CN104076252A - 电性测试装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电性测试装置及其方法，所述电性测试装置具有谐振电路模块、第一电源供应模块、第二电源供应模块、测量模块以及控制模块。谐振电路模块用以耦接待测装置。第一电源供应模块具有第一开关元件，于第一开关元件截止时，第一电源供应模块提供第一电压至谐振电路模块。于第一开关元件导通时，第二电源供应模块提供第二电压至谐振电路模块。测量模块至少用以测量谐振电路模块于接收第一电压时产生的电性信号。控制模块依据电性信号以控制第一开关元件的导通或截止。据此，所述电性测试装置能具有开路检查与电感量测量的功能。

Description

电性测试装置及其方法

技术领域

本发明关于一种电性测试装置及其方法，特别是关于一种兼具开路检查与电感量测量的电性测试装置及其方法。

背景技术

随着科技的进步，电子元件越来越多样化。为了确保电子元件的品质，一般厂商往往会在出厂前完成电子元件的各种检验与测试。举例来说，电感器、马达与线圈是常见的具电感特性的电子元件，在品质检验时通常会进行层间耐压测试(layer short test)的程序。所述层间耐压测试一般是指同组线圈与线圈之间的耐压测试，以期找出已经短路或已经有瑕疵的电感特性的电子元件，避免装设所述电子元件的产品于使用过程发生故障。

然而，在实际进行层间耐压测试的过程中，若待测的电子元件没有确实连接到测试装置即开始测试，往往会发生火花放电的现象。经常性的火花放电，将会缩短测试装置的使用寿命，且容易损坏连接待测电子元件的治具。另一方面，火花放电现象也因为容易干扰其他的电性测试程序，而被视为一种必须避免的干扰源。

此外，由于同一批出厂的电子元件中，任两个电子元件的电感值可能存在些微的差异。若以相同的电压进行层间耐压测试，结果往往会有检测误差，从而无法准确得知电子元件是否发生故障。因此，业界需要一种兼具开路检查与电感量测量的电性测试装置及其方法，以避免损坏测试装置，并减少测量电子元件的电感值的误差。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提出一种电性测试装置，能在进行层间耐压测试的程序之前，先判断待测装置是否已经确实连接上治具，从而减少火花放电现象。此外，所述电性测试装置也可以在进行层间耐压测试的程序之前，先判断待测装置的电感值，从而可以提供适当的层间耐压测试的电压，以减少测量待测装置的电感值的误差。

本发明实施例提供一种电性测试装置，所述电性测试装置包括谐振电路模块、第一电源供应模块、第二电源供应模块、测量模块以及控制模块。所述谐振电路模块用以耦接待测装置。所述第一电源供应模块耦接谐振电路模块并具有第一开关元件，于第一开关元件截止时，第一电源供应模块提供第一电压至谐振电路模块。所述第二电源供应模块耦接谐振电路模块，于第一开关元件导通时，第二电源供应模块提供第二电压至谐振电路模块。所述测量模块耦接谐振电路模块，至少用以测量谐振电路模块于接收第一电压时产生的电性信号。所述控制模块耦接测量模块与第一电源供应模块，依据电性信号以控制第一开关元件的导通或截止。

于本发明一示范实施例中，第一电源供应模块提供的第一电压用以进行待测装置的接触检查测试，第二电源供应模块提供的第二电压用以进行待测装置的层间耐压测试。此外，控制模块由电性信号计算待测装置的电感值，并判断电感值是否于预设范围中。若电感值是在预设范围中，则控制模块导通第一开关元件。另外，控制模块更耦接第二电源供应模块，且第二电源供应模块具有第二开关元件，第二开关元件受控于控制模块以选择性地输出第二电压。另一方面，控制模块更能依据电感值的大小对应调整第二电压的大小。

