CN110988536B

CN110988536B - 直流电压上升跌落测试装置、测试控制方法及装置

Info

Publication number: CN110988536B
Application number: CN201911245025.7A
Authority: CN
Inventors: 李万利
Original assignee: Shanghai Juntao Technology Co ltd; Shanghai Zhanmai Technology Equipment Co ltd
Current assignee: Shanghai Juntao Technology Co ltd; Shanghai Zhanmai Technology Equipment Co ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2039-12-06
Also published as: CN110988536A

Abstract

本发明涉及一种直流电压上升跌落测试装置、测试控制方法及装置。其中，直流电压上升跌落测试装置，包括：直流电源；功率放大单元，功率放大单元的输入端电连接直流电源，输出端用于电连接待测设备；控制单元，电连接功率放大单元的受控端；控制单元用于获取目标电压变化速率，并根据目标电压变化速率输出驱动信号至功率放大单元的受控端，驱动信号用于控制功率放大单元以目标电压变化速率改变输出至待测设备输出电压。本发明通过控制单元获取目标电压变化速率，并根据目标电压变化速率输出驱动信号至功率放大单元，使功率放大单元以目标电压变化速率改变输出至待测设备的输出电压，实现更加符合真实情况的电压上升或跌落测试。

Description

直流电压上升跌落测试装置、测试控制方法及装置

技术领域

本发明涉及直流电源设备测试，特别是涉及一种直流电压上升跌落测试装置、测试控制方法及装置。

背景技术

随着电能使用的普及，越来越多的用电源设备被使用，但在实际的使用过程中，直流供电设备不可避免的会出现瞬间的电压上升或跌落的情况，如果直流用电电源设备的抗电源波动能力差，在直流电压意外上升或跌落的时候，极易用电电源的出现输出电压不稳的情况，可能会造成电源负载端的设备损坏，严重还可能会出现直流用电电源设备或负载设备冒烟起火等不可估量的后果，严重影响了设备的正常使用。因此，在直流用电电源设备的开发过程中，通常会对电源设备进行电压的直流电压高速跌落/上升测试，以验证电源设备的抗电压上升跌落性能。

目前的测试仅仅是简单的在两个不同电压等级的电源之间进行切换，难以验证在电源实际使用中的电压产生波动时的情况，并且只有单一的跌落测试装置或是单一的上升测试装置，需要通过多个设备分别进行测试。

发明内容

基于此，有必要提供一种直流电压上升跌落测试装置、测试控制方法及装置，能够更加真实地模拟出待测设备真实用电环境的电压波动进行测试。

一种直流电压上升跌落测试装置，包括：

直流电源；

功率放大单元，功率放大单元的输入端电连接直流电源，输出端用于电连接待测设备；

控制单元，电连接功率放大单元的受控端；控制单元用于获取目标电压变化速率，并根据目标电压变化速率输出驱动信号至功率放大单元的受控端，驱动信号用于控制功率放大单元以目标电压变化速率改变输出至待测设备输出电压。

在其中一个实施例中，直流电压上升跌落测试装置包括：

两个或两个以上不同电压的直流电源及与直流电源对应数量的功率放大单元；各个直流电源并联；

每个功率放大单元分别用于串联待测设备与其中一个直流电源；

控制单元还用于控制各个功率放大单元导通或关断，为待测设备接入不同电压等级的直流电源。

在其中一个实施例中，控制单元的检测端电连接功率放大单元的输出端，用于检测功率放大单元的输出电压，并根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

