CN102175979B - 一种产品老化测试的节能方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种产品老化测试的节能方法，其包括一组产品测试并联组、多组产品测试串联组及其相应的独立产品测试串联组、独立产品测试并联组，所述产品测试串联组前级为后级供电，独立产品测试串联组为前级补偿输出电流，独立产品测试并联组为后级分流，其电流补偿及分流通过恒流单元控制相应通断开关实现，本发明还提供实施上述方法的装置。利用本发明，由于只在最后一级测试产品的输出加额定负载，从而节省大量的能源消耗，且利用恒流单元控制测试单元中的恒定输入电流，大大提高产品测试的稳定性。

Description

一种产品老化测试的节能方法及装置

技术领域

本发明属于电子电路领域，具体涉及一种产品老化测试的节能方法及相应装置。

背景技术

企业在出厂、用户验货时，其生产的开关电源或充电器等产品均需要进行老化测试，其老化时间分4小时、8小时、24小时等多种方式。而老化过程中，均以负载发热的形式消耗大量电能。在现有的产品测试模式下，各个测试产品的输出端均加载一负载电阻进行老化加载，即各测试产品相互并联，此电路形式由于负载过多，其消耗功率过大，在生产测试中需面对其庞大能源消耗问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种老化测试的节能技术及实现其技术的装置，其合理利用测试产品的工作特性，将前级测试产品的输出串联，通过电压、电流设置后供给后级利用，只在最后一级测试产品的输出加额定负载，且能实现恒流输入输出测试产品。

本发明所述的产品老化测试节能方法，包括以下步骤：

1)制备多个相同的可测试产品的测试单元，各测试单元输出端串联后作为串联输出端，得一组产品测试串联组；

2)多次重复步骤1)，得多组产品测试串联组；

3)将后一组中各测试单元的输入端连接前一组的串联输出端，后一组中各测试单元作为前一组的负载；

4)将最前一组各个测试单元的输入端分别连接至供电电源提供输入电压；

5)制备多个与步骤1)相同测试单元数量相同的测试单元，各测试单元输出端分别加载一负载，得一组产品测试并联组；

6)所述产品测试并联组中各测试单元输入端连接最后一组产品测试串联组的串联输出端；

7)在各产品测试串联组的串联输出端制备与步骤1)相同数量的测试单元，所述各测试单元输出端串联后连接该产品测试串联组的串联输出端，输入端连接与该产品测试串联组相同的前级输出，得一独立产品测试串联组；

8)在各产品测试串联组的串联输出端制备与步骤1)相同数量的测试单元，所述各测试单元输入端连接于产品测试串联组的串联输出端，输出端分别加载一负载，得一独立产品测试并联组；

9)设置一补偿电流通断开关在所述独立产品测试串联组的串联输出端，控制独立产品测试串联组的补偿电流的导通或断开过程；

10)设置一分流通断开关在所述独立产品测试并联组的测试单元输入端，控制各产品测试串联组流入独立产品测试并联组的过大电流的导通或断开过程；

11)在产品测试串联组的串联输出端及连接后一组各测试单元的输入端之间各制备一恒流单元，以控制所述补偿电流通断开关和分流通断开关的导通或断开过程。

本发明所述的产品老化测试的节能装置，其包括供电电源、负载电阻、一组产品测试并联组和多组产品测试串联组，所述产品测试串联组每组包括多个测试单元且各组测试单元的数量相同，所述供电电源各连接第一组产品测试串联组中各测试单元的输入端，每组中各测试单元输出端依次串联而成的串联输出端连接后一组测试单元各个输入端；所述产品测试并联组包括与一组产品测试串联组相同数量的测试单元，产品测试并联组中各测试单元输入端连接最后一产品测试串联组的串联输出端，各测试单元输出端加载一负载电阻。

其还包括多组独立产品测试串联组和独立产品测试并联组，各组所述独立产品测试串联组各连接一产品测试串联组的串联输出端，其包括与该组产品测试串联组相同数量且连接方法的测试单元；各组所述独立产品测试并联组各连接一产品测试串联组的串联输出端，其包括与该组产品测试串联组相同数量的测试单元，所述独立产品测试并联组中各测试单元的输入端连接该组产品测试串联组的串联输出端，所述独立产品测试并联组中各测试单元的输出端连接一负载电阻。

各产品测试串联组与相应独立产品测试串联组之间连接一补偿电流通断开关，各产品测试串联组与相应独立产品测试并联组之间连接一分流通断开关，各产品测试串联组的串联输出端及后一组各测试单元的输入端之间连接一恒流单元，实现补偿电流或分流的电流控制。

