CN109975630A

CN109975630A - 用于检查电感器的设备和方法

Info

Publication number: CN109975630A
Application number: CN201811227450.9A
Authority: CN
Inventors: 丘建佑; 李焕秀; 韩钟雨
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2038-10-22
Also published as: CN109975630B; US10718824B2; US20190195935A1; KR102004810B1; KR20190079029A

Abstract

本公开提供一种用于检查电感器的设备和方法，所述设备包括：检测器，输出包括与检查目标电感器的并联电阻分量对应的信息的检测信号；以及确定器，接收所述检测信号并基于所述并联电阻分量的大小来确定检查的所述目标电感器是否符合要求。

Description

用于检查电感器的设备和方法

本申请基于并要求于2017年12月27日提交到韩国知识产权局的第10-2017-0180925号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种能够确定电感器是否已经劣化的用于检查电感器的设备和方法。

背景技术

电感器广泛用于各种装置中作为基本电气/电子装置。近来，根据装置的更高性能和纤薄化的趋势，作为安装在装置上的元件的电感器被要求具有高程度的可靠性。因此，在电感器被交付给客户或安装在实际产品上之前，对这样的电感器的特性(诸如，电感器的劣化)进行检查是非常重要的。

发明内容

本公开的一方面可提供一种能够确定电感器是否已经劣化的用于检查电感器的设备。

本公开的另一方面可提供一种能够确定电感器是否已经劣化的用于检查电感器的方法。

根据本公开的一方面，一种用于检查电感器的设备可包括：检测器，被配置为输出包括与目标电感器的并联电阻分量对应的信息的检测信号；以及确定器，被配置为接收所述检测信号并基于所述并联电阻分量的大小来确定所述目标电感器是否符合要求。

所述确定器可在所述并联电阻分量的大小等于或大于第一参考值时确定所述目标电感器符合要求，并在所述并联电阻分量的大小低于第二参考值时确定所述目标电感器不符合要求，其中，所述第二参考值等于或小于所述第一参考值。

所述检测器可将脉冲电压施加到所述目标电感器的一端，从所述目标电感器的另一端接收响应信号，并另外地输出所述响应信号。

所述确定器可将所述响应信号与参考信号进行比较，并根据比较结果来确定所述目标电感器是否符合要求，其中，所述参考信号是目标电感器在良好状态下的脉冲响应信号。

所述确定器可根据所述并联电阻分量在对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号之前和对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号之后的大小的变化，来确定所述脉冲电压的大小。

所述检测器可利用至少一个处理器和存储器来实现，并且所述确定器可利用至少一个处理器和存储器来实现并通信地连接到所述检测器。

根据本公开的另一方面，一种用于检查电感器的方法可包括：检测目标电感器的并联电阻分量的大小；以及基于所述并联电阻分量的大小，确定所述目标电感器是否符合要求。

确定的步骤可包括：当所述并联电阻分量的大小等于或大于第一参考值时确定所述目标电感器符合要求，并且当所述并联电阻分量的大小低于第二参考值时确定所述目标电感器不符合要求，其中，所述第二参考值等于或小于所述第一参考值。

所述方法还可包括：将脉冲电压施加到所述目标电感器的一端并接收在所述目标电感器的另一端输出的响应信号；将所述响应信号与参考信号进行比较，其中，所述参考信号是所述目标电感器在良好状态下的脉冲响应信号；以及根据比较结果，来另外地确定所述目标电感器是否符合要求。

所述方法还可包括：根据并联电阻分量在对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号之前和对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号之后的大小的变化，确定所述脉冲电压的大小。

所述确定的步骤可包括：确定所述相同类型的电感器的击穿电压；基于所述击穿电压确定测试电压；将具有所述测试电压中的对应的测试电压的脉冲信号的每个施加到所述相同类型的电感器的每个，并确定所述相同类型的电感器的每个的所述并联电阻分量在施加所述脉冲信号之前和在施加所述脉冲信号之后的大小的变化；以及将所述测试电压中的具有等于或小于参考变化的变化的最高测试电压确定为所述脉冲电压的大小。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征及优点将被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的设备的配置的示意图；

图2是示出根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法的流程图；

图3是用于说明在根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法中确定作为第一测试信号的脉冲信号的大小的方法的操作流程图；以及

图4A至图5B是用于说明在根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法中确定作为第一测试信号的脉冲信号的大小的方法的参考示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开中的示例性实施例。

