CN102447411A - 一种通用型电源老化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用型电源老化系统，包括与被老化的电源电压输入端相连的电压输入端相连的电压输入及检测功能模块、与市电网络相连的逆变及并网模块和微控制器模块，所述的微控制器模块与所述的电压输入及检测功能模块相连，接收由电压输入及检测功能模块的检测信号，还包括0-40V升压模块和40V-60V直通模块。本发明的特点如下：由于采用了小于40V的电源系统的输出自动经过升压后再进入到逆变并网模块入网，而在40-60V之间的电源系统的输出直接接到逆变并网模块入网，保证60V以下的直流电源都可以回收，提高了效率。

Description

一种通用型电源老化系统

技术领域

本发明涉及电源老化领域，特别涉及一种用来对被老化的电源产品提供所需要的交流或者直流电源，回收被老化的电源产品输出的额定电功率的通用电源老化系统。

背景技术

电源老化即仿真出一种高温、恶劣环境的测试环境对电源设备进行长时间烧机，可提高产品稳定性和可靠性，是生产流程中的重要环节，目前，电源产品老化实验一般是由许多需要老化的产品集中在一起通过集中供电(交流或者直流)，同时使其在一个封闭的环境中以保持恒定的高温，并通过能量回收系统将被老化的电源消耗的功率回收，这种装备被称为老化房，因为它是在一个封闭的像房子一样的空间内，大量被老化的电源产品分别放置在一格一格的隔板上进行老化。

目前，老化房，又叫烧机房，是针对高性能电子产品(如：机算机整机，显示器，终端机，车用电子产品，电源供应器，主机板、监视器、交换式充电器等)仿真出一种高温、恶劣环境测试的设备，现在房的各类有很多，如恒温老化房/老化房/烧机房/高温老化房/老化试验室/POWER老化房，是提高产品稳定性、可靠性的重要实验设备、是各生产企业提高产品质量和竞争性的重要生产流程，该设备广泛应用于电源电子、电脑、通讯、生物制药等领域。

老化房设备外框架构采用双面彩钢保温库板组合而成，根据不同的要求配置本体系统、主电系统、控制系统、加热系统、温度控制系统、进排风系统、加热系统、时间控制系统、测试负载等，通过此测试程序可检查出不良品或不良件，是客户迅速找出问题、解决问题提供有效手段，充分提高客户生产效率和产品品质。

由于老化房的性能及环境必须保证产品所需要的温度、电源质量、负载量、工作时间及操作人员的安全、习惯等要求，所以，一套合格的老化设备，应该是一套安全可靠，高效节能、功能齐全和具有可扩充性的设备。

目前老化房的设计原则如下：

老化房是一专业设备，在容量及规格的设计必须满足当前各类产品的需求下，也必须保证自身工作的稳定性，因此它必须是高质量、安全可靠的，同时面临未来市场快速增长的发展需求，它应是灵活的、开放的、具备一定的可扩展性。在设计时遵循以下设计规则：

1.实用性、稳定性和先进性：

采用先进成熟的技术和设备，满足当前的需要，兼顾未来产品的需求，尽可能的采用最稳定、最实用的组件和材料。

2.安全、可靠性：

采用老化过程异常双报警系统(声、光)，充分保护产品及周边环境设备的安全。

3.灵活性和可扩展性：

客户所提出的具体要求，设计中必须满足。对于未来产品的需求，必须提供一定空间。所以老化房必须具有良好的灵活性和可扩展性。具有支持多种机型老化，提供技术升级、设备更新的灵活性。

4.标准化：

在老化系统结构、原理设计中，基于所涉及领域的有关标准，包括本体标准，电力电气规格变动奠定坚实基础。

5.工程的可分期性：

在老化房项目设计中，整体的工程和设备都为模块化结构，相当于该工程分期进行，而各期工程可以无缝结合、不造成重复施工和浪费。

6.经济性和投资保护性：

以较高的性能价格比构建老化房，使资金的产出投入达到最大值。能以较低的成本、较少的人员投入维持系统运转。达到产品对负载、环境要求。提高效能与高效益。尽可能保留并延长该设备实际应用能力，充分利用在资金和技术方面的投入。

7.可管理性：

由于老化房具有一定的复杂性、随着产品对老化房要求的不断提高，管理的任务必定日益繁重。所以，在设计过程中，必须考虑到以后的管理性，如：单个负载的可拆除性，负载量的可调性，电力系统的可扩充性，控制系统的集成性，对于老化房的管理实行最人性化的设计。

