMA接头,用同轴线缆将SMA接与示波器连接,实现输出纹波电压的测试。
[0051]框内为根据DC/DC引脚排布设计的样品安装孔,安装孔焊接上压接线簧插孔,然后可将DC/DC直接插入压接线簧插孔中,该方法利于不同样品的无损拆装替换。最后通过焊接导线(高温线),通过导线连接程控电源、电子负载以及数字万用表,实现对DC/DC的加电加载和参数测试。
[0052]控制装置内安装有DC/DC变换器加电加载控制及参数测试程序,控制装置组成包括:加电控制模块,用于控制程控电源为多个待测DC/DC变换器进行加电或关断;加载控制模块,用于控制程控电子负载为多个待测DC/DC变换器提供负载;数据记录及处理模块,用于控制数字多用表、示波器检测每个待测DC/DC变换器的输出电压、输入电流、输出电压纹波等数据,测试数据读取频次和间隔时间可程控设定,测试数据经GPIB^eneral-PurposeInterface Bus,通用接口总线)数据采集卡传送到控制装置并通过该模块运算处理得到效率、电压调整率、电流调整率等参数数据,数据记录及处理模块还可以对测试数据进行存储;预警模块,此模块具有退化失效预警功能,通过设定阈值将待测DC/DC变换器参数测试数据与阈值进行实时动态对比,当参数超出预警阈值范围时给出预警信号,阈值可以依据产品详细规范或应用要求进行设定。控制装置也提供控制程序人机交互操作界面,并用于当前测试数据动态显示、参数退化图形化显示以及预警信号显示。
[0053]由于DC/DC变换器性能参数众多,因此首先选择对于DC/DC变换器性能影响较大的参数,从而确定了包括输出电压、输入电流、电压调整率、电流调整率、效率、输出电压纹波的测试参数集;然后结合DC/DC变换器具体产品的结构特点、输入输出特性以及测试参数集,利用测试版安装待测DC/DC变换器,试验板采用多工位并可扩展,待测DC/DC变换器通过压接线簧插孔安装于试验板上,如图4所示,图4中的试验板为三工位;采用多工位试验板利于不同待测DC/DC变换器的拆装替换以及试验板的重复使用,另外试验板包含采用同轴线缆法测试DC/DC变换器输出电压纹波的测试线路,并通过SMA接口用50欧姆同轴线缆连接示波器,以实现试验过程中对DC/DC输出电压纹波的连续准确测试;在进行测试时,将多个DC/DC变换器安装于试验板上,并共同放置于试验箱中,并按照图1连接好测试设备;可靠性强化测试中,控制装置控制电源为每个DC/DC变换器加电以及控制电子负载为每个DC/DC变换器提供负载,控制装置通过GPIB总线或其他传输协议从数字多用表、示波器先后读取每个DC/DC变换器输出电压、输入电流以及输出电压纹波数据,数据通过数据采集卡传送到控制装置,通过数据记录及处理模块运算处理得到效率、电压调整率、电流调整率等数据,并将数据按照设定路径进行存储;在参数测试过程中,测试数据与软件预先设定退化预警阈值实时动态比较,当超出阈值范围时给出预警信号;上述数据测试过程按照设定的频次和间隔自动循环;当前测试数据、参数变化趋势以及预警信号在控制装置的显示界面上进行显示;试验中断或结束后,由控制装置控制自动关闭电源和电子负载,结束参数测试。DC/DC变换器测试装置软件界面如图5所示。
[0054]下面将DC/DC变换器在可靠性强化高温步进试验中参数测试来进行说明。本具体应用实例中采用的DC/DC变换器产品额定工作电压为28V,测试中,输入电压范围为17?40V,满载输出电流1A。高温步进从50°C开始,110°C以下步长为10°C,110°C以上步长为50C,每个温度应力下停留时间为30分钟。本次试验待测DC/DC变换器共3只,试验过程中利用本具体应用实例的装置对3只待测DC/DC变换器的输出电压、输入电流、输出电压纹波、效率、电压调整率以及电流调整率进行了连续测试,每间隔20S对3只待测DC/DC变换器参数进行循环测试并对测试数据进行了保存。试验后通过EXCEL格式保存的待测DC/DC变换器参数测试数据见图6所示。试验过程中当温度升高到120°C时,其中一只待测DC/DC变换器形成产生退化,参数超出了预警阈值范围,而该发明测试系统中预警模块通过警示灯给出了退化预警信号。
[0055]针对于上述DC/DC变换器测试装置,本发明还提供基于该装置的DC/DC变换器测试方法,该方法可以提高DC/DC变换器测试的效率。
[0056]请参阅图7,图7为一实施例DC/DC变换器测试方法流程图。
[0057]—种DC/DC变换器测试方法,包括以下步骤:
[0058]步骤S301:控制装置控制程控电子负载给安装在测试板上的待测DC/DC变换器提供负载;控制程控电源给所述待测DC/DC变换器提供电压;
[0059]在步骤S301中,给待测DC/DC变换器提供负载的目的是为了检测待测DC/DC变换器在满载情况下的测试参数,从而得到待测DC/DC变换器在满载情况下的性能变化情况。
[0060]步骤S303:按照设定的周期,控制测试装置检测在测试环境下所述待测DC/DC变换器的测试参数;
[0061]在步骤S303中,按照设定的周期不断的控制测试装置检测在测试环境下所述待测DC/DC变换器的测试参数的目的是为了及时发现产品性能退化和失效,提高测试的准确性。
[0062]步骤S305:读取所述测试装置检测的测试参数并进行记录。
[0063]在步骤S305中,
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