近几年来，跟着国内企业对电源产品多样性和复杂性的要求的加大，电源产品的功用和方针怎么科学而快速地检测成了一大难题。本来的手动丈量方法已不能满意出产厂家和用户的要求，测验主动化成为电源模块测验寻求的方针。
跟着虚拟仪器技能和核算机测验技能的开展，使得在传统的电源测验范畴引进核算机虚拟测验和处理技能成为可能。咱们依据商场的需求，规划了新式的电源测验体系，它运用以数字调整和核算机剖析为主的虚拟丈量方法，以代替本来的模仿丈量方法，精确、快速地丈量电源产品的各项功用方针，并能做出各种数据核算和剖析。
体系功用和组成
依据体系的要求，体系由核算机主机、数据收集和操控卡、程控沟通源、程控直流源、4路电子负载、电源测验盒和一些隶属电路组成(图1)。
图1体系框图
体系能够测验电源模块的输出电压、源效应 （电压调整率）、负载效应 （电流调整率）、功率、纹波，还能够测验模块是否具有过流保护和短路保护的功用。
体系能够创立电源模块数据库，能够存储模块数据，能够进行模块删去，并能够对测验数据进行处理、批改、核算和显现，对测验数据报表进行收拾和打印。体系还具有双通道测验夹具以进步测验速度。
体系规划
程控沟通源
程控沟通源的功用是依据电源模块对输入电源的要求来输出沟通电源。体系选用自耦变压器方法来发生需求的各路电源。变压器输入为∽220V,输出部分的各组输出选用继电器切换的方法来取得需求的各路电源。各个继电器的开、关信号由核算机通过操控接口板的I/O口进行操控。
在电源的输出端装置沟通电压测验模块和有功功率测验模块来别离测验沟通源的输出电压和输出功率，把收集到的信号转化为低电压的直流电压信号，并通过A/D口送入核算机处理和显现并与所需求的数值进行比较。假如信号差错值较大，阐明电源输出的电压或电流差错较大，就能够发动报警电路和保护电路，把程控沟通源的输入电压用继电器断开，并提示操作人员检测毛病。
程控直流源
程控直流源的功用是发生直流电源，来供给给DC/DC电源模块的电压输入端。体系选用变压器降压，然后整流、滤波的方法得到直流电源，最终依据体系的要求，由核算机的D/A输出口依据调整功率管的作业规模得到需求的调整后的电源。
变压器输出分为4档，别离由D/A口对操控信号进行调理以确保电源输出精度，电路对输出的电压、电流进行取样，并对电压、电流信号的乘积进行采样，别离把这些信号输入到保护电路，假如信号大于保护设置的电压值，则体系发动保护电路，堵截电源，并提示用户及时扫除毛病。
电子负载
本体系选用功率调整管作为电子负载，通过核算机的D/A口输出电压操控信号，信号通过调整今后，通过调理功率管的基极电压把功率管模仿成负载运用。
在功率管的输出端采样电压和电流信号，采样到的电压和电流信号别离送给体系保护电路，一起把电压和电流信号处理成功率信号也送给体系保护电路与设定值进行比较，如信号过大，则发动保护电路，堵截输入回路和输出回路，并发动报警电路以提示用户留意，毛病扫除今后能够运用复位电路使保护电路复位。
采样到的电压信号和电流信号经处理后送核算机进行处理，并与需求的参数值进行比较，如有差错能够通过接口板D/A口输出电压操控信号从头调理功率管的作业状况。
双路测验盒
依据体系要求，测验盒要有两个通道别离和被测的电源模块进行衔接，体系选用继电器转化的方法对两个通道别离进行测验。当1通道开端作业时，通过继电器把通道2断开，并把指示通道1作业的开关信号送入核算机，使核算机对通道1进行测验，测验得到的电压信号和纹波信号送给体系处理。测验完结后，通道1断开，通道2吸合，把开关信号送入核算机，核算机开端对通道2上的电源模块的功用方针进行测验。
体系的阻隔与耦合
因为体系需求的接口板的A/D口、D/A口较多，而且需求阻隔。计划选用两块工控接口板来完结所需求的功用，别离如下：
* A板供给D/A口2路，其间1路作为调理程控直流电源时运用；供给A/D输进口16路，作为功率信号、电压信号、电流信号、纹波信号的输入通道；供给I/O输出口16路，用于操控程控沟通源的输出以及其它信号的操控；供给I/O输进口16路，用于开关信号的输入操控。I/O口的逻辑电平契合TTL电平规范。
* B板供给4路相互阻隔的D/A口输出，别离供给给4路电子负载作为调理信号运用，4路输出信号与核算机进行阻隔而且各路信号彼此之间选用高速光电阻隔器进行阻隔，这样既确保了阻隔的作用，又能使体系的线性度到达最好。
体系软件
