CN107765191B - 一种电源模块的老化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源模块的老化装置，包括老化箱，老化箱内部通过绝缘隔板分成下层老化测试电路颌上层电源固定机构，电源固定机构包括固定底板，固定底板四角插接有伸缩支撑架，固定底板的上表面开凿有滑动导轨，滑动导轨的两端内部垂直镶嵌有弹簧固定板，弹簧固定板顶端镶嵌有接线柱；老化测试电路包括核心控制器和供电电池，核心控制器连接有电池管理芯片，核心控制器的GPIO端口通过导线连接有稳压变换模块，稳压变换模块的输入端连接至供电电池的输出端并输出制定电信号至接线柱，核心控制器的驱动端还连接有电热管。本发明体积小便于移动收纳，能够根据被测电源进行实时调整，环境适应性强，使用简单安全方便。
Description
技术领域
本发明涉及电源测试设备领域，具体为一种电源模块的老化装置。
背景技术
老化测试项目是指模拟产品在现实使用条件中涉及到的各种因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程，电源老化是指仿真出一种高温、高恶劣条件下的测试环境对高性能电子产品进行长时间烧机，以提高产品安全性、稳定性和可靠性的生产工艺流程，现在的电源老化一般都是在专业的老化房内进行，。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(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。此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杳出不良品或不良件，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。
现有的老化房一般都是需要专门的场地修建、专业人员进行操作，老化房占地面积大、维护成本高，操作麻烦；对于一些小型移动电源的实验室操作，这样的老化房显然过于累赘，不满足低功耗、低成本的要求。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种电源模块的老化装置，包括老化箱，所述老化箱采用聚四氟乙烯制成长方体盒子，盒子的内部通过绝缘隔板分成两层，盒子底部安装有老化测试电路，隔板的上方安装有电源固定机构，所述电源固定机构包括固定底板，所述固定底板采用绝缘塑胶板制成，固定底板的四角均开凿有安装孔，安装孔内插接有伸缩支撑架，所述伸缩支撑架的另一端固定镶嵌在老化箱内部的隔板上，所述固定底板的上表面径向平行开凿有滑动导轨，所述滑动导轨的两端内部垂直镶嵌有弹簧固定板，所述弹簧固定板用于固定待老化电源，且弹簧固定板的顶端镶嵌有接线柱；
所述老化测试电路包括核心控制器和供电电池，所述核心控制器的信号输入端通过导线连接有电池管理芯片，所述电池管理芯片的输入端通过导线连接至被测电源，核心控制器的GPIO端口通过导线连接有稳压变换模块，所述稳压变换模块的输入端连接至供电电池的输出端并输出制定电信号至接线柱，核心控制器的驱动端还连接有电热管，所述电热管固定安装在固定底板下表面。
作为本发明一种优选的技术方案，所述弹簧固定板包括固定板和活动板，所述固定板和活动板均采用绝缘材料制成，固定板与活动板之间连接有伸缩弹簧，活动板的内侧表面上镶嵌有固定夹。
作为本发明一种优选的技术方案，所述固定夹本体采用绝缘塑料制成，夹口张角的末端包裹有橡胶垫，夹子的转轴上插接有活动销钉，对应的滑动导轨上开凿有定位孔。
作为本发明一种优选的技术方案，所述固定夹与接线柱之间连接有导电片，所述导电片采用铜箔片制成，紧贴固定夹内表面。
作为本发明一种优选的技术方案，所述核心控制器采用基于ARM Cortex-M3内核的STM3210F系列芯片，芯片外围连接有复位电路、时钟晶振组成最小系统，且核心控制器还外接有定时器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电池管理芯片采用T I的BQ2057系列集成芯片，且芯片的输入端被测电源之间还串联有采样保护电阻。
作为本发明一种优选的技术方案，所述稳压变换模块的核心采用MC34603芯片，芯片外围连接电阻电容形成双向变换电路，且芯片与电池之间还连接有光耦隔离器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电热管的外壳采用金属管制成，沿管内中心轴向均布螺旋电热铁铬合金丝，其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的氧化镁砂，管口两端用陶瓷密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置电源固定机构，利用伸缩支撑架实现对固定底板的高度调节，可以方便地将整个测试装置从老化箱内取出或者收入箱内，便于携带存储，节省空间；