本发明更提出一种电性测试方法，能在进行层间耐压测试的程序之前，先判断待测装置是否已经确实连接上治具，从而减少火花放电现象。此外，所述电性测试方法也可以在进行层间耐压测试的程序之前，先判断待测装置的电感值，从而可以提供适当的层间耐压测试的电压，以减少测量待测装置的电感值的误差。

本发明实施例提供一种电性测试方法，包括下列步骤。于第一开关元件截止时，提供第一电压至谐振电路模块，谐振电路模块用以耦接待测装置。以及，于第一开关元件导通时，提供第二电压至谐振电路模块。以及，测量谐振电路模块于接收第一电压时产生的电性信号。以及，依据电性信号以控制第一开关元件的导通或截止。

于本发明一示范实施例中，于依据电性信号以控制该第一开关元件的导通或截止的步骤中，更包括下列步骤。依据电性信号计算待测装置的电感值。以及，判断电感值是否于预设范围中。若电感值是在预设范围中，则导通第一开关元件。此外，更可以依据电感值的大小对应调整第二电压的大小

综上所述，本发明实施例提供的电性测试装置与方法，能在进行较高电压的层间耐压测试的程序之前，先利用较低电压测试待测装置是否已经确实连接上治具。从而，本发明可以避免直接供给高电压而意外产生火花放电现象。此外，所述电性测试装置与方法也可以在进行层间耐压测试的程序之前，先判断待测装置的电感值。依据侦测到的电感值大小而对应调整层间耐压测试的电压，以减少层间耐压测试的误差。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。

附图说明

图1绘示依据本发明一示范实施例的电性测试装置的功能方块图。

图2绘示依据本发明另一示范实施例的电性测试装置的电路示意图。

图3绘示依据本发明一示范实施例的电性测试方法的流程图。

图4绘示接续图3的电性测试方法的流程图。

【符号说明】

1：电性测试装置

10：谐振电路模块

12：第一电源供应模块

14：第二电源供应模块

16：测量模块

18：控制模块

20：待测装置

30：谐振电路模块

32：第一电源供应模块

320：第一电源

322：耦合线圈

34：第二电源供应模块

340：第二电源

342、344：二极管

36：测量模块

R1～R4：电阻

C1、C2：电容

S1：第一开关元件

Q1：第二开关元件

具体实施方式

请参见图1，图1绘示依据本发明一示范实施例的电性测试装置的功能方块图。如图所示，电性测试装置1具有谐振电路模块10、第一电源供应模块12、第二电源供应模块14、测量模块16以及控制模块18。谐振电路模块10用以耦接待测装置20。于实务上，电性测试装置1可以用于测量单一个待测装置20或批次测量多数个待测装置20，即待测装置20不一定固定安设在谐振电路模块10上。举例来说，谐振电路模块10可以具有对应的测试载台、治具(jig)或其他适当的结构，而待测装置20可插拔地夹持(clamp)或装设所述测试载台或治具的结构上。待测装置20可以是电感器、马达、线圈或其他具有电感特性的电子元件。

此外，谐振电路模块10中应具有至少一个电容，当具有电感特性的待测装置20耦接到谐振电路模块10之后，所述电容应与待测装置20可视为一组LC谐振电路(resonant circuit)。当然，本实施例并不限制谐振电路模块10中的电路元件，只要谐振电路模块10能与待测装置20组成一组谐振电路，于本发明所属技术领域的技术人员可自由设计谐振电路模块10。

第一电源供应模块12耦接谐振电路模块10并具有第一开关元件(未绘示于图1)。于第一开关元件截止时，第一电源供应模块12选择性地提供第一电压至谐振电路模块10。举例来说，当第一开关元件截止，本实施例中的第一电源供应模块12可以是开启或关闭状态，据以提供或不提供(即选择性的提供)第一电压。于实务上，所述第一电源供应模块12提供的第一电压大约是1V(volt)的交流电，用以进行待测装置20的接触检查测试。相较之下，所述第一电压远小于传统层间耐压测试时使用的电压。也就是说，当电性测试装置1准备测试待测装置20时，第一电源供应模块12会先以小电压测试待测装置20是否妥适地装设在谐振电路模块10上。以实际的例子来说，就算待测装置20尚未确实装设在谐振电路模块10上，也因为所述第一电压非常低而不至于产生火花放电现象，除了减少测试载台或治具的耗损，更可以避免干扰其他的测试程序。