图1是根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的设备的配置的示意图。根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的设备可包括检测器10和确定器20。

检测器10可将测试信号test施加到电感器30并从电感器30接收响应信号res。例如，检测器10可将具有预定电压的脉冲信号施加到电感器30的一端作为测试信号test，并接收从电感器30的另一端输出的脉冲响应信号作为响应信号res。可选地，检测器10可将作为交流信号的测试信号test施加到电感器30的两端，并接收流过电感器30的电流和/或电感器30的两端的电压作为响应信号res。

此外，检测器10可输出包括关于并联电阻分量的信息的检测信号det。例如，检测器10可分析响应信号res以提取电感器30的并联电阻分量并输出包括关于并联电阻分量的信息的检测信号det。可选地，检测器10可输出响应信号res作为检测信号det。

确定器20可基于检测信号det来确定电感器30是否劣化。例如，确定器20可基于检测信号det确定电感器30的并联电阻分量的大小，并将并联电阻分量的大小与参考值进行比较以确定电感器30是否劣化，具体地讲，电感器30是否具有合适的耐受电压(例如，击穿电压(BDV))。

此外，确定器20可确定施加到电感器30的用于检查电感器30的脉冲信号的大小等。

电感器30的等效电路可被表示为包括彼此串联连接的串联电阻器和串联电感器以及与串联电阻器和串联电感器并联连接的并联电阻器。在本公开中的示例性实施例中，电感器30的并联电阻器是电感器30被表示为等效电路时的并联电阻器，并且表示被视为在电感器30内的连接在电感器30的两端之间的电阻组件。

检测器10和确定器20可分别包括至少一个处理单元(或者可称为处理器)和存储器。这里，处理单元可包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，并且可具有多个核。存储器可以是易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)等)、非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪存等)或它们的组合。

此外，检测器10和确定器20中的每个可包括另外的存储装置。存储装置可包括但不限于：磁存储装置、光学存储装置等。存储装置可存储用于实现根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法的计算机可读指令，并且还可存储用于实现操作系统、应用程序等的其他计算机可读指令。存储在存储装置中的计算机可读指令可被加载到存储器中以通过处理单元执行。

此外，检测器10和确定器20中的每个可包括输入装置和输出装置。这里，例如，输入装置可包括：键盘、鼠标、笔、语音输入装置、触摸输出装置、红外相机、视频输入装置或任何其他输入装置。例如，输出装置可包括一个或多个显示器、扬声器、打印机或任何其他输出装置。此外，检测器10和确定器20中的每个可使用设置在另一装置中的输入装置或输出装置作为输入装置或输出装置。此外，检测器10和确定器20中的每个还可包括执行与另一装置的通信的通信模块。可包括在检测器10和确定器20中的通信模块使用用于执行各种功能(例如，噪声滤除、A/D转换、编码/解码和调制)的各种电子电路来实现。

图2是示出根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法的流程图。图2中示出的每个步骤可由检测器(图1中的10)和/或确定器(图1中的20)来执行。

参照图1和图2，现在将描述根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法。

首先，可将第一测试信号施加到电感器30(步骤S110)。第一测试信号可以是具有预定电压的脉冲信号。

接下来，可对电感器30对第一测试信号的响应信号进行分析，以首先确定电感器30是否处于符合要求的状态(步骤S120)。例如，当在步骤S110中施加的第一测试信号是脉冲信号时，在步骤S120中，可通过将参考信号与正被检查的电感器30对第一测试信号的响应信号进行比较来确定电感器30的状态，其中，参考信号是电感器30在良好状态下必须具有的脉冲响应信号。这里，良好状态可以为符合要求的状态，例如，稳定状态或者无缺陷状态。具体地讲，在将电感器30的响应信号的形状或响应信号的波形的面积或者峰值电压与参考信号进行比较之后，或者在通过数学变换技术(例如，拉普拉斯算子)对电感器30的响应信号和参考信号中的每个进行转换之后，可对每个特性进行比较。

接下来，可检测电感器30的并联电阻分量的大小，并且可基于并联电阻分量的大小来确定电感器30是否处于符合要求的状态(步骤S130)。具体地讲，当并联电阻分量的大小等于或大于第一参考值时，可确定电感器30符合要求。当并联电阻分量的大小小于第二参考值时，可确定电感器30是有缺陷的，其中，第二参考值等于或小于第一参考值。此时，电感器30的并联电阻分量的大小可根据电感器30的操作频率变化。根据本公开中的示例性实施例，可将并联电阻分量的大小的最大值与第一参考值和第二参考值进行比较。

