CN101634689B - 电源特性测试系统及其方法 - Google Patents

电源特性测试系统及其方法 Download PDF

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Abstract

一种电源特性测试系统及其方法,该测试系统包括一计算机、一直流电源供应器、一电子负载供应器、一示波器以及一加热装置。操作者可以操作计算机以控制直流电源供应器、电子负载供应器以及加热装置,使其分别提供量测所需的直流输入电压、虚拟负载以及环境温度给一待测装置,并利用示波器取得待测装置的输入电源特性值/波形与输出电源特性值/波形,示波器再将输入电源特性值/波形与输出电源特性值/波形送回计算机,以提供操作者确认,实现自动量测待测装置电源特性的目的。本发明可以在一预设环境温度中,自动化测试一待测装置的电源特性,以实现省时、节省人力资源的目的,同时,可以确保待测装置在设计阶段符合各项电源特性的要求。

Description

电源特性测试系统及其方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电源特性测试系统,尤其涉及一种可达自动化测试一待测装置的 电源特性的测试系统。
背景技术
[0002] 所谓DC/DC转换器(DC/DC Converter)即是将直流电压转换成不同电压的直流电 压的一种交换式电源转换器。随着电子产业的进步,各样的电子产品相继问世,然而不同的 电子产品所需要的供应电压往往也有所不同,因此,需要借助DC/DC转换器提供直流电压 转换的目的,以满足电子产品的用电需求。
[0003] 当DC/DC转换器被设计完成后,需要进行各样电源特性的测试方能进入量产阶 段,而在测试阶段中,通常需要测试DC/DC转换器在空载与各样负载条件下,DC/DC转换器 的输入电压与输出电压之间的变化关系,以进一步量测取得DC/DC转换器的效率。例如,在 空载或在各样的负载条件下,提供不同的输入电压与输入电流给DC/DC转换器,以测试DC/ DC转换器的输出电压与输出电流变化,进而量测取得DC/DC转换器的功率转换效率。
[0004] 然而,传统用来测试DC/DC转换器电源特性的方式,通常采用人工方式,也就是使 用一电源供应器连接于DC/DC转换器的电源输入端,以及使用一负载电阻连接于DC/DC转 换器的电源输出端。如此,测试者操作电源供应器使其提供一所需的直流电源给DC/DC转 换器,然后,使用耦接在DC/DC转换器电源输出端的示波器,用以量测电源输出端的直流电 压与波形,进而判断DC/DC转换器在此负载电阻时的电源特性。如此,若是要测试其他输入 电压或其他负载电阻下的电源特性及效率,则必须再次使用人工方式进行调整。
[0005] 如此以人力操作的方式进行测试,明显可知需要耗费大量的时间,因此,如何缩减 测试的时间并且节省人力,让测试效率实现最佳状态,势必成为业者在未来所需探讨及解 决的问题。
发明内容
[0006] 有鉴于此,本发明提供一种电源特性测试系统,可以在一预设环境温度中,自动化 测试一待测装置的电源特性,以实现省时、节省人力资源的目的,同时,可以确保待测装置 在设计阶段符合各项电源特性的要求。
[0007] 本发明的电源特性测试系统包括有一计算机、一通信接口、一直流电源供应器、一 电子负载供应器、一示波器以及一加热装置。其中,计算机提供有一第一控制信号、一第二 控制信号、一第三控制信号以及一第四控制信号。第一控制信号通过通信接口传送到直流 电源供应器,直流电源供应器根据第一控制信号的控制,以提供一直流输入电压至待测装 置的电源输入端。另外,第二控制信号通过通信接口传送到电子负载供应器,电子负载供应 器根据第二控制信号的控制,以提供一虚拟负载至待测装置的电源输出端。
[0008] 同时,示波器耦接于待测装置的电源输入端与电源输出端,受控于该第三控制信 号,以从待测装置的电源输入端与电源输出端量测取得一输入电源特性值/波形与一输出电源特性值/波形及一输入/输出电源特性的暂态响应,并且,将输入电源特性值/波形与 输出电源特性值/波形以及输入/输出电源特性的暂态响应通过通信接口送至计算机。第 四控制信号通过通信接口传送到加热装置,加热装置根据第四控制信号的控制,以提供一 环境温度给待测装置。
[0009] 本发明还提供一种电源特性测试方法,其步骤包括:
[0010] a.在一计算机上设定一组以上实验参数,其中每一组实验参数包括一加热装置的 温度范围、一直流电源供应器的供应电压范围、一电子负载供应器的负载电压范围、一示波 器的参数调整、参数间隔以及参数初始值;
[0011] b.将每一组实验参数设定值传送到该加热装置、该直流电源供应器、该电子负载 及该示波器,以对一待测装置执行电源特性的量测;以及