目前，电源产品的老化系统中，所有被老化的电源产品的输出都要经过升压模块再到逆变器模块变换成交流电入网，这样做电路虽然简单，但不能对输出电压为5V-60V范围内的电源产品都进行老化，因为如果是40V-60V范围内的电源产品输出不需要经过升压就可以直接进入到逆变器进行逆变成交流电入网，不是一种通用的电源老化系统。

发明内容

为了克服目前电源老化系统不能通用于所有小于60V直流电源产品的不足，本提供一种通用型电源老化系统，本系统利用检测到的电源输出结果，对小于40V的电源系统的输出进行升压后再到逆器转换成市电入网，对于40V到60V之间的电源产品的输出直接进入到逆变器转换成市电入网。

本发明为实现其目的而采用的技术方案是：一种通用型电源老化系统，包括与被老化的电源电压输入端相连的电压输入端相连的电压输入及检测功能模块、与市电网络相连的逆变及并网模块和微控制器模块，所述的微控制器模块与所述的电压输入及检测功能模块相连，接收由电压输入及检测功能模块的检测信号，还包括0-40V升压模块和40V-60V直通模块；在微控制器控制下，当所述的电压输入及检测功能模块检测到被老化的电源电压小于40VDC时，电压输入及检测功能模块的电流输出通过所述的0-40V升压模块处理接所述的逆变及并网模块，当所述的电压输入及检测功能模块检测到被老化的电源电压大于40VDC时，电压输入及检测功能模块的电流输出通过所述的40V-60V直通模块接所述的逆变及并网模块。

进一步的，上述的一种通用型电源老化系统中：所述的被老化电源是集中供电的。所述的集中供电电源包括直流电源、三相五线交流电源、交流接触器和交流检测驱动电路，所述的三相五线交流电源的PE线接地，A、B、C相和N分别接所述的交流接触器的各常闭点，所述的直流电源的正极线分别接与所述的三相五线交流电源的A、B、C相对应的常开点，直流电源的负极线接与所述的三相五线交流电源的N相对应的常开点，所述的交流接触器的输出接老化系统，所述的交流检测驱动电路与所述的交流接触器相连根据检测到的老化系统所需电源情况选择常闭点还是常开点与所述的老化系统连接。

进一步的，上述的通用型电源老化系统设置在一个封闭空间，具有一个恒温系统，所述的恒温系统包括温度传感器、恒温驱动电路、加热系统和散热系统，所述的温度传感器接所述的恒温驱动电路，所述恒温驱动电路接所述的加热系统和散热系统，当所述的温度传感器检测到高于要求的温度时，启动所述的散热系统工作，当所述的温度传感器检测到低于要求的温度时，启动加热系统工作。

本发明的特点如下：由于采用了小于40V的电源系统的输出自动经过升压后再进入到逆变并网模块入网，而在40-60V之间的电源系统的输出直接接于到逆变并网模块入网，保证60V以下的直流电源都可以回收，提高了效率。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例1系统框图。

图2是实施例1中老化电源产品的集中供电电源。

图3是实施例1所采用的恒温控制曲线图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本实施例是一种对电源产品进行老化实验的系统，是一种通用型电源老化系统，包括与被老化的电源电压输入端相连的电压输入端相连的电压输入及检测功能模块、与市电网络相连的逆变及并网模块和微控制器模块，所述的微控制器模块与所述的电压输入及检测功能模块相连，接收由电压输入及检测功能模块的检测信号，还包括0-40V升压模块和40V-60V直通模块；在微控制器控制下，当所述的电压输入及检测功能模块检测到被老化的电源电压小于40VDC时，电压输入及检测功能模块的电流输出通过所述的0-40V升压模块处理接所述的逆变及并网模块，当所述的电压输入及检测功能模块检测到被老化的电源电压大于40VDC时，电压输入及检测功能模块的电流输出通过所述的40V-60V直通模块接所述的逆变及并网模块。