当电感器30的并联电阻分量太小时，极有可能因此通过电感器30的并联电阻分量而确定流经电感器30的电流的路径。因此，当电感器30的并联电阻分量小时，可确认电流流入并联电阻路径，并且电感减小。

实际上，作为针对具有大小为4500欧姆(Ω)或更大以及小于4000欧姆(Ω)的并联电阻分量Rp的最大值的绕组电感器测量击穿电压(BDV)的结果，可获得如下面表1中示出的结果。

[表1]

Rp	BDV平均值(V)	BDV最小值(V)	BDV最大值(V)	BDV标准差
					4500Ω或更大	180.5	145	217	17.5
小于4000Ω	156.9	42	202	32.7

此外，作为针对具有大小为1350欧姆(Ω)或更大以及小于1250欧姆(Ω)的并联电阻分量Rp的最大值的薄膜电感器测量击穿电压(BDV)的结果，可获得如下面表2中示出的结果。

[表2]

Rp	BDV平均值(V)	BDV最小值(V)	BDV最大值(V)	BDV标准差
					1350Ω或更大	200.6	160	220	14.1
小于1250Ω	181.2	89	215	25.8

参照实验结果，可以看出，在并联电阻分量与击穿电压之间建立了相关性。

也就是说，根据本公开中的示例性实施例，通过使用并联电阻分量的大小来了解电感器30是否处于符合要求的状态(也就是说，电感器30是否具有适当的击穿电压)可以是可行的。

接下来，可确定电感器30的电感是否具有适当的值(步骤S140)。也就是说，可确定电感器30的电感是否具有在误差范围内的值。

接下来，可基于步骤S120、步骤S130和步骤S140的结果来进行最终的确定(步骤S150)。也就是说，当在步骤S120、步骤S130和步骤S140的所有步骤中确定电感器30符合要求时，可确定被检查的目标电感器是符合要求的。

图3是用于说明在根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法中确定作为第一测试信号的脉冲信号的大小的方法的操作流程图。图3中示出的各个步骤可通过检测器(图1的10)和/或确定器(图1的20)来执行。

图4A至图5B示出用于说明在根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法中确定作为第一测试信号的脉冲信号的大小的方法的参考示图。图4A示出当施加脉冲电压时并联电阻分量的变化。图4B示出当施加脉冲电压时并联电阻分量的标准差的变化。图5A示出当施加脉冲电压时击穿电压的平均值的变化。图5B示出当施加脉冲电压时击穿电压的标准差的变化。

参照图1、图3以及图4A至图5B，将描述在根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的方法中确定脉冲信号的大小的方法。

首先，可执行第一测试(步骤S210)。在步骤S210中，可执行图2中示出的步骤中的一些或全部步骤。也就是说，第一测试是用于选择将被用于确定脉冲电压的大小的电感器的测试。在步骤S210中，选择具有符合要求的状态的电感器，并且使用所选择的电感器来确定脉冲电压的大小，从而提高确定脉冲电压的可靠性。

接下来，作为执行步骤S210的结果，可使用具有符合要求的状态的电感器来测量击穿电压(步骤S220)。

接下来，可根据步骤S220中的确定的结果来确定测试电压，并同时可确定测试的次数(步骤S230)。例如，测试电压可被选择为在步骤S220中测量的击穿电压的80％、70％、60％和50％的电压。此外，在步骤S230中，可将脉冲电压施加到多个电感器以下次数：针对确定的测试电压中的每个而确定的测试的次数。

接下来，针对多个电感器(其中，多个电感器可为相同类型的电感器)中的每个，可检查并联电阻分量在施加脉冲电压之后和施加脉冲电压之前的大小的变化(步骤S240)。

此外，针对多个电感器中的每个，可检查击穿电压在施加脉冲电压之前和施加脉冲电压之后的大小的变化(步骤S250)。

在下文中，假设，作为在步骤S230中的确定的结果，击穿电压是170V，以及作为执行步骤S240和步骤S250的结果，获得如图4A、图4B、图5A和图5B中示出的结果。