(2)本发明通过在滑动导轨内部设置弹簧固定板，利用弹簧固定板带动固定夹在滑动导轨内进行前后移动，便于根据被测电源的实际尺寸进行固定宽度的调节，方便快捷，适应性强，满足不同的电源尺寸的需求；
(3)本发明通过设置老化测试电路，以核心控制器作为控制核心，利用稳压变换模块进行充电测试，利用电热管进行耐热测试，结合电池管理芯片和定时器进行实时老化测试参数采集，形成反馈调节，实现了对电源模块老化测试，控制方便安全性好。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为电磁压感板结构示意图；
图3为核心处理器最小系统图；
图4为电池管理芯片原理图。
图中：1-老化箱；2-老化测试电路；3-电源固定机构；
201-核心控制器；202-供电电池；203-电池管理芯片；204-稳压变换模块；205-电热管；206-定时器；
301-固定底板；302-伸缩支撑架；303-弹簧固定板；304-滑动导轨；305-接线柱；306-固定夹；307-导电片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1所示，本发明提供了一种电源模块的老化装置，包括老化箱1，所述老化箱1采用聚四氟乙烯制成长方体盒子，具有良好的绝缘防护性能，且便于移动搬运；盒子的内部通过绝缘隔板分成两层，盒子底部安装有老化测试电路2，隔板的上方安装有电源固定机构3，所述电源固定机构3用于固定待老化电源，老化测试电路2将对待老化电源进行老化测试并且进行相应的分析处理；
所述电源固定机构3包括固定底板301，所述固定底板301采用绝缘塑胶板制成，固定底板301的四角均开凿有安装孔，安装孔内插接有伸缩支撑架302，所述伸缩支撑架302的另一端固定镶嵌在老化箱1内部的隔板上，伸缩支撑架302采用套筒结构，包括外筒和内筒，外筒上焊接有定位插销，对应的内筒上开凿有定位孔，需要进行高度调整时，将内筒上下拉伸至合适位置，然后将定位插销插接至对应的定位孔中，即可以实现固定底板301调整和固定，以满足不同环境需求；
所述固定底板301的上表面径向平行开凿有滑动导轨304，所述滑动导轨304的两端内部垂直镶嵌有弹簧固定板303，所述弹簧固定板303用于固定待老化电源，且弹簧固定板303的顶端镶嵌有接线柱305；所述弹簧固定板305可以外接驱动设备，或者直接人工用手进行推拉，即可以使得弹簧固定板303在滑动导轨304内部前后移动，从而改变两块相对的弹簧固定板303之间的距离，以满足不同的被测电源的要求；所述弹簧固定板303包括固定板和活动板，所述固定板和活动板均采用绝缘材料制成，固定板与活动板之间连接有伸缩弹簧，活动板的内侧表面上镶嵌有固定夹306，其中固定板位置固定，用于连接后面的伸缩弹簧和活动板，推动活动板同时带动伸缩弹簧拉伸或者压缩，就完成了对整个弹簧固定板303之间相对距离的改变；
所述固定夹306本体采用绝缘塑料制成，夹口张角的末端包裹有橡胶垫，夹子的转轴上插接有活动销钉，对应的滑动导轨304上开凿有定位孔，当弹簧固定板303被移动至合适位置时，将固定夹306末端的活动销钉插接至滑动导轨304上对应的定位孔内，即可以实现对于固定夹306的固定，使得固定夹306紧贴被测电源的电极；所述固定夹306与接线柱305之间连接有导电片307，所述导电片307采用铜箔片制成，紧贴固定夹306内表面；所述导电片307用于实现被测电源的电极与接线柱305之间的电气连接，减小接触电阻，提高测试精度和效率；
如图2和图3所示，所述老化测试电路2包括核心控制器201和供电电池202，所述核心控制器201采用基于ARM Cortex-M3内核的STM3210F系列芯片，芯片外围连接有复位电路、时钟晶振组成最小系统，且核心控制器201还外接有定时器206；供电电池202为整个老化测试电路提供工作电压，核心控制器201采用基于Cortex-M3内核的芯片，具有丰富的接口资源和强大的运算能力，便于移植片上系统，对老化测试相应的参数和指令进行控制分析；
如图4所示，所述核心控制器201的信号输入端通过导线连接有电池管理芯片203，所述电池管理芯片203的输入端通过导线连接至被测电源，所述电池管理芯片203采用TI的BQ2057系列集成芯片，且芯片的输入端被测电源之间还串联有采样保护电阻，能够有效防止采样电流过大导致芯片被烧毁；电池管理芯片203将实时测量被测电源的充电、放电的时间和次数、电流电压大小、电池的实时温度等参数，并且将采集到的参数实时转换成数字信号后，通过串口总线输出至核心控制器201；