值得注意的是，第一电源供应模块12可另由使用者或设备控制开启或关闭，本实施例也不限制第一电源供应模块12于第一开关元件导通或截止时的运作状态。此外，所述第一开关元件控制是否将第一电压馈入谐振电路模块10，本实施例并不限制第一电压必须在第一开关元件截止时输出。换句话说，第一开关元件是否导通与第一电源供应模块12是否开启不一定具有关联性，因此第一电源供应模块12可以自由地选择是否输出第一电压。

于所属技术领域的技术人员当然也可以设计于第一开关元件导通时输出第一电压的类似电路。因此，只要第一开关元件是用以控制第一电源供应模块12是否输出第一电压，或者第一开关元件是用以控制是否将第一电压馈入谐振电路模块10，或者其他均等或相似的变化，均应属于本发明实施例所揭露的范围。

第二电源供应模块14耦接谐振电路模块10。于第一开关元件导通时，第二电源供应模块14选择性地提供第二电压至谐振电路模块10。举例来说，当第一开关元件导通时，本实施例中的第二电源供应模块14可以是开启或关闭状态，据以提供或不提供(即选择性的提供)第二电压。于实务上，第二电源供应模块14提供的第二电压可以是0～3kV(千伏特)或更高的直流电。例如，第二电源供应模块14也可以供应3.5kV、4kV、4.5kV、5kV或者其他适当大小的直流电。一般而言，第二电压用来进行层间耐压测试。以实际的例子来说，当待测装置20经过第一电源供应模块12测试，并能确知待测装置20已经正确的装设在谐振电路模块10上之后，第一开关元件切换成导通状态而停止将第一电压馈入谐振电路模块10。藉此，本发明实施例可以避免层间耐压测试受到接触检查测试的干扰。于一个例子中，第二电源供应模块14可具有第二开关元件(未绘示于图1)，第二开关元件可以控制是否将第二电压输出给谐振电路模块10。

同样的，第二电源供应模块14可另由使用者或设备控制开启或关闭，本实施例并不限制第二电源供应模块14于第一开关元件或第二开关元件导通或截止时的运作状态。此外，所述第二开关元件控制是否将第二电压馈入谐振电路模块10，本实施例并不限制第二电压必须在第二开关元件导通或截止时输出。换句话说，第二开关元件是否导通与第二电源供应模块14是否开启不一定具有关联性，因此第二电源供应模块14可以自由地选择是否输出第二电压。

测量模块16耦接谐振电路模块10，至少用以测量谐振电路模块10于接收第一电压时产生的电性信号。于实务上，测量模块16可以用以测量谐振电路模块10与待测装置20在接收第一电压或第二电压下的电性反应，特别是谐振电路模块10与待测装置20产生谐振的电性反应。于一个例子中，测量模块16可以并联耦接待测装置20，且测量模块16可以是电压计或者其他适当的量测器。

控制模块18至少耦接测量模块16与第一电源供应模块12，且控制模块18依据测量模块16测得的电性信号控制第一开关元件的导通或截止。于实务上，控制模块18可由所述电性信号计算待测装置20的电感值，并判断所述电感值是否于预设范围中。所述预设范围可以参考待测装置20出厂时标示的电感值加减一定的误差百分比而定，所述误差百分比可以是20%或其他符合品质要求的百分比。以实际的例子来说，当控制模块18计算出待测装置20的电感值误差过大(例如超过标示的电感值20%)，控制模块18可以直接判定待测装置20异常，而不执行层间耐压测试。反之，若控制模块18计算出待测装置20的电感值的确落在预设范围中，则控制模块18会导通第一开关元件而停止将第一电压馈入谐振电路模块10。接着，控制模块18可导通第二开关元件以将第二电压馈入谐振电路模块10进行层间耐压测试。于一个例子中，控制模块18可依据待测装置20的电感值的大小对应调整第二电压的大小。藉此，本发明实施例的电性测试装置1尽管测试不同的待测装置20，都可以维持层间耐压测试的准确性。

