一种电源模块测试解决方案
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一、 系统设计
本测试系统由测控计算机、28V 直流仿真供电、540V 直流仿真供电、安全隔离控制装置、故障注入装置、高速数据采集单元等设备构成完整的测试系统,电源模块试验测试设备系统框图如下所示:
图 2综合核心处理系统电源模块试验测试设备系统框图
综合核心处理系统电源模块试验测试设备由网络交换机、工控机、激励源、信号调理箱、示波器、试验工装、断连箱、电子负载、KVM与测试线缆组成。
网络交换机:综合核心处理系统电源模块试验测试设备内,各个组件控制接口对外为NET口,使用网络交换机桥接各个NET,通过网络,实现工控机的自动测试软件总控的目的。
工控机:由主板、串口通讯板卡、CAN通讯模块、KVM显示器组成。内部集成主板,驻留自动控制软件。在主板上的总线插槽上安装串口通讯卡、连接CAN通讯模块,实现与电源模块进行RS232通讯、CAN通讯;KVM:即人机交互界面。工控机通过NET口控制ATE中其余组件,实现对电源模块的测试。
激励源:由540V电压源、28V电压源组成。在测试中,对电源模块提供其正常工作所需的电压激励(540V直流电压、270V直流电压、28V直流电压)。激励源控制接口为以太网口,通过以太网口与工控机进行数据交互、受控于工控机。可使用工控机程控设置待输出的电压电流值,并实时上报激励源中电源输出的电压值、电流值。
信号调理箱:由模拟量输入模块、模拟量输出模块、供电分路控制板、模拟信号调理板与矩阵切换板组成。模拟量输入模块用于采集电源模块模块输入端口的供电电压、电流,采集电源模块模块输出端口的输出电压、电流;模拟量输出模块用于输出电源模块所需的离散输入信号;供电分路控制板:参试电源模块最大数量为3,供电输入端口为单模块3路,使用供电分路控制板将电压源的单路输出分为3路,通过工控机可以控制各个模块的供电;模拟信号调理板:将供给给电源模块的大电压信号、大电流信号以及电源模块输出的电压、电流信号调理为模拟量输入模块输入范围内的电压信号。矩阵切换板:将示波器的采集端分时复用的切换至电源模块待测端。同时,信号调理箱支持ATE自检,在测试、验收、调理电源模块前,可以先让ATE内的资源自我形成闭环,达到排故自检的目的,待自检无误,可执行电源模块的测试、验收、调理。
示波器:标准件,在矩阵切换板的作用下,分时测量电源模块的输出上升时间、下降时间与纹波。
试验工装:用于最大安装被测电源模块,试验工装内置转换母板,将参试电源模块的信号对外整理分发。
断连箱:断连面板用于将电源模块的输入输出离散量、输入输出模拟量、供电输入、供电输出进行断连,实现物理层面的故障注入或计量。
电子负载:提供电源模块所需的负载。
二、 系统特点
l 测试参数根据用户需要自定义;
l 功能完善,测试精度高;
l 操作简便,通用性强;
l 测试自动化程度高;
l 测试速度快,准确性高;
l 模块化设计,扩充性强,易于维修;
l 强大的软件功能,开放性设计;
l 用户可以自行设计测试流程、各项参数、报表格式等;
l 自动化程度高,具备测试日志记录和查询功能;
三、 可测试的项目
l 负载特性;
l 正常稳态电压和频率极限;
l 电压调制;
l 电压总畸变;
l 正常电压瞬变;
l 故障断电;
l 纹波性能;
l 电压稳定度;
l 电流稳定度;
l 负载调整率;
l 电压调整率;
l ……
四、 软件
(一) 软件环境
(1)操作系统:Windows 10 64bit,处理器英特尔10代I7以上,内存不小于16G,固态硬盘不小于1TB。
(2)显示器:分辨率为1920×1280,刷新率在60Hz以上。
(3)开发工具:Microsoft Visual Studio 2015。
(4)开发语言:C++、WPF、Python3.12.2。
(5).NET Framework版本:.NET Framework 4.5.2。