所述恒流单元包括一比较器、功率检流电阻器、电压基准单元和两个三极管，所述比较器反相端分别连接功率检流电阻器和测试单元输入端，输出端经一电阻连接两个三极管的基极，同相端连接电压基准单元输出端，所述电压基准单元参考端经一电阻连接产品测试串联组的串联输出端。

所述三极管可为PNP三极管或NPN三极管。当利用PNP三极管时，其发射极经电阻连接产品测试串联组的串联输出端，集电极接地并经一电阻连接基极；当利用NPN三极管时，其集电极经电阻连接产品测试串联组的串联输出端，发射极接地。

所述补偿电流通断开关和分流通断开关可为P型或N型MOS管，其栅极各经一电阻连接产品测试串联组的串联输出端，补偿电流通断开关的源极和漏极分别连接独立产品测试串联组或者产品测试串联组的串联输出端，分流通断开关的源极和漏极分别连接独立产品测试并联组或者产品测试串联组的串联输出端，各开关的源极和漏极如何连接应根据不同沟道型MOS管与三极管的组合变化而改变，而其不同组合最终应能实现的效果为：当输入电流过小时，MOS管K1导通、MOS管K2关断，串联组回路导通，向后级补充电流；当I1＞I2输入电流过大时，MOS管K1关断、MOS管K2导通，并联组回路导通，从前级引入分流至并联组。

使用本发明能够达到的有益效果是：将前级测试产品的各级输出串联，作为后级的供电电源，后级作为前级的负载，只在最后一级测试产品的输出加额定负载从而极大地节省大量的能源，所添加的测试组越多其效果越明显，且利用恒流单元控制测试单元中的恒定输入输出电流，极大提高产品测试的稳定性。

下面结合附图与实施例，对本发明作进一步的详细说明：

附图说明

图1为传统老化测试的连接方式原理图；

图2为本发明最后两级的连接方式图；

图3为本发明使用P型及N型MOS管、两NPN三极管组合的电路图；

图4为本发明使用P型及N型MOS管、两PNP三极管组合的电路图；

图5为本发明使用NPN及PNP型三极管、两个N型MOS管组合的电路图；

图6为本发明使用NPN及PNP型三极管、两个P型MOS管组合的电路图。

具体实施方式

如图1所示，传统的老化测试将各产品测试单元分别与交流输入端并联，且每个单元输出端加一负载，其消耗总功率P＝M*N*P1/η，其中η为产品测试单元的效率，此种连接方式的能源消耗非常大。

实施例1：

本发明的一种产品老化测试节能方法，图2示出最后两级的连接图，中间各级的电气连接与控制原理与相同，其具体可依以下步骤实现：

1)制备多个相同的可测试产品的测试单元1-1～m-1，各测试单元输出端串联后作为串联输出端a，得一组产品测试串联组；

2)多次重复步骤1)，得n-1组产品测试串联组；

3)所述n-1组产品测试串联组的电气连接相类似，即将后一组中各测试单元的输入端连接前一组的串联输出端a，把后级的各测试单元作为前级的负载；

4)将第一组各个测试单元的输入端分别连接至供电电源提供输入电压V2及输入电流I2；

5)制备m个与步骤1)相同的测试单元，分别加载负载R1-n～Rm-n至各测试单元输出端，得一组产品测试并联组；

6)所述产品测试并联组中各测试单元输入端连接最后一组产品测试串联组n-1的串联输出端a；

7)在1～n-1各组产品测试串联组的串联输出端分别制备m个与步骤1)相同的测试单元，所述各测试单元输出端串联后连接该产品测试串联组的串联输出端a，输入端连接与该产品测试串联组相同的前级输出，得一独立产品测试串联组；

8)在1～n-1组产品测试串联组的串联输出端分别制备m个与步骤1)相同的测试单元，所述各测试单元输入端连接于产品测试串联组的串联输出端a，输出端分别加载一负载，得一独立产品测试并联组；

9)设置一补偿电流通断开关K1在所述独立产品测试串联组的串联输出端，控制独立产品测试串联组流出的补偿电流Ij1的导通或断开过程；

10)设置一分流通断开关K2在所述独立产品测试并联组的测试单元输入端，控制流入独立产品测试并联组的过大电流Ij2的导通或断开过程；

11)在各产品测试串联组的串联输出端及连接其后一组的各测试单元输入端之间制备一恒流单元，以控制所述补偿电流通断开关K1和分流通断开关K2的导通或断开过程。

由于后级作为前级的负载，主要的能源消耗在于最后一级，即N级负载R1-n～Rm-n上，按照该方法消耗的总功率为P＝M*P1/η，比较传统的老化测试与本发明老化测试的电路连接方式可知，本发明节省消耗总功率为传统的老化测试连接方式消耗功率的可极大地节省能源的消耗，节能效果显著。

