电源模块白盒测试系统解决方案

D88尊龙

2018-10-03

NS-121电源模块白盒测试系统方案在如今的各类电子产品中,电源作为系统的“心脏”,都是重要的组成部分,电源模块的性能直接影响到产品的最终质量,因此在产品的研发、生产中,电源模块的测试都是至关重要的一步。

在实际的电源模块测试中,黑盒测试存在着许多问题,比如只能对输入输出进行各种简单的测试,如果发生问题,不能精确地定位到错误的位置。

而白盒测试可以对电源模块的每一个部分进行测试,精准地表现出每个部分的测试结果。 并且由于不同型号电源模块的差异性,需要根据测试对象集成特定的测试设备,才能实现全面的测试,导致自动化难度高。 因此研制一套电源模块白盒测试系统,将能极大的提升产品的测试效率,保证产品的研发和生产质量。

系统功能系统基于VXI和GPIB总线,通过集成针对客户电源模块的白盒测试需求而选型的各类测试设备,实现对电源模块的自动化白盒测试功能,系统可以实现对探针台微米级的控制,对电源模块内部各部分的性能进行精准的定位测量。 系统对于测试对象具备一定的兼容性和可扩充性,可以实现对多种型号电源模块的测试,同时系统具有数据管理分析功能,能够对测试的数据进行一致性分析,以图表形式给出分析结果。 系统可以实现对辅助电源、功率器件、驱动电路、磁性器件以及PFC性能的多种测试。 辅助电源测试l启动电阻与限流电阻测试;启动电阻以及限流电阻的功率降额必须满足设计要求,在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到电阻的两端,控制示波器测试电阻两端的电压波形,完成对启动电阻与限流电阻的测试。

通过电压波形,测试出电阻两端的电源有效值,根据有效值计算电阻的功率,要求功率在开机和关机以及正常情况下要满足降额要求;l静态电压测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到辅助电源的输入输出端,控制数字万用表测试在静态情况下,辅助电源的电压是否在安全电压、负载内,完成对静态电压的测试;l动态电压测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到辅助电源的各路输出端,控制数字万用表测试在动态的情况下,测试辅助电源各路输出电压的动态范围,完成对动态电压的测试;l关键点波形测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到辅助电源的各个关键测试点,控制示波器测试启动过程中过压点以及欠压点的输出电压是否出现过冲,驱动波形是否异常,以及开关管驱动波形,监测是否出现输出电压过冲、开关管过流及开关管驱动端波形异常等情况,完成对关键点波形的测试;l输出电压波形监测;在电源供电,输出额定线形负载的情况下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到辅助电源的输出端,控制示波器测试输出电压波形,完成对输出电压波形的监测。

功率半导体器件测试l测试电压应力在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到半导体器件的两端,控制示波器测试功率半导体器件不同条件下的Vds电压波形,确定最高电压和最大尖锋电压,完成对电压应力的测试;l电流应力测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到半导体器件的两端,控制示波器测试功率器件载最恶劣条件下的Ids电流波形,确定最高工作电流和最大尖锋电流,完成对电流应力的测试。

驱动电路性能测试l驱动电压及波形测试;在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到驱动电路中的测试点,控制数字万用表和示波器配合测试在空载、半载、满载、限流状态、空载满载跳变、空载到限流跳变、空载到深度限流跳变、空载到短路及输入电压为最低、额定、最高,从最高电压到最低电压跳变条件下的驱动波形,保证驱动电压低于规定电压;测试在空载、轻载、半载、满载、限流状态、空载满载跳变、空载到限流跳变、空载到深度限流跳变,空载到短路及输入电压为最低、额定、最高,从最高电压到最低电压跳变条件下的驱动波形,完成对驱动电压及波形的测试;l测试瞬态状态下的波形在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到驱动电路中的测试点,控制示波器测试在瞬态条件下,驱动是否正常,完成对瞬态状态下波形的测试;l主控制芯片供电电压的测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到驱动电路中控制芯片的测试点,控制示波器测试主要的控制芯片的供电电压,捕捉模块上电过程、关机的过程以及正常工作情况下芯片供电电压的波形,完成对主控制芯片供电电压的测试。

磁性器件性能测试l变压器的性能测试 在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到变压器的测试点,控制示波器测试变压器最大输入电流情况下的电流波形,需要在最低输入电压时分别测试输出满载、限流、空载满载跳变、空载到限流、空载到深度限流,电感电流的波形,完成对变压器性能的测试;l输出滤波电感测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到滤波电感的测试点,控制数字万用表测试输出滤波电感工作在直流状态下,电感量的大小,完成对输出滤波电感的测试;利用示波器测试电感中流过最大电流情况下的电流波形不应出现异常的上翘。 PFC性能测试l额定输入,额定输出状况下的谐波测试;在电源供电下,输入电压谐波满足要求时,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到PFC的测试点,控制功率分析仪测试额定输入额定输出条件下输入电流谐波是否满足要求,完成对额定输入,额定输出状况下的谐波测试;l电流波形细节观察在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到PFC的测试点,控制示波器测试在输入谐波及电压中断、跌落和缓慢变化时,输入电流的波形,完成对电流波形细节的测试;l输入电压谐波的适应性在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到PFC的测试点,控制示波器测试输入电压频率一定时,在数次谐波条件下电流的波形;在输入电压为最高和最低时,输入THD40%时在输入电压为最高和最低时PFC的波形,完成对输入电压谐波的适应性的测试;l输入电压的中断,跌落和缓慢变化的适应性在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到PFC的测试点,控制示波器测试在额定输入条件下,输入电压的中断、跌落和缓慢变化时,PFC的输出电压及输入电流,完成PFC对输入电压的中断,跌落和缓慢变化适应性的测试;l输入电压跳变,输出负载跳变的适应性测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到输出端的测试点,控制示波器测试将输入电压调整为在欠压点及过压点之间跳变时,输出调整在最大线形负载、空载之间跳变时的输出波形,完成PFC对输入电压跳变,输出负载跳变的适应性的测试;l瞬态高压输入测试在电源供电下,通过对全自动高精度探针台的控制将探针定位到电压输入端的测试点,控制双踪示波器测试额定电压输入时,输入电压的波形和过压保护信号,完成对瞬态高压输入的测试。 系统结构本电源模块白盒测试系统由总控单元、测试仪器、全自动高精度探针台、产品模具以及被测产品等五部分组成,图所示为系统组成结构。 被测产品放置于产品模具内,总控单元通过通讯总线控制测试仪器完成对被测产品的性能测试。