参照图4A，并联电阻分量的变化不大，直到120V(即，大约击穿电压的70％)的脉冲电压被施加为止。然而，可以看出，当140V(即，大约击穿电压的80％)的脉冲电压被施加时，并联电阻分量的变化大。

此外，参照图4B，并联电阻分量的标准差不大，直到100V(即，大约击穿电压的60％)的脉冲电压被施加为止。然而，可以看出，当120V(即，大约击穿电压的70％)的脉冲电压被施加时，并联电阻分量的标准差大。

参照图5A，击穿电压逐渐增大，直到120V(即，大约击穿电压的70％)的脉冲电压被施加为止。然而，可以看出，当140V(即，大约击穿电压的80％)的脉冲电压被施加时，击穿电压大大减小。

此外，参照图5B，击穿电压的标准差略微减小，直到120V(即，大约击穿电压的70％)的脉冲电压被施加为止。然而，可以看出，当140V(即，大约击穿电压的80％)的脉冲电压被施加时，击穿电压的标准差变大。

可使用步骤S240和步骤S250的结果来确定将被用于测试的脉冲电压的大小(步骤S260)。例如，考虑到击穿电压的特性更重要，120V(即，大约击穿电压的70％)可被确定为脉冲电压的大小；考虑到并联电阻的变化更重要，100V(即，大约击穿电压的60％)可被确定为脉冲电压的大小。

可根据在步骤S260中确定的脉冲电压的大小来确定作为在图2的步骤S110中施加的第一测试信号的脉冲电压的大小。

如以上阐述的，根据本公开中的示例性实施例的用于检查电感器的设备和方法可容易地且准确地确认电感器是否劣化，具体地讲，电感器的耐压特性是否符合要求。

虽然已经在上面示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域的技术人员将明显的是，在不脱离如由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可进行修改和变化。

Claims

1.一种用于检查电感器的设备，所述设备包括：

检测器，被配置为输出包括与目标电感器的并联电阻分量对应的信息的检测信号；

确定器，被配置为接收所述检测信号并基于所述并联电阻分量的大小来确定所述目标电感器是否符合要求。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述确定器在所述并联电阻分量的大小等于或大于第一参考值时确定所述目标电感器符合要求，并在所述并联电阻分量的大小低于第二参考值时确定所述目标电感器不符合要求，其中，所述第二参考值等于或小于所述第一参考值。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器将脉冲电压施加到所述目标电感器的一端，从所述目标电感器的另一端接收响应信号，并另外地输出所述响应信号。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述确定器将所述响应信号与参考信号进行比较，并根据比较结果来确定所述目标电感器是否符合要求，其中，所述参考信号是目标电感器在良好状态下的脉冲响应信号。

5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述确定器根据所述并联电阻分量在对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号前和对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号后的大小的变化，来确定所述脉冲电压的大小。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述检测器利用至少一个处理器和存储器来实现，并且所述确定器利用至少一个处理器和存储器来实现并通信地连接到所述检测器。

7.一种用于检查电感器的方法，所述方法包括以下步骤：

检测目标电感器的并联电阻分量的大小；

基于所述并联电阻分量的大小确定所述目标电感器是否符合要求。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定的步骤包括：当所述并联电阻分量的大小等于或大于第一参考值时确定所述目标电感器符合要求，当所述并联电阻分量的大小低于第二参考值时确定所述目标电感器不符合要求，其中，所述第二参考值等于或小于所述第一参考值。

9.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

将脉冲电压施加到所述目标电感器的一端并接收在所述目标电感器的另一端输出的响应信号；

将所述响应信号与参考信号进行比较，其中，所述参考信号是所述目标电感器在良好状态下的脉冲响应信号；以及

根据比较结果另外地确定所述目标电感器是否符合要求。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

根据并联电阻分量在对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号前和对与所述目标电感器相同类型的电感器施加脉冲信号后的大小的变化，确定所述脉冲电压的大小。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定的步骤包括：

确定所述相同类型的电感器的击穿电压；

基于所述击穿电压确定测试电压；

将具有所述测试电压中的对应的测试电压的脉冲信号的每个施加到所述相同类型的电感器的每个，并检测所述相同类型的电感器的每个的所述并联电阻分量在施加所述脉冲信号之前和在施加所述脉冲信号之后的大小的变化；

将所述测试电压中的具有等于或小于参考变化的变化的最高测试电压确定为所述脉冲电压的大小。