本实施例中被老化电源是集中供电的，所述的集中供电电源如图2所示包括直流电源、三相五线交流电源、交流接触器2和交流检测驱动电路3，所述的三相五线交流电源与直流电源都是通过空气开关1接入系统，交流电的PE线接地，A、B、C相和N分别接所述的交流接触器的各常闭点，如图中B点，所述的直流电源的正极线分别接与所述的三相五线交流电源的A、B、C相对应的常开点就是图中A点，直流电源的负极线接与所述的三相五线交流电源的N相对应的常开点，所述的交流接触器2的输出接老化系统，所述的交流检测驱动电路3与所述的交流接触器2相连根据检测到的老化系统所需电源情况选择常闭点还是常开点与所述的老化系统连接。该系统设置在一个封闭空间，也就是平常说的老化屋或者老化柜，具有一个恒温系统，所述的恒温系统包括温度传感器、恒温驱动电路、加热系统和散热系统，所述的温度传感器接所述的恒温驱动电路，所述恒温驱动电路接所述的加热系统和散热系统，当所述的温度传感器检测到高于要求的温度时，启动所述的散热系统工作，当所述的温度传感器检测到低于要求的温度时，启动加热系统工作。

本实施例恒温驱动电路采用如图3所示的温度控制策略，操作人员设置温度范围。(例：55±3℃，即中间点为55℃，上限点为58℃，下限点为52℃，中上点为56.5℃，中下点为53.5℃，分别对应图中的五条虚线)。

初始常温状态下启动加热系统，温度在20分钟内达到A点，此时停止加热，温度缓慢上升至B点，散热系统开启，对外排热，温度降低至C点停止散热，一般情况下温度会缓慢回升，但假如继续降低至D点，此时加热系统重新开启，循环上述动作。

将各通用型电源老化系统集中起来组成一个老化柜，下面是本实施例产品老化柜的特点：

1、老化柜采用双隔离设计，即老化区与负载区双层隔离，老化区与环境双层中空隔离。降低老负载工作温度与环境温度。

2、采用后台通信监控方式，可实现一台电脑监控多台老化系统。

3、一体化，集成设计，将老化区、配电区、负载区合理分配并有效结合，使之成为一个整体可移动老化系统。

4、该老化系统由48(6*8)个节能电子负载、老化配电系统(老化柜)组成。其中，每个老化柜分6层，每层可装8个电子负载，第个电子负载可老化4路输出电源，每层可老化32路输出电源，可同时老化多种不同规格的电源。

5、该老化系统具有智能温控调节功能，可实现自动加热、散热，保证电源在要求的温度范围内工作。

6、该老化系统具有ON-OFF冲击功能。

7、该老化系统配备后台监控软件，可实时监控多个老化系统，并记录相关的电压、电流、温度等数据。同时具有查询、分析数据及报表输出等功能。

8、监控具有数据上传功能，可将老化数据上传至服务器，可实现远程监控，并确保数据安全。

产品用途：广泛应用于电源电子、电脑、通讯、生物制药等领域。

利用本实施例的系统组合的恒温老化房或者恒温老化柜的详细资料

1.主要技术参数：

1.1温度范围：常温～+60℃/80℃；

1.2温度波动：±0.5℃；

1.3温度偏差：±3℃或±5℃；

1.4房内尺寸：按要求；

1.5运行方式：温度可调，恒定运行或程序运行；

1.6安装电源：380V；50Hz；

2.控制系统及安全保护措施：

2.1电控设计参照《低压配电设计规范》GB50054-95，《供配电设计规范》GB5002S2-95，《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92，使电控设计标准化。

2.2控制系统集成老化功能设计。设计功能控制电柜，老化所需时间、温度、各类操作开关可在一个控制电柜上操作；电柜面板设计美观、操作简单。

2.3老化过程可全自动控制，具有部分异常自处理功能，让操作自动化、简单化。

a.动切断循环风机、电热等电源；老化房自行降温，继续老化，待总老化时间到，黄色警示灯亮起，告知老化完毕。

b.产品超温保护控制。在温度超过产品老化温度上限时，自动切断产品供电，以保护产品过温老化，影响其性能；同时蜂鸣器报警、红色警示灯亮起。温度正常自动恢复供电。

c.加热器PID闭环控制。采用SSR配套使用，温度到达设定温后，根据需要自动无级调节加热器功率大小，器件无机械损耗且室内温度稳定性高。

2.4具有多重保护功能，安全可靠。

a.电热防干烧，风机故障或风管内温度过高时自动切断整个电源，同时警报器报警。

b.电加热与风机联动设计，风机未能启动时加热器无法单独启动。

c.加热器防MC粘连设计。SSR无触点关断，无机械动作、损耗，杜绝一切意外。

d.加热器连接采用耐高温线材，3000C不燃烧。

e.室内安装防爆型照明灯，提高灯泡寿命，防止灯泡爆破。

f.库体采用难燃保温材料，保温性能好，安全系数高。

g.超温声光报警功能：老化过程中出现超温状况，则亮红灯，蜂鸣器响起。

3.室体结构及用料说明：Chamber

本体系统材料先用EPS夹芯板，产品的燃烧性能符合《建筑材料燃烧性能分级》B2级的规定。

3.1墙体材料：库体五面采用双面彩钢保温库板(EPS计算机色)拼装而成，固定支撑铝材横梁，铝型材板包边；地面不做处理，接合处打密封玻璃胶，有效保证房间的密封性，室内放置产品老化车。

