CN101930061A - 电源转换效率测试系统 - Google Patents

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G01R31/42—AC power supplies

Abstract

一种电源转换效率测试系统，包括一电源、一与所述电源相连的交流电源、一功率计、一万用表及一负载，所述功率计连接于所述交流电源及所述电源之间以测量所述电源的输入功率，所述电源转换效率测试系统还包括一控制器、多个开关模组及一数据读取及处理装置，所述控制器控制切换所述开关模组的状态以使所述万用表测取得出所述电源总输出功率所需的数据，所述数据读取及处理装置读取所述功率计及万用表测取的数据，计算出所述电源的转换效率。本发明电源转换效率测试系统能自动检测出电源转换效率，测试效率高。

Description

电源转换效率测试系统
技术领域
本发明涉及一种测试系统，特别是一种电源转换效率测试系统。
背景技术
电源转换效率是指电源的输入功率与输出功率的比值：即电源转换效率＝电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100％。一般来说，PC(Personal Computer，个人电脑)电源规范对电源转换效率有着一定的要求。最初电源转换效率仅有60％左右，在Intel(英特尔)的ATX12V 1.3电源规范中，规定电源的转换效率满载时不得小于68％，而在ATX 12V 2.01中，对电源的转换效率提出了更高的要求——不得小于80％。因此在PC电源生产完毕后，测试其电源转换效率尤为必要。
如图1所示的一种传统的测试计算机电源转换效率的系统包括一交流电源100、一功率计200、一待测PC电源300、一第一万用表400、一第二万用表500、一第一单刀六掷开关S1、一第二单刀六掷开关S2、一第三单刀六掷开关S3及一电源测试用负载600。所述功率计200连接于所述交流电源100及所述待测电源300之间，用于测量所述PC电源300的输入功率。所述PC电源300输出多路电压，如12V、12Vcpu(提供给中央处理器的供电电路)、5V、3.3V、-12V及5Vaux(5V的备份电压)，每一路电压均通过一电阻连接至所述负载600。操作开关S1使其分别接通至各路电压的输出端，所述第一万用表400即可一一测取所述PC电源300的各路输出电压。操作开关S2及S3，使所述第二万用表400一一并联接通至各路输出电压外接的电阻两侧，一一测取各路输出电压外接电阻两端的电压，通过公式I＝U/R(电流等于压电与电阻的比值)，可算出所述PC电源300各路输出电流，通过公式P＝IU(功率等于电流与电压的积)，可计算出所述PC电源300的各路输出功率，将各路输出功率相加即可得出所述PC电源300总的输出功率。最后，计算所述PC电源300的总输出功率与其输入功率的比值即可得出所述PC电源300的转换效率。
但是，传统的测试方法需要人工多次操作所述开关，逐一记录所述PC电源300每一路输出的电压及电流，测试效率低。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种自动测试电源转换效率的测试系统。
一种电源转换效率测试系统，包括一电源、一与所述电源相连的交流电源、一功率计、一万用表及一负载，所述功率计连接于所述交流电源及所述电源之间以测量所述电源的输入功率，所述电源转换效率测试系统还包括一控制器、多个开关模组及一数据读取及处理装置，所述控制器控制切换所述开关模组的状态以使所述万用表测取得出所述电源总输出功率所需的数据，所述数据读取及处理装置读取所述功率计及万用表测取的数据，计算出所述电源的转换效率。
相较于现有技术，本发明电源转换效率测试系统利用控制器自动切换所述开关模组，并利用数据读取及处理装置自动读取测试数据并计算出电源的转换效率，测试效率提高。
附图说明
图1是一传统的电源转换效率测试系统的组成图。
图2是本发明较佳实施方式电源转换效率测试系统的组成图。
图3及图4是本发明较佳实施方式电源转换效率测试系统中单片机及其外围电路的具体电路图。
具体实施方式
请参阅图2，本发明较佳实施方式电源转换效率测试系统包括一单片机10(或其它控制器)，一待测PC电源20、一交流开关30、一功率计40、一交流电源50、一电脑60(或其它具有数据读取及处理功能的装置)、一测试用的负载70、一万用表80及若干开关K1-K13。所述PC电源20可输出12V、12Vcpu、5V、3.3V、-12V及5Vaux等多路输出电压，分别通过电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6连接至所述负载70。
所述单片机10发出信号控制所述PC电源20的交流开关30及PSON(Power On，电源开启)引脚的电平高低，先使所述PC电源20接通所述交流电源50，然后将所述PC电源20的PSON引脚的电平拉低，以自动开启所述PC电源20。