在虚拟仪器测验软件中，LabVIEW是一个极强的软件开发渠道。但LabVIEW是一种结构化解说型开发渠道，用它开发的软件，无法在Windows操作体系下直接运转。依据归纳考虑软件界面规划选用中文Visual Basic.Net言语编程，而控件规划选用LabVIEW供给的控件，这样一来规划的软件界面简练、开发简略、保护便利，便于数据保护和办理。一起又具有速度运转快、功用强大、操作简略的特色。
用户在登录体系今后能够完结以下功用：
* 初始化。能够输入和修改各种电源模块的参数，进行规范值的设定，进行模块的查询、更新和删去。
* 模块测验。体系能够依据需求对电源模块的参数进行主动测验或单步测验，能够设置测验类型及数据、测验条件、测验项目、测验次序，并能够进行主动测验或单步测验的挑选，并能够设置测验的规范。
* 数据剖析和核算。该软件能够对测验数据进行处理和批改、对产品功用进行剖析、进行差错超支剖析、能够对数据进行分类，对产品的合格率或其它数据进行核算。
* 数据处理与输出。该软件能够对发生的数据进行格局转化、进行图形化显现，能够发生报表，并能够进行打印和预览。
* 体系保护。该软件能够判别体系的毛病并给出提示，能够进行界面个人化设置，体系并有用户办理和协助功用。
体系软件的主界面示于图2。 图2体系软件主界面 体系软件的测验界面示于图3。  图3体系软件测验界面 虚拟测验体系的几个技能难点剖析 信号的收集和扩大 在信号收集过程中，为了确保丈量的精确性，体系选用高精度的无触摸式传感器并分段测验，来确保丈量的精度。 扩大电路选用专用的外表扩大器AD620，AD620能够替代低价格、分立的双运放或三运放结构外表扩大器的规划计划，而且具有优秀的共模按捺、线性度、温度稳定性、可靠性。依据AD620AN的电路结构，能够得到增益核算公式：G=(R 1 +R 2 )/RG +1，其间内部增益电阻R 1 和R 2 都调整到绝对值25kΩ，所以只需一只外接电阻R G 便可精确设置增益。增益电阻R G 的挑选，按下式核算：R G =50.5kΩ/(G-1)。 在本体系中AD620AN的运用电路如图4。  图4AD620AN运用电路 假如调整到G=50，则依据上述公式，RP3=931Ω。 在本体系中，AD620AN用来对体系的电流信号进行扩大，体系通过采样电阻把采样过来的信号接入到扩大器的输入端，通过扩大今后给体系的其它部分进行处理。 信号的线性阻隔 因为电子负载接在电源模块的输出端进行作业，因而各路电子负载相互之间应该进行阻隔，并与公共回路进行阻隔。本体系选用HCPL4562阻隔扩大器，它能够对模仿信号供给宽规模的光电阻隔，它通过一个高速的检波器使器材具有杰出的线性度和低频偏。 图5是电子负载中电流信号阻隔电路中的HCPL4562的作业电路。  图5电子负载中电流信号阻隔电路 依据器材的作业原理，信号从阻隔扩大器2引脚输入后，从扩大器的基极输出端引出电流，通过电阻转化为电压信号后送入下一级扩大器。 图5中光电阻隔器的输入端接入射随器，输出端接一个扩大倍数为100的运算扩大器，通过调理电位器RP8（也便是调理阻隔器的输入端电流）能够使输出电压彻底盯梢输入电压的改变。 非线性差错的主动校对 在整个体系的测验过程中，虽然在信号的丈量和扩大部分采纳了比较好的丈量方法，在信号的传输阻隔中也尽量削减非线性的差错，可是通过整个体系的传输、扩大、阻隔、A/D转化，非线性的差错仍不可避免，为了满意体系的精度要求，需求采纳主动校对办法。 主动校对选用软件方法完成，选用查表法和插值法相结合的方法完成。 在一些规范的电压和电流节点上，用查表法对测验数据进行校对。 假如咱们测验一个标称值为15V的电源，而实践的测验值为16V，那么此电源模块实践的电源输出为： (15/15.8)Χ16V=15.19V 在一些非规范的电压和电流节点上，用线性插值法对测验数据进行校对，在数学上用下述公式： Y=Mi（X-Xi）+Yii=0，1，2，3，… 其间M为第i段的斜率。 Mi＝（Yi+1-Yi）/（Xi+1-Xi） 其间Yi+1 Yi Xi+1 Xi 别离为插值节点及插值节点对应的数值。 结语 本电源模块测验体系具有测验成本低、丈量规模广、测验主动化程度高、测验精度高、测验速度快、可靠性高、便利数据检查和核算的特色，体系通过实验和测验彻底满意国家对低压电源模块测验的要求，并得到了试用厂家的必定。跟着虚拟测验技能和核算机数据处理技能的开展和完善，跟着国内对智能仪器设备需求的添加，电源模块虚拟测验体系必然会越来越多地运用于电源模块的出产企业和运用单位。 |
