CN106405364A - 具有串联测试电路的二极管寿命测试仪 - Google Patents

具有串联测试电路的二极管寿命测试仪 Download PDF

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Abstract

具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，属于二极管老化测试领域，为了解决现有二极管测试仪无法实现大批量二极管的老化测试，一体化工控机分别与可编程控制器和温度控制器连接；可编程控制器分别与数字量模块和模拟量模块连接，数字量模块分别与冷却箱和测试板相连，模拟量模块与恒流电源相连；温度控制器连接四块测试板，将检测结果传输到一体化工控机上；四个恒流电源分别与四块测试板连接，为二极管测试提供恒定的电流，可编程控制器通过模拟量模块调节恒流电源的电流大小，实现不同型号二极管的测试；冷却箱设置四个通道，每个通道安装八个风机，四个送风四个排风；测试板放置到冷却箱内，该测试仪既保证电流的一致性又降低成本。

Description

具有串联测试电路的二极管寿命测试仪
技术领域
本发明涉及一种具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，属于二极管老化测试领域。
背景技术
在使用二极管制造电子产品前，电子开发厂家需要确认二极管的使用寿命，合格的产品才能保证产品的稳定性。二极管在生产厂家生产出来后需要对其进行使用寿命的试验，模拟实际工作环境，对二极管进行性能测试。保证生产出来的产品满足电子制造厂家性能要求。目前已有的二极管寿命测试仪采用的是器件并联测试方式，每只待测试的二极管与电源并联，由于并联测试电流要相加，受到电流限制，每台电源最多能测试5-10只二极管，无法实现大批量二极管的老化测试。如果要大规模测试需要购买多台设备。为了实现使用一台设备实现100只二极管的测试目标，需要提供一种成本低、高效率的二极管测试系统。
发明内容
本发明为了解决现有二极管测试仪无法实现大批量二极管的老化测试，提出一种具有串联测试电路的二极管寿命测试仪。
本发明技术通过以下方案解决：
具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其特征是，
一体化工控机分别与可编程控制器和温度控制器连接；
可编程控制器分别与数字量模块和模拟量模块连接，数字量模块分别与冷却箱和测试板相连，主要负责控制测试板的扫描检测切换以及冷却箱中风机的开启和关闭；模拟量模块与恒流电源相连，负责检测二极管的节电压以及控制恒流电源输出电流；
温度控制器连接四块测试板，将检测结果传输到一体化工控机上；
四个恒流电源分别与四块测试板连接，为二极管测试提供恒定的电流，可编程控制器通过模拟量模块调节恒流电源的电流大小，实现不同型号二极管的测试；
冷却箱设置四个通道，每个通道安装八个风机，四个送风四个排风；
测试板放置到冷却箱内。
每块测试板具有24个测试工位，24个测试工位插接24只二极管，测试电路上各个二极管之间采用串联方式连接；在相邻的两个二极管的两端通过限流电阻并接一个稳压管，同时限流电阻通过切换继电器与可编程控制器的输入端连接；测试电路上串联一个负载电阻。
本发明的有益效果是：该二极管寿命测试仪测试方式由原有的并联测试改成串联测试，只需要一个小功率电源，可以实现每个工位串联24只二极管的测试。串联测试经过24只二极管的电流是一致的，保证每只二极管的电流一致性。
本发明使用一个电源就可以实现24只二极管的寿命测试，既保证电流的一致性又降低成本。
附图说明
图1是本发明具有串联测试电路的二极管寿命测试仪结构示意图。
图2是本发明具有串联测试电路的二极管寿命测试仪工作原理图。
图3是本发明具有串联测试电路的二极管寿命测试仪工作电路图。
图4是本发明所述测试板串联电路图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式并结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，整机分成上下两部分，上部放置两个冷却箱5，冷却箱5内安装测试母板，在测试母板上插接四块测试板6，安装方式为插拔方式。冷却箱5两侧为冷却风机，每侧安装的风机用于冷却测试器件。下部控制箱共计六个，第一层放置可编程控制器2，第二至五层放置恒流电源4，第六层放置温度控制器3。上部中间位置放置嵌入式一体化工控机1。
如图2所示，具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其包括：一体化工控机1、可编程控制器2、温度控制器3、四个恒流电源4、冷却箱5和四块测试板6。
一体化工控机1是人机操作界面，实现参数设置和操做功能，可以编辑测试程序，启动或停止测试，记录测试参数，显示运行中的异常报警。一体化工控机1分别与可编程控制器(PLC)2和温度控制器3通过RS232通讯实现控制。
可编程控制器2是二极管寿命测试仪的控制核心，实现二极管的节电压检测，节电流控制，冷却控制等控制功能；温度控制器实现二极管节温度检测。可编程控制器2外挂数字量模块7和模拟量模块8，数字量模块7主要负责控制测试板6的扫描检测切换，负责冷却箱5中风机的开启和关闭。模拟量模8块负责检测二极管的节电压，负责控制恒流电源4输出电流。所有的执行程序均存储于PLC内。
温度控制器3主要是由多路温度巡检仪构成，可以同时巡检4路温度。使用热偶为贴片式PT100，能够实时准确的检测二极管节温的变化。巡检仪通过RS485通讯将检测结果传输到一体化工控机1上。
恒流电源4为二极管测试提供恒定的电流，电源可以提供1-30A的电流，具有远程控制接口，可编程控制器2通过通过模拟量模块8调节恒流电源4的电流大小，实现不同型号二极管的测试。每块测试板配置一个恒流电源。本发明二极管寿命测试仪需要4台小功率恒流电源4，每个恒流电源4连接24只串联的二极管，4个电源能实现96只二极管的老化测试。
每个测试板6提供24个测试工位，在测试时将二极管插在测试板上，每块测试板可以插24只二极管，各个二极管采用串联方式；测试板6安装在冷却箱5里，冷却箱5可提供流动的风对测试板6降温；恒流电源4接到测试板6上，为测试板6提供二极管测试需要的电流。
冷却箱5设置四个通道，每个通道安装八个风机，四个送风四个排风。测试板6放置到冷却箱5内，在二极管不通电流时风机开启，给二极管散热，达到室温时二极管再接通电流。二极管老化时将二极管插到测试板上，每块测试板有24个位。测试板插到冷却箱内，一个冷却箱可以安装4块测试板。
如图3所示，本发明工作过程：待测二极管插到测试板上，每块测试板插24只二极管，连接方式为串联。恒流电源在可编程控制器的控制下提供设定的电流加到测试板上。恒流电源输出电流范围1～30A，输出电压范围1～30V可调。二极管流过电流后将升温，结温变化达到△Tj≥100℃。降温时冷却箱风扇开启，可编程控制器将流过二极管的电流关断，待二极管的温度降到室温，然后再关断风扇，接通电流升温，反复运行实现老化寿命测试。温度检测是通过贴片式PT100热偶固定到二极管表面来检测二极管的温度。每个二极管的节压降是通过可编程控制器的模拟量AD模块检测的。嵌入式一体化工控机与可编程控制器和温度控制器通过RS232通讯实现测试参数的设置、记录和操控。
如图4所示，测试电路上具有24只二极管D1-D24，在相邻的两个二极管的两端通过限流电阻并接一个稳压管DZ1-DZ12，同时限流电阻通过切换继电器K100-K112与可编程控制器的输入端连接；测试电路上串联负载电阻R1；a和b检测二极管D1-D2间的电压，b和c检测D2-D4的电压，依次类推。