[0012] c.该计算机根据该示波器的回传参数,计算出该待测装置的电源效率、暂态响应。
[0013] 如此,操作者可以通过操作本发明的电源特性测试系统,以在各样预设的环境温 度中,对待测装置进行电源特性的自动量测。操作者可以操作计算机以控制直流电源供应 器、电子负载供应器以及加热装置,使其分别提供量测所需的直流输入电压、虚拟负载以及 环境温度给待测装置,并利用示波器取得待测装置的输入电源特性值/波形与输出电源特 性值/波形及输入/输出电源特性的暂态响应,再将输入电源特性值/波形与输出电源特 性值/波形以及输入/输出电源特性的暂态响应送回计算机,以提供操作者确认,实现自动 量测待测装置电源特性的目的。
[0014] 以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质,是为了进一步说明本发明的权利 要求的保护范围。而有关本发明的其他目的与优点,将在后续的说明与图示加以阐述。
附图说明 [0015 [0016 [0017 [0018 [0019 [0020 [0021 [0022 [0023 [0024 [0025 [0026 [0027 [0028 [0029 [0030 [0031
图1为本发明为电源特性测试系统的架构示意图;以及
图2为本发明的测试流程示意图。
其中,附图标记说明如下:
1电源特性测试系统
10计算机
12通信接口
14直流电源供应器
16示波器
18电子负载供应器
19加热装置
Sl第一控制信号
S2第二控制信号
S3第三控制信号
S4第四控制信号
in电源输入端
out电源输出端
Vin直流输入电压
4[0032] Load虚拟负载
[0033] data 1输入电源特性值/波形
[0034] data 2输出电源特性值/波形
[0035] 2待测装置
具体实施方式
[0036] 请参考图1,为本发明为电源特性测试系统的架构示意图。电源特性测试系统1适 用于自动量测一待测装置2的电源特性,以协助设计者可以正确、省时、省人力的设计出所 需的电源规格。其中,待测装置2可以为一直流/直流电源转换器(DC/DC Converter)或 一低压差线性稳压器(LDO)。同时,待测装置2具有一电源输入端in与一电源输出端out。 前述中,电源特性包含有电压、电流、功率等电源特性。
[0037] 再次参考图1,电源特性测试系统1包括有一计算机10、一通信接口 12、一直流电 源供应器14、一电子负载供应器18、一示波器16以及一加热装置19。其中,操作者可以通 过操作计算机10以输出一第一控制信号Si、一第二控制信号S2、一第三控制信号S3以及 一第四控制信号S4。另外,计算机10通过通信接口 12同时耦接于直流电源供应器14、电 子负载供应器18、示波器16及加热装置19,其中,通信接口 12可以为一通用输入/输出接 口(GPIO)、一 RS232 接口或 TCP/IP 通信协定。
[0038] 再次参考图1,计算机10输出的第一控制信号Sl通过通信接口 12传送到直流电 源供应器14,而直流电源供应器14根据第一控制信号Sl的控制,以提供一直流输入电压 Vin至待测装置2的电源输入端in。另外,计算机10输出的第二控制信号S2通过通信接 口 12传送到电子负载供应器18,而电子负载供应器18根据第二控制信号S2的控制,以提 供一虚拟负载Load至待测装置2的电源输出端out。
[0039] 再次参考图1,示波器16耦接于待测装置2的电源输入端in与电源输出端out, 受控于该第三控制信号S3,以从待测装置2的电源输入端in与电源输出端out量测取得一 输入电源特性值/波形data 1与一输出电源特性值/波形data 2,并且,将输入电源特性 值/波形data 1与输出电源特性值/波形data2通过通信接口 12送至计算机10。另外, 计算机10输出的第四控制信号S4通过通信接口 12传送到加热装置19,而加热装置19根 据第四控制信号S4的控制,以提供一环境温度给待测装置2。前述中,加热装置19为一加 热容器,用以密闭容置待测装置2。
[0040] 如此,操作者通过操作电源特性测试系统1的计算机10即可以在一预设的环境 温度中,自动量测待测装置2各项的电源特性及效率,以确保待测装置2在各样的环境温 度中仍然可以正常的工作。前述中,可以在空载或在各样的负载条件下,自动提供不同的 输入电压Vin与输入电流Iin给待测装置2,以测试待测装置2的输出电压Vout与输出电 流Iout变化,进而计算得到待测装置2的输入功率Pin = VinX Iin与输出功率Pout = VoutXIout,再根据输入功率Pin与输出功率Pout可以计算得到转换效率η = Pout/Pin。