所述单片机10还发出信号控制所述开关K1-K13的闭合或断开状态，其中K13为一双刀双掷开关，当K13接通至触点A及接地触点时，所述万用表80可分别测量所述PC电源20的各路输出电压值，例如，使K1闭合，K2-K6断开，即可测量所述PC电源20的第一路(12V)输出电压，然后使K2闭合，K1及K3-K6断开，即可测量所述PC电源20的第二路(12Vcpu)输出电压，如此循环，测量所述PC电源20的每一路输出电压值。所述PC电源20的各路输出电压的实际值与理想值有偏差，所述万用表80测量的是各路输出电压的实际值。
当K13接通至触点B和C时，所述万用表80可分别测取电阻R1至R6两端的电压，例如，使K7闭合，K8-K12断开，万用表80与电阻R1并联可测得电阻R1两端的电压，然后使K8闭合，K7及K9至K12断开，万用表80与电阻R2并联可测得电阻R2两端的电压，如此循环，可测得电阻R1至R6两端的电压。电阻R1至R6的阻值是已知的，通过公式I＝U/R即可算出所述PC电源20的各路输出电流。
所述交流开关30与所述PC电源20相连，所述功率计40连接于所述交流开关30及所述交流电源50之间，用于测取所述PC电源20的输入功率电源。
所述电脑60与所述功率计40及万用表80相连，可实时读取所述功率计40及所述万用表80测得的数据。所述电脑60还存储有所述电阻R1至R6的阻值并装有计算工具，可自动计算出所述PC电源20的各路输出电流、所述PC电源20的总输出功率、所述PC电源20的转换效率等。
请参阅图3及图4，所述单片机10的P2.0至P2.6引脚分别连接至一第一开关模组11、一第二开关模组12、一第三开关模组13、一第四开关模组14、一第五开关模组15、一第六开关模组16及一第七开关模组17，输出信号自动切换所述开关K1至K13的闭合或断开状态。所述单片机10的P10引脚输出PS0N信号控制所述PC电源20的PSON引脚的电平高低，P13引脚输出ACSW(Alternating Current Swich，交流开关)信号控制所述交流开关30的状态。
所述第一开关模组11包括一PNP型三极管Q1，一二极管D1及所述开关K1及K7。所述三极管Q1的基极通过一电阻连接至所述单片机10的P2.0引脚，发射极接电源VCC，集电极与二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极接地。K1及K7均为双刀单掷继电器开关，均与所述二极管D1并联。当所述单片机10的P2.0引脚的信号为高电平时，三极管Q1截止，其集电极为低电平，继电器开关K1及K7的线圈中的电流很小(小于继电器触点自动闭合所需的电流)，K1及K7呈断开状态。当所述单片机10的P2.0引脚的信号为低电平时，三极管Q1导通，其集电极为高电平，继电器开关K1及K7的线圈中电流变大(达到继电器触点自动闭合所需的电流)，K1及K7呈闭合状态。
所述第二开关模组12包括一PNP型三极管Q2，一二极管D2及所述开关K2及K8，K2及K8均为双刀单掷继电器开关。
所述第三开关模组13包括一PNP型三极管Q3，一二极管D3及所述开关K3及K9，K3及K9均为双刀单掷继电器开关。
所述第四开关模组14包括一PNP型三极管Q4，一二极管D4及所述开关K4及K10，K4及K10均为双刀单掷继电器开关。
所述第五开关模组15包括一PNP型三极管Q5，一二极管D5及所述开关K5及K11，K5及K11均为双刀单掷继电器开关。
所述第六开关模组16包括一PNP型三极管Q6，一二极管D6及所述开关K6及K12，K6及K12均为双刀单掷继电器开关。
所述第二开关模组12、第三开关模组13、第四开关模组14、第五开关模组15及第六开关模组16与所述第一开关模组11的工作原理相同。
所述第七开关模组17包括一三极管Q7，一二极管D7及所述开关K13，K13为双刀双掷继电器开关，在初始状态时接通触点A及接地触点。当所述单片机10的P2.6引脚的信号为高电平时，三极管Q7截止，其集电极为低电平，K13线圈中的电流很小，K13处于初始状态，与触点A及接地触点接触。当所述单片机10的P2.6引脚的信号为低电平时，三极管Q7导通，其集电极为高电平，K13的线圈中的电流增大，在磁力的作用下转而接触触点B及C。
测试时，先测取所述PC电源20第一路输出的电压及电流，使K13先处于所述初始状态，接通触点A及接地触点，所述单片机10根据程序设定发出信号使开关K1及K7导通，K2及K8、K3及K9、K4及K10、K5及K11、K6及K12断开，所述万用表80测取所述PC电源20的第一路(12V)输出电压并将测取数据传送至所述电脑60；然后，使K13切换至另一位置，接通触点B及C，K1及K7继续保持导通状态，所述所述万用表80测取电源测取R1两端的电压并将测取的数据传送至所述电脑60，所述电脑60即可算出所述第一输出的电流，进而算出第一路的输出功率。如此，依次测取所述PC电源20各路的输出功率，并由所述计算机60自动算出所述PC电源20的转换效率。