核心控制器201的GPIO端口通过导线连接有稳压变换模块204，所述稳压变换模块204的输入端连接至供电电池的输出端并输出制定电信号至接线柱305，所述稳压变换模块204的核心采用MC34603芯片，芯片外围连接电阻电容形成双向变换电路，且芯片与电池之间还连接有光耦隔离器；所述稳压变换模块204用于进行对被测电源的充电老化实现，MC34603芯片输入输出电压适应范围广，电流大，能够满足一般的移动电源的测试需求，可以将供电电池202的输出电压转换成所需的电压，并且通过光耦隔离器进行隔离输出，实现输入输出隔离，减小对本身电路的影响；
核心控制器201的驱动端还连接有电热管205，所述电热管205固定安装在固定底板301下表面；所述电热管205的外壳采用金属管制成，沿管内中心轴向均布螺旋电热铁铬合金丝，其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的氧化镁砂，管口两端用陶瓷密封，具有结构简单，机械强度高、热效率高、安全可靠、安装简便、使用寿命长等特点，利用核心控制器201对电热管205两端的供电电压进行控制，实现对电热管205的温度调整，利用电热管205加热实现对被测电源的耐热性老化测试。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明通过设置电源固定机构，利用伸缩支撑架实现对固定底板的高度调节，可以方便地将整个测试装置从老化箱内取出或者收入箱内，便于携带存储，节省空间；
(2)本发明通过在滑动导轨内部设置弹簧固定板，利用弹簧固定板带动固定夹在滑动导轨内进行前后移动，便于根据被测电源的实际尺寸进行固定宽度的调节，方便快捷，适应性强，满足不同的电源尺寸的需求；
(3)本发明通过设置老化测试电路，以核心控制器作为控制核心，利用稳压变换模块进行充电测试，利用电热管进行耐热测试，结合电池管理芯片和定时器进行实时老化测试参数采集，形成反馈调节，实现了对电源模块老化测试，控制方便安全性好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种电源模块的老化装置，其特征在于：包括老化箱(1)，所述老化箱(1)采用聚四氟乙烯制成长方体盒子，盒子的内部通过绝缘隔板分成两层，盒子底部安装有老化测试电路(2)，隔板的上方安装有电源固定机构(3)，所述电源固定机构(3)包括固定底板(301)，所述固定底板(301)采用绝缘塑胶板制成，固定底板(301)的四角均开凿有安装孔，安装孔内插接有伸缩支撑架(302)，所述伸缩支撑架(302)的另一端固定镶嵌在老化箱(1)内部的隔板上，所述固定底板(301)的上表面径向平行开凿有滑动导轨(304)，所述滑动导轨(304)的两端内部垂直镶嵌有弹簧固定板(303)，所述弹簧固定板(303)用于固定待老化电源，且弹簧固定板(303)的顶端镶嵌有接线柱(305)；
所述老化测试电路(2)包括核心控制器(201)和供电电池(202)，所述核心控制器(201)的信号输入端通过导线连接有电池管理芯片(203)，所述电池管理芯片(203)的输入端通过导线连接至被测电源，核心控制器(201)的GPIO端口通过导线连接有稳压变换模块(204)，所述稳压变换模块(204)的输入端连接至供电电池的输出端并输出制定电信号至接线柱(305)，核心控制器(201)的驱动端还连接有电热管(205)，所述电热管(205)固定安装在固定底板(301)下表面；
所述弹簧固定板(303)包括固定板和活动板，所述固定板和活动板均采用绝缘材料制成，固定板与活动板之间连接有伸缩弹簧，活动板的内侧表面上镶嵌有固定夹(306)；
所述固定夹(306)本体采用绝缘塑料制成，夹口张角的末端包裹有橡胶垫，夹子的转轴上插接有活动销钉，对应的滑动导轨(304)上开凿有定位孔；
所述固定夹(306)与接线柱(305)之间连接有导电片(307)，所述导电片(307)采用铜箔片制成，紧贴固定夹(306)内表面。
2.根据权利要求1所述的一种电源模块的老化装置，其特征在于：所述核心控制器(201)采用基于ARM Cortex-M3内核的STM3210F系列芯片，芯片外围连接有复位电路、时钟晶振组成最小系统，且核心控制器(201)还外接有定时器(206)。
3.根据权利要求1所述的一种电源模块的老化装置，其特征在于：所述电池管理芯片(203)采用TI的BQ2057系列集成芯片，且芯片的输入端被测电源之间还串联有采样保护电阻。
4.根据权利要求1所述的一种电源模块的老化装置，其特征在于：所述稳压变换模块(204)的核心采用MC34603芯片，芯片外围连接电阻电容形成双向变换电路，且芯片与电池之间还连接有光耦隔离器。
5.根据权利要求1所述的一种电源模块的老化装置，其特征在于：所述电热管(205)的外壳采用金属管制成，沿管内中心轴向均布螺旋电热铁铬合金丝，其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的氧化镁砂，管口两端用陶瓷密封。
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