请参见图2，图2绘示依据本发明另一示范实施例的电性测试装置的电路示意图。如图2所示，电性测试装置中的谐振电路模块30具有电阻R1、R2以及电容C1，所述电阻R1可视为限流电阻，而电容C1可视为谐振电容。换句话说，当待测装置20耦接于谐振电路模块30之后，电容C1与具电感特性的待测装置20可视为一组LC谐振电路，并藉由与待测装置20并联耦接的测量模块36量测电性信号。此外，电性测试装置中的第一电源供应模块32可具有第一电源320、耦合线圈322以及第一开关元件S1。举例来说，第一电源320可为能供应交流电的设备。接着由图2可知，于第一开关元件S1截止(open)时，耦合线圈322的两端具有电压差(即第一电压)，且耦合线圈322串联耦接电容C1。藉此，第一开关元件S1截止时，第一电压可馈入谐振电路模块30中，特别是电容C1与待测装置20组成的LC谐振电路之中，从而进行接触检查测试。当接触检查测试结束后，控制模块控制第一开关元件S1导通(close)时，耦合线圈322的两端短路，从而停止输出第一电压，排除了第一电源供应模块32对于后续测试的干扰。

电性测试装置中的第二电源供应模块34可具有第二电源340、二极管342与344、电阻R3与R4、电容C2以及第二开关元件Q1。二极管342、344用以整流及避免逆流，电容C2用以加压充电第二电源340所提供的电压，用以产生第二电压。举例来说，第二电源340可为一般整流电路或者其他能供应直流电的设备。在此，虽图2的电性测试装置并未绘示控制模块，但控制模块可以控制第一开关元件S1以及第二开关元件Q1。当控制模块控制第一开关元件S1导通(close)后，控制模块可以接着导通(turn on)第二开关元件Q1，使得第二电压可以馈入谐振电路模块30进行层间耐压测试。

为了使所属技术领域的技术人员更了解本发明实施例的电性测试装置，以下搭配本发明实施例的电性测试方法做进一步的说明。

请一并参见图2、图3与图4。图3绘示依据本发明一示范实施例的电性测试方法的流程图。图4绘示接续图3的电性测试方法的流程图。如图所示，于步骤S40中，在进行接触检查测试时，由于必须将第一电压可馈入谐振电路模块30中，因此要先截止(open)第一开关元件S1。接着，于步骤S42中，将耦合线圈322的两端具有电压差(即第一电压)馈入谐振电路模块30中。于步骤S44中，测量模块36量测谐振电路模块30于第一电压馈入后的电性信号。于步骤S46中，控制模块可以依据所述电性信号计算出待测装置20的电感值。接着于步骤S48中，控制模块更可进一步判断所述电感值是否在预设范围(一定的误差范围)中。若待测装置20的电感值不在预设范围中，则表示待测装置20的电感值误差过大，待测装置20应属不良品而不能继续层间耐压测试。若待测装置20的电感值在预设范围中，则接着于步骤S50，控制模块导通(close)第一开关元件S1，以避免第一电源供应模块32对于后续测试的干扰。值得一提的是，若待测装置20的电感值在预设范围中，表示待测装置20已经正确装设在谐振电路模块10上，即可被认为通过了接触检查测试。