在其中一个实施例中，功率放大单元包括MOS管，MOS管的栅极电连接控制单元的输出端。

在其中一个实施例中，功率放大单元包括三极管及电阻；

三极管的基极经电阻电连接控制单元的输出端。

一种直流电压上升跌落测试控制方法，方法包括：

获取目标电压变化速率；

根据目标电压变化速率输出驱动信号；其中，驱动信号用于控制功率放大单元以目标电压变化速率输出电压至待测设备，功率放大单元用于串联待测设备与直流电源。

在其中一个实施例中，根据目标电压变化速率输出驱动信号的步骤还包括：

检测功率放大单元的输出电压；

根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

一种直流电压上升跌落测试控制装置，装置包括：

目标电压变化速率获取模块，用于获取目标电压变化速率；

驱动信号输出模块，用于根据目标电压变化速率输出驱动信号；其中，驱动信号用于控制功率放大单元以目标电压变化速率输出电压至待测设备，功率放大单元用于串联待测设备与直流电源。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取目标电压变化速率；

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取目标电压变化速率；

上述直流电压上升跌落测试装置、测试控制方法及装置，使用功率放大单元替代机械开关连接直流电源与待测设备，通过控制单元获取目标电压变化速率，并根据目标电压变化速率输出驱动信号至功率放大单元，使功率放大单元以目标电压变化速率改变输出至待测设备的输出电压，实现更加符合真实情况的电压上升或跌落测试。

附图说明

图1为一个实施例中，直流电压上升跌落测试装置的结构框图；

图2为另一个实施例中，直流电压上升跌落测试装置的结构框图；

图3为一个实施例中，直流电压上升跌落测试控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中，根据目标电压变化速率输出驱动信号的步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中，直流电压上升跌落测试控制装置的结构框图；

图6为另一个实施例中，直流电压上升跌落测试控制装置的结构框图；

图7为一个实施例中，计算机设备的内部结构图。

实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种直流电压上升跌落测试装置，包括：

直流电源；

直流电源用于为待测设备提供电源，可以根据测试需要选择相应电压的直流电源。功率放大单元受驱动信号的驱动，会工作在截止区、放大区和饱和区，驱动信号为电压信号，驱动信号的变化速率越小，功率放大单元工作在放大区的时间越长，功率放大单元的输出电压越小。通过改变驱动信号的变化速率，即可改变功率放大单元输出电压的变化速率，基于此，控制单元可根据所需的目标电压变化速率输出驱动信号，驱动功率放大单元按照目标电压变化速率输出电压至待测设备。

在一个实施例中，控制单元可以是MCU、CPU等处理器。

在一个实施例中，每个功率放大单元可以是由单个半导体功率放大器件或是多个半导体功率放大器件并联组成的一个半导体功率放大器件阵列，如果是多个半导体功率放大器件并联组成，每个半导体开关器的控制极相连，每个功率放大单元的半导体功率放大器件的数量可根据待测设备功率大小进行配置，满足不同功率的直流用电设备的测试。

上述直流电压上升跌落测试装置，使用功率放大单元替代机械开关连接直流电源与待测设备，通过控制单元获取目标电压变化速率，并根据目标电压变化速率输出驱动信号至功率放大单元，使功率放大单元以目标电压变化速率改变输出至待测设备的输出电压，实现更加符合真实情况的电压上升或跌落测试。相比目前只能进行单独的上升测试或跌落测试的装置，能够同时进行上升和跌落测试。

在其中一个实施例中，如图2所示，直流电压上升跌落测试装置包括：

对于电压上升或跌落测试范围要求更大的测试，可以设置两个或两个以上不同电压的直流电源，通过控制单元控制每个直流电源对应的功率放大单元工作或截止，即可在不同电压等级间进行切换，同时根据目标电压变化速率调整驱动信号，还可以在不同电压等级间切换时也以目标电压变化速率进行切换。

在其中一个实施例中，如图2所示，控制单元的检测端电连接功率放大单元的输出端，用于检测功率放大单元的输出电压，并根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