其中外墙材料：墙身板：彩钢板0.5mm厚；

天花板：彩钢板0.5mm厚；

门板：彩钢板0.5mm厚；

其中内墙材料：墙身板：彩钢板0.5mm厚；

天花板：彩钢板0.5mm厚；

门板：彩钢板0.5mm厚；

3.2门洞设置：按要求；

3.3观察窗：老化过程中可随时观察室内工作状况。

3.4加热器放置于老化房顶上循环风道中，四周加防火隔热材料。采用PID温度模块控制，温度到达产品所需要温度后，根据室内温度波动自动调节加热器功率大小配合保温库板的保温性，使室内温度精确稳定在所设定温度数值。

4.空气调节系统

风力管道系统符合《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002标准。

4.1热风循环风系统采用下送上回循环概念，大容量风机强制运风。

4.2风力分为排风系统和循环风系统。两套系统独立工作。

4.3排风系统为室内温度超过产品所需要温度时将室内多余热量排至室外

4.4排风系统采用风道与风机相结合设计概念，循环风机不停地给房间空气做对流循环运动；保证室内温度均匀性。

4.5加热器安装于老化房顶部。采用PID闭环控制，温度达到产品所需要温度后，根据室外内温度动态自动调节电热输出功率，充分提高室内温度的精度。

工作容积从8m3到1000m3，温度范围从常温～+60℃/80℃。控制器从微芯片LED到PLC可编程逻辑控制仪触摸屏显示器，及远程集中控制系统。都可按客户要求专门设计与制造。

就是让电源在恶劣的环境下工作，以前做过一种电源，放在高温(50℃)的小房间里连续带满载工作48小时，这是老化的一种形式。还有的要求更严格的是，把电源放在低温环境中。

老化的意义是评估电源的性能，在恶劣的环境中工作一小时相当于在正常环境中工作几天的效果。

Claims (4)

1.一种通用型电源老化系统，包括与被老化的电源电压输入端相连的电压输入端相连的电压输入及检测功能模块、与市电网络相连的逆变及并网模块和微控制器模块，所述的微控制器模块与所述的电压输入及检测功能模块相连，接收由电压输入及检测功能模块的检测信号，其特征在于：还包括0-40V升压模块和40V-60V直通模块；

在微控制器控制下，当所述的电压输入及检测功能模块检测到被老化的电源电压小于40VDC时，电压输入及检测功能模块的电流输出通过所述的0-40V升压模块处理接所述的逆变及并网模块，当所述的电压输入及检测功能模块检测到被老化的电源电压大于40VDC时，电压输入及检测功能模块的电流输出通过所述的40V-60V直通模块接所述的逆变及并网模块。

2.根据权利要求1所述的一种通用型电源老化系统，其特征在于：所述的被老化电源是集中供电的。

3.根据权利要求2所述的一种通用型电源老化系统，其特征在于：所述的集中供电电源包括直流电源、三相五线交流电源、交流接触器(2)和交流检测驱动电路(3)，所述的三相五线交流电源的PE线接地，A、B、C相和N分别接所述的交流接触器的各常闭点，所述的直流电源的正极线分别接与所述的三相五线交流电源的A、B、C相对应的常开点，直流电源的负极线接与所述的三相五线交流电源的N相对应的常开点，所述的交流接触器(2)的输出接老化系统，所述的交流检测驱动电路(3)与所述的交流接触器(2)相连根据检测到的老化系统所需电源情况选择常闭点还是常开点与所述的老化系统连接。

4.根据权利要求1所述的通用型电源老化系统，其特征在于：该系统设置在一个封闭空间，具有一个恒温系统，所述的恒温系统包括温度传感器、恒温驱动电路、加热系统和散热系统，所述的温度传感器接所述的恒温驱动电路，所述恒温驱动电路接所述的加热系统和散热系统，当所述的温度传感器检测到高于要求的温度时，启动所述的散热系统工作，当所述的温度传感器检测到低于要求的温度时，启动加热系统工作。

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