接着，层间耐压测试的过程中，于步骤S52可知，控制模块可先导通(turnon)第二开关元件Q1。于所属技术领域的技术人员可知，在导通第二开关元件Q1之前应先确保电容C2已经加压充电完成，即已经能稳定输出第二电压。于一个例子中，控制模块更可依据先前计算出的电感值而调整第二电压的大小。接着于步骤S54中，所述第二电压可通过电阻R1馈入电容C1与待测装置20组成的LC谐振电路。接着于步骤S56中，测量模块36量测谐振电路模块30于第二电压馈入后的电性信号。接着于步骤S58中，控制模块可判断待测装置20是否通过层间耐压测试。

本发明实施例提供的电性测试装置与方法，能在进行较高电压的层间耐压测试的程序之前，先利用较低电压测试待测装置是否已经确实连接上治具。从而，本发明可以避免直接供给高电压而意外产生火花放电现象。此外，所述电性测试装置与方法也可以在进行层间耐压测试的程序之前，先判断待测装置的电感值。依据侦测到的电感值大小而对应调整层间耐压测试的电压，以减少层间耐压测试的误差。

藉由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (10)

1.一种电性测试装置，其特征在于，包括：

一谐振电路模块，用以耦接一待测装置；

一第一电源供应模块，耦接该谐振电路模块，该第一电源供应模块具有一第一开关元件，于该第一开关元件截止时，该第一电源供应模块提供一第一电压至该谐振电路模块；

一第二电源供应模块，耦接该谐振电路模块，于该第一开关元件导通时，该第二电源供应模块提供一第二电压至该谐振电路模块；

一测量模块，耦接该谐振电路模块，至少用以测量该谐振电路模块于接收该第一电压时产生的一电性信号；以及

一控制模块，至少耦接该测量模块与该第一电源供应模块，依据该电性信号以控制该第一开关元件的导通或截止。

2.如权利要求1所述的电性测试装置，其特征在于，该第一电源供应模块提供的该第一电压用以进行该待测装置的接触检查测试，该第二电源供应模块提供的该第二电压用以进行该待测装置的层间耐压测试。

3.如权利要求1所述的电性测试装置，其特征在于，该控制模块由该电性信号计算该待测装置的一电感值，并判断该电感值是否于一预设范围中，若该电感值是在该预设范围中，该控制模块导通该第一开关元件。

4.如权利要求3所述的电性测试装置，其特征在于，该控制模块更耦接该第二电源供应模块，且该第二电源供应模块具有一第二开关元件，该第二开关元件受控于该控制模块以选择性地输出该第二电压。

5.如权利要求4所述的电性测试装置，其特征在于，该控制模块控制导通该第一开关元件之后，该控制模块控制导通该第二开关元件以输出该第二电压。

6.如权利要求4所述的电性测试装置，其特征在于，该控制模块依据该电感值的大小对应调整该第二电压的大小。

7.一种电性测试方法，其特征在于，包括：

于一第一开关元件截止时，提供一第一电压至一谐振电路模块，该谐振电路模块用以耦接一待测装置；

于该第一开关元件导通时，提供一第二电压至该谐振电路模块；

测量该谐振电路模块于接收该第一电压时产生的一电性信号；以及

依据该电性信号以控制该第一开关元件的导通或截止。

8.如权利要求7所述的电性测试方法，其特征在于，该第一电压用以进行该待测装置的接触检查测试，且该第二电压用以进行该待测装置的层间耐压测试。

9.如权利要求7所述的电性测试方法，其特征在于，于依据该电性信号以控制该第一开关元件的导通或截止的步骤中，更包括下列步骤：

依据该电性信号计算该待测装置的一电感值；以及

判断该电感值是否于一预设范围中；

其中若该电感值是在该预设范围中，则导通该第一开关元件。

10.如权利要求9项所述的电性测试方法，其中于依据该电性信号以控制该第一开关元件的导通或截止的步骤中，更包括下列步骤：

依据该电感值的大小对应调整该第二电压的大小。