控制单元的检测端能够检测输出至待测设备的电压，结合试验要求对驱动信号进行调整。

在一个实施例中，假设有三个直流电源V1、V2和V3，直流电源V1=100V，直流电源V2=50V，直流电源V3=5V，直流电源V1通过功率放大单元Q1电连接待测设备，直流电源V2通过功率放大单元Q2电连接待测设备，直流电源V3通过功率放大单元Q3电连接待测设备，功率放大单元Q1、Q2、Q3并联，输入端分别与并联的直流电源V1、V2和V3电连接，输出端均用于电连接待测设备。控制单元控制功率放大单元Q2和Q3处于导通状态，功率放大单元Q1处于关断状态，此时输出至待测设备的电压为50V，控制单元获取目标电压变化速率，假设为的下降速率,根据目标电压变化速率控制功率放大单元Q2快速进入截止状态，此时输出至待测设备的电压为5V，并根据标准试验要求记录电压下跌的时间，当完成下跌测试后，若需要进行上升测试，控制单元以

的上升速率作为目标电压变化速率控制功率放大单元Q1和Q2切换至导通状态，根据标准试验要求记录电压上升的时间，当输出至待测设备的电压为100V时，即功率放大单元Q1和Q2均导通，控制单元再以/>

的下降速率作为目标电压变化速率控制功率放大单元Q1的输出电压下降至标准试验要求的电压值。

根据标准试验要求及测试目的设计试验过程，利用控制单元控制各个功率放大单元导通或截止，并且根据目标电压变化速率输出驱动信号进行控制，使功率放大单元的输出电压变化速率能够满足试验要求。试验标准参阅信息和通讯ATIS标准“ATIS-0600315-2007,5.4”。试验过程并非本发明的改进点所在，本发明旨在提供一种能够契合试验标准要求的测试装置，而非简单的在不同电压等级的电压之间直接切换。

每个功率放大单元可以包括一个或多个MOS管，根据需要进行选择，在一个实施例中，功率放大单元还包括外围电路，例如偏置电阻等。在一个实施例中，MOS管可以是NMOS管或PMOS管，若为NMOS管，则漏极为输入端，源极为输出端；若为PMOS管，则漏极为输出端，源极为输入端。控制单元通过改变驱动信号，即改变输出至MOS管栅极的电压，即可改变MOS管的输出电压。

在其中一个实施例中，功率放大单元包括三极管及电阻；

三极管的基极经电阻电连接控制单元的输出端。

每个功率放大单元可以包括一个或多个三极管，根据需要进行选择，在一个实施例中，功率放大单元还包括外围电路，例如偏置电阻等。在一个实施例中，三极管可以是PNP三极管或NPN三极管。

由于三极管是电流型驱动期间，因此在三极管的基极与控制单元的输出端之间串联电阻，根据欧姆定律可知，通过改变控制单元的输出电压，即驱动信号，三极管基极电流，进而改变三极管的输出电压。

本申请还提供了一种直流电压上升跌落测试控制方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，直流电压上升跌落测试装置的控制单元可以通过有线或无线的方式与终端进行通信。控制电源获取终端发送的目标电压变化速率，根据目标电压变化速率输出驱动信号至功率放大单元，以控制功率放大单元输出至待测设备的电压。其中，终端可以但不限于是各种计算机、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种直流电压上升跌落测试控制方法，以该方法应用于图1中的控制单元为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S310,获取目标电压变化速率；

步骤S320，根据目标电压变化速率输出驱动信号；其中，驱动信号用于控制功率放大单元以目标电压变化速率输出电压至待测设备，功率放大单元用于串联待测设备与直流电源。

直流电源用于为待测设备提供电源，可以根据测试需要选择相应电压的直流电源。功率放大单元受驱动信号的驱动，会工作在截止区、放大区和饱和区，驱动信号为电压信号，驱动信号的变化速率越小，功率放大单元工作在放大区的时间越长，功率放大单元的输出电压越小，通过改变驱动信号的变化速率，即可改变功率放大单元输出电压的变化速率，基于此，控制单元可根据所需的目标电压变化速率输出驱动信号，驱动功率放大单元按照目标电压变化速率输出电压至待测设备。