Claims (5)

1.具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其特征在于，
一体化工控机(1)分别与可编程控制器(2)和温度控制器(3)连接；
可编程控制器(2)分别与数字量模块(7)和模拟量模块(8)连接，数字量模块(7)分别与冷却箱(5)和测试板(6)相连，主要负责控制测试板(6)的扫描检测切换以及冷却箱(5)中风机的开启和关闭；模拟量模(8)块与恒流电源(4)相连，负责检测二极管的节电压以及控制恒流电源(4)输出电流；
温度控制器(3)连接四块测试板(6)，将检测结果传输到一体化工控机(1)上；
四个恒流电源(4)分别与四块测试板(6)连接，为二极管测试提供恒定的电流，可编程控制器(2)通过模拟量模块(8)调节恒流电源(4)的电流大小，实现不同型号二极管的测试；
冷却箱(5)设置四个通道，每个通道安装八个风机，四个风机送风，四个风机排风；
测试板(6)放置到冷却箱(5)内。
2.根据权利要求1所述的具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其特征在于，每块测试板(6)具有24个测试工位，24个测试工位插接24只二极管，测试电路上各个二极管之间采用串联方式连接；在相邻的两个二极管的两端通过限流电阻并接一个稳压管，同时限流电阻通过切换继电器与可编程控制器的输入端连接；测试电路上串联一个负载电阻。
3.根据权利要求1所述的具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其特征是，温度控制器(3)由多路温度巡检仪构成，热偶贴在二极管上，热偶为贴片式PT100，能够实时准确的检测二极管节温的变化。
4.根据权利要求1所述的具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其特征是，恒流电源(4)提供1～30A的电流，输出电压范围1～30V可调。
5.根据权利要求1所述的具有串联测试电路的二极管寿命测试仪，其特征是，一体化工控机(1)分别与可编程控制器(2)和温度控制器(3)通过RS232通讯。
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