本发明所述的产品老化测试的节能装置，其包括供电电源、负载电阻R1-n～Rm-n、一组产品测试并联组和n组产品测试串联组，所述产品测试串联组每组均包括m个测试单元，所述供电电源各连接第1组产品测试串联组中各测试单元的输入端，每组中各测试单元输出端依次串联而成的串联输出端a连接其后一组测试单元的各输入端；所述产品测试并联组包括m个与产品测试串联组相同的测试单元，产品测试并联组中各测试单元输入端连接最后一产品测试串联组n-1组的串联输出端a，测试单元输出端分别加载一负载电阻R1-n～Rm-n。

设定测试单元允许输入电压为V2，产品测试额定输出电压为V1，产品测试串联组应满足一条件：M*V1＜V2，在满足此条件情况下，M、N可以根据测试的需要而无限加大。

其还包括n-1组独立产品测试串联组和独立产品测试并联组，每组独立产品测试串联组各连接相应一组产品测试串联组的串联输出端，其包括m个与该组产品测试串联组相同连接方法的测试单元；每组所述独立产品测试并联组各连接相应一组产品测试串联组的串联输出端，其包括m个与该组产品测试串联组相同的测试单元，各测试单元的输入端连接该组产品测试串联组的串联输出端，所述独立产品测试并联组中测试单元的输出端各连接一负载电阻。

设定测试产品输入电流为I2，输出电流为I1，为使产品的测试稳定，应时刻保持恒定电流通过各产品测试单元。本发明引入独立产品测试串联组及独立产品测试并联组，当I1＜I2时，独立产品测试串联组向后级补充补偿电流Ij1，使I1+Ij1＝I2；当I1＞I2时，独立产品测试并联组从前级分流电流Ij2，使I1-Ij2＝I2。

各产品测试串联组与相应独立产品测试串联组之间连接一补偿电流通断开关K1，各产品测试串联组与相应独立产品测试并联组之间连接一分流通断开关K2，各产品测试串联组的串联输出端及其后一组各测试单元输入端之间连接一恒流单元，实现补偿电流Ij1或分流Ij2的电流控制。

如图3所示，所述恒流单元包括一比较器U1、功率检流电阻器R1、电压基准单元U2和两个三极管Q1、Q2，所述比较器U1的输出端各经一电阻连接三极管Q1、Q2的基极，反相端分别连接功率检流电阻器R1和测试单元输入端，同相端连接电压基准单元U2输出端，所述电压基准单元U2的参考端经一电阻R5连接产品测试串联组的串联输出端a。

所述补偿电流通断开关K1和分流通断开关K2分别为P型和N型MOS管，其栅极各经电阻R7、R10连接产品测试串联组的串联输出端，补偿电流通断开关K1的漏极和源极分别连接产品测试串联组的串联输出端a和独立产品测试串联组，分流通断开关K2的漏极和源极分别连接独立产品测试并联组和产品测试串联组的串联输出端a。

所述三极管Q1、Q2为NPN三极管，其集电极依次经电阻R8、R7和R11、R10连接产品测试串联组的串联输出端a，发射极接地。

根椐检流电阻R1与比较器U1的设置，当I1＜I2时，比较器输出高电平，Q1、Q2同时截止，MOS管K1导通、MOS管K2关断，串联组回路导通，即实现向后级补充电流Ij1；当I1＞I2时，比较器输出低电平，Q1、Q2同时导通，MOS管K1关断、MOS管K2导通，并联组回路导通，从前级输出分流Ij2。

以下给出额外的3个利用不同三极管和MOS管组合的实施例，其同样能够实现上述功能：

实施例2：

如图4所示，当使用两个PNP三极管Q1、Q2时，其发射极依次经电阻R9、R8和R13、R12连接产品测试串联组的串联输出端a，集电极接地，补偿电流通断开关K1使用N型MOS管，其漏极和源极分别连接产品测试串联组的串联输出端a和独立产品测试串联组，分流通断开关K2使用P型MOS管，其漏极和源极分别连接独立产品测试并联组和产品测试串联组的串联输出端a，两开关的栅极各经电阻R8、R12连接产品测试串联组的串联输出端。

实施例3：

如图5所示，当补偿电流通断开关K1及分流通断开关K2均使用N型MOS管时，K1漏极和源极分别连接独立产品测试串联组和产品测试串联组的串联输出端a，K2漏极和源极分别连接独立产品测试并联组和产品测试串联组的串联输出端a，两开关的栅极各经电阻R8和R11连接产品测试串联组的串联输出端，三极管Q1发射极依次经电阻R9、R8和三极管Q2集电极经R12、R11分别连接产品测试串联组的串联输出端a，Q2的发射极接地，Q1集电极接地并通过电阻R7连接基极。