[0041] 结合图1,请参考图2。图2为本发明的测试流程示意图。首先,操作者通过电源 特性测试系统1中的计算机10设定一组以上的实验参数,实验参数包括了加热装置19的 温度参数、直流电源供应器14的供应电压参数、电子负载供应器18的负载电压参数以及示 波器16的调整参数,如步骤S10。接着,计算机10通过通信接口 12从前述实验参数中,取出一组参数设定值以传送到直流电源供应器14、示波器16、电子负载供应器18以及加热装 置19,以对待测装置2执行电源特性及效率的量测,如步骤S12。然后,示波器16回传参数 至计算机10,计算机10根据回传的参数,计算出待测装置2的电源效率与暂态响应,如步骤 S14。接下来,判断所有的实验参数是否都已执行完成,如步骤S16,如果是,则结束测量。在 步骤S16中,如果否,则计算机10将下一组参数设定值带入直流电源供应器14、示波器16、 电子负载供应器18以及加热装置19,然后再次对待测装置2执行电源特性及效率的量测。
[0042] 综上所述,操作者可以通过操作本发明的电源特性测试系统模拟出各样预设的环 境温度,并且在各样模拟出来的环境温度中,对待测装置进行电源特性的自动量测,进而测 试出待测装置所能正常工作的环境温度范围,以避免实际工作下所产生的误动作情形发 生。操作者可以操作计算机以控制直流电源供应器、电子负载供应器及加热装置,使其分别 提供量测所需的直流输入电压、虚拟负载及环境温度给待测装置,并利用示波器取得待测 装置的输入电源特性值/波形与输出电源特性值/波形以及输入/输出电源特性的暂态响 应,再将输入电源特性值/波形与输出电源特性值/波形及输入/输出电源特性的暂态响 应送回计算机,以提供操作者确认,实现自动量测待测装置电源特性的目的。
[0043] 以上所述,仅为本发明最佳的具体实施例,本发明的特征并不局限于此,任何本领 域普通技术人员在本发明的领域内,可轻易思及的变化或修饰,皆可涵盖在以下本发明的 权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1. 一种电源特性测试系统,用以测试一待测装置的电源特性,其特征在于,包括: 一计算机,先后送出不同的一组实验参数,其中每一组实验参数包括一第一控制信号、一第二控制信号、一第三控制信号及一第四控制信号;一通信接口,耦接于该计算机,该通信接口提供该第一控制信号、该第二控制信号、该 第三控制信号及该第四控制信号的传输;一直流电源供应器,耦接于该通信接口与该待测装置的电源输入端,该直流电源供应 器受控于该第一控制信号,以提供一直流输入电压给该待测装置;一电子负载供应器,耦接于该通信接口与该待测装置的电源输出端,该电子负载供应 器受控于该第二控制信号,以提供一虚拟负载给该待测装置;一示波器,耦接于该通信接口与该待测装置的电源输入端与电源输出端,该示波器受 控于该第三控制信号,以从该待测装置的电源输入端与电源输出端量测取得一输入电源特 性值/波形与一输出电源特性值/波形及一输入/输出电源特性的暂态响应,其中,该输入 电源特性值/波形与该输出电源特性值/波形及该输入/输出电源特性的暂态响应是通过 该通信接口送至该计算机;及一加热装置,耦接于该计算机,该加热装置受控于该第四控制信号,以提供一环境温度 给该待测装置;借此,该计算机可以取得待测装置在不同组实验参数下的各种电源特性,并且提供操 作者确认。
2.如权利要求1所述的电源特性测试系统,其特征在于,该待测装置为一直流/直流电 源转换器。
3.如权利要求1所述的电源特性测试系统,其特征在于,该待测装置为一低压差线性稳压器。
4.如权利要求1所述的电源特性测试系统,其特征在于,该通信接口为一 GPIO接口、一 RS232接口或TCP/IP通信协定。
5.如权利要求1所述的电源特性测试系统,其特征在于,该加热装置为一加热容器,用 以密闭容置该待测装置。
6. 一种电源特性测试方法,其特征在于,其步骤包括:a.在一计算机上设定一组以上实验参数,其中每一组实验参数包括一加热装置的温度 范围、一直流电源供应器的供应电压范围、一电子负载供应器的负载电压范围、一示波器的 参数调整、参数间隔以及参数初始值;b.将每一组实验参数设定值传送到该加热装置、该直流电源供应器、该电子负载及该 示波器,以对一待测装置执行电源特性的量测;以及c.该计算机根据该示波器的回传参数,计算出该待测装置的电源效率、暂态响应;d.判断所有的实验参数是否都已执行完成,如果是,则结束测量;e.如果否,则该计算机将下一组实验参数带入该加热装置、该直流电源供应器、该电子 负载及该示波器,再次对该待测装置执行电源特性的量测。
7.如权利要求6所述的电源特性测试方法,其特征在于,该加热装置为一加热容器,用 以密闭容置该待测装置。
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