Claims (10)

1.一种电源转换效率测试系统，包括一电脑电源、一与所述电脑电源相连的交流电源、一功率计、一万用表及一负载，所述功率计连接于所述交流电源及所述电脑电源之间以测量所述电脑电源的输入功率，其特征在于：所述电源转换效率测试系统还包括一控制器、多个开关模组及一数据读取及处理装置，所述控制器控制切换所述开关模组的状态以使所述万用表测取得出所述电脑电源总输出功率所需的数据，所述数据读取及处理装置读取所述功率计及万用表测取的数据，计算出所述电脑电源的总输出功率和转换效率。
2.如权利要求1所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述控制器与一交流开关相连以控制开启或关闭所述电脑电源所接的交流电源。
3.如权利要求1所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述控制器与所述电脑电源的电源开启引脚相连，在所述电脑电源接通所述交流电源以后控制开启或关闭所述电脑电源。
4.如权利要求1所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述电脑电源输出多路电压，每一路输出电压通过一电阻连接至所述负载。
5.如权利要求4所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述多个开关模组包括一与所述万用表相连的双刀双掷开关，所述双刀双掷开关处于一第一位置时，所述万用表可依次测取所述电脑电源的各路输出电压，切换至一第二位置时，所述万用表可依次测取所述电脑电源各路输出外接电阻两端的电压。
6.如权利要求5所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述多个开关模组包括一第一开关模组，所述第一开关模组包括一第一开关及一第二开关，在所述双刀双掷开关处于所述第一位置，且所述第一开关闭合时所述万用表可测取所述电脑电源的第一路输出电压；在所述双刀双掷开关处于所述第二位置，且所述第二开关闭合时所述万用可测取所述第一路输出电压外接电阻电阻两端的电压。
7.如权利要求6所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述第二开关为双刀单掷开关。
8.如权利要求6所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述双刀双掷开关、第一开关及第二开关均为由所述控制器控制的继电器开关。
9.如权利要求8所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述控制器为单片机。
10.如权利要求8所述的电源转换效率测试系统，其特征在于：所述第一开关与第二开关同时导通或者断开。
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