实施例4：

如图5所示，当补偿电流通断开关K1及分流通断开关K2均使用P型MOS管时，K1漏极和源极分别连接产品测试串联组的串联输出端a和独立产品测试串联组，K2漏极和源极分别连接独立产品测试并联组和产品测试串联组的串联输出端a，两开关的栅极各经电阻R7、R11连接产品测试串联组的串联输出端，三极管Q1集电极依次经电阻R8、R7和三极管Q2发射极经电阻R12、R11分别连接产品测试串联组的串联输出端a，Q2的集电极接地并通过电阻R10连接基极，Q1发射极接地。

以上发明所述仅为本发明的最佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明基础上所作的修改、替换或改进，均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种产品老化测试的节能方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备多个相同的可测试产品的测试单元，各测试单元输出端串联后作为串联输出端，得一组产品测试串联组；

2)多次重复步骤1)，得多组产品测试串联组；

3)将后一组中各测试单元的输入端连接前一组的串联输出端，后一组中各测试单元作为前一组的负载；

4)将最前一组各个测试单元的输入端分别连接至供电电源提供输入电压；

5)制备与步骤1)相同测试单元数量的测试单元，各测试单元输出端分别加载一负载电阻，得一组产品测试并联组；

6)所述产品测试并联组中各测试单元输入端连接最后一组产品测试串联组的串联输出端。

2.根据权利要求1所述的产品老化测试的节能方法，其特征在于，包括以下步骤：

7)在各产品测试串联组的串联输出端制备与步骤1)相同数量的测试单元，所述各测试单元输出端串联后连接该产品测试串联组的串联输出端，输入端连接与该产品测试串联组相同的前级输出，得一独立产品测试串联组；

8)在各产品测试串联组的串联输出端制备与步骤1)相同数量的测试单元，所述各测试单元输入端连接于产品测试串联组的串联输出端，输出端分别加载一负载，得一独立产品测试并联组。

3.根据权利要求2所述的产品老化测试的节能方法，其特征在于，包括以下步骤：

9)设置一补偿电流通断开关在所述独立产品测试串联组的串联输出端，控制独立产品测试串联组的补偿电流的导通或断开过程；

10)设置一分流通断开关在所述独立产品测试并联组的测试单元输入端，控制各产品测试串联组流入独立产品测试并联组的过大电流的导通或断开过程；

11)在各产品测试串联组的串联输出端及连接其后一组的各测试单元输入端之间制备一恒流单元，以控制所述补偿电流通断开关和分流通断开关的导通或断开过程。

4.一种实施权利要求1所述的产品老化测试的节能方法的装置，其特征在于，包括供电电源、负载电阻、一组产品测试并联组和多组产品测试串联组，所述产品测试串联组每组包括多个测试单元且各组测试单元的数量相同，所述供电电源各连接第一组产品测试串联组中各测试单元的输入端，每组中各测试单元输出端依次串联而成的串联输出端连接后一组中测试单元各个输入端；所述产品测试并联组包括与一组产品测试串联组相同数量的测试单元，产品测试并联组中各测试单元输入端连接最后一产品测试串联组的串联输出端，各测试单元输出端加载一负载电阻。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，包括多组独立产品测试串联组和独立产品测试并联组，各组所述独立产品测试串联组各连接一产品测试串联组的串联输出端，其包括与该组产品测试串联组相同数量且相同连接方法的测试单元；各组所述独立产品测试并联组各连接一产品测试串联组的串联输出端，其包括与该组产品测试串联组相同数量的测试单元，所述独立产品测试并联组中各测试单元的输入端连接该组产品测试串联组的串联输出端，所述独立产品测试并联组中各测试单元的输出端连接一负载电阻。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，包括补偿电流通断开关、分流通断开关和恒流单元，各产品测试串联组与相应独立产品测试串联组之间各连接所述补偿电流通断开关，各产品测试串联组与相应独立产品测试并联组之间各连接所述分流通断开关，各产品测试串联组的串联输出端及后一组中各测试单元的输入端之间各连接一所述恒流单元。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述恒流单元包括一比较器、功率检流电阻器、电压基准单元和两个三极管，所述比较器输出端各经一电阻连接两个三极管的基极，反相端分别连接功率检流电阻器和测试单元输入端，同相端连接电压基准单元输出端，所述电压基准单元参考端经一电阻连接产品测试串联组的串联输出端。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述补偿电流通断开关和分流通断开关为MOS管，其栅极各经一电阻连接产品测试串联组的串联输出端，源极分别连接独立产品测试串联组和独立产品测试并联组，漏极连接产品测试串联组的串联输出端。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述三极管为PNP三极管，其发射极经一电阻连接产品测试串联组的串联输出端，集电极接地并经一电阻连接基极。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述三极管为NPN三极管，其集电极经一电阻连接产品测试串联组的串联输出端，发射极接地。