在其中一个实施例中，如图4所示，根据目标电压变化速率输出驱动信号的步骤还包括：

步骤S321,检测功率放大单元的输出电压；

步骤S322,根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

控制单元的检测端能够检测输出至待测设备的电压，结合试验要求对驱动信号进行调整，若功率放大单元的输出电压不满足要求，可以根据功率放大单元的特性参数，以一定的变化速率改变驱动信号，对功率放大单元的输出电压进行调整。在一个实施例中，还可以利用控制单元配合测试流程完成自动测试，例如，当功率放大单元的输出电压达到第一设定值时，控制单元调整驱动信号为对应的第二驱动信号进行驱动，根据测试流程预设功率放大单元的输出电压与驱动信号的对应关系，即可实现自动测试。

应该理解的是，虽然图3-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种直流电压上升跌落测试控制装置，如图5所示，包括：目标电压变化速率获取模块和驱动信号输出模块，其中：

目标电压变化速率获取模块，用于获取目标电压变化速率；

在其中一个实施例中，如图6所示，驱动信号输出模块包括：

输出电压检测模块，用于检测功率放大单元的输出电压；

驱动信号调控模块，用于根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

关于直流电压上升跌落测试控制装置的具体限定可以参见上文中对于直流电压上升跌落测试控制方法的限定，在此不再赘述。上述直流电压上升跌落测试控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种直流电压上升跌落测试控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取目标电压变化速率；

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

检测功率放大单元的输出电压；

根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取目标电压变化速率；

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

检测功率放大单元的输出电压；

根据输出电压及目标电压变化速率调整驱动信号。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种直流电压上升跌落测试装置，其特征在于，包括：

直流电源；

功率放大单元，所述功率放大单元的输入端电连接所述直流电源，输出端用于电连接待测设备；

控制单元，电连接所述功率放大单元的受控端；所述控制单元用于获取目标电压变化速率，并根据所述目标电压变化速率输出驱动信号至所述功率放大单元的受控端，所述驱动信号用于控制所述功率放大单元以所述目标电压变化速率改变输出至所述待测设备的输出电压；所述功率放大单元工作于截止区、放大区和饱和区；

所述控制单元的检测端电连接所述功率放大单元的输出端，用于检测所述功率放大单元的输出电压，并根据所述输出电压及所述目标电压变化速率调整所述驱动信号。

2.根据权利要求1所述的直流电压上升跌落测试装置，其特征在于，包括：

两个或两个以上不同电压的所述直流电源及与所述直流电源对应数量的功率放大单元；各个所述直流电源并联；

每个所述功率放大单元分别用于串联所述待测设备与其中一个所述直流电源；

所述控制单元还用于控制各个所述功率放大单元导通或关断，为所述待测设备接入不同电压等级的所述直流电源。

3.根据权利要求1所述的直流电压上升跌落测试装置，其特征在于，所述功率放大单元包括MOS管，所述MOS管的栅极电连接所述控制单元的输出端。

4.根据权利要求1所述的直流电压上升跌落测试装置，其特征在于，所述功率放大单元包括三极管及电阻；

所述三极管的基极经所述电阻电连接所述控制单元的输出端。

5.一种直流电压上升跌落测试控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标电压变化速率；

根据所述目标电压变化速率输出驱动信号；其中，所述驱动信号用于控制功率放大单元以所述目标电压变化速率输出电压至待测设备，所述功率放大单元用于串联所述待测设备与直流电源；所述功率放大单元工作于截止区、放大区和饱和区；

检测所述功率放大单元的输出电压，并根据所述输出电压及所述目标电压变化速率调整所述驱动信号。

6.根据权利要求5所述的直流电压上升跌落测试控制方法，其特征在于，所述根据所述目标电压变化速率输出驱动信号的步骤还包括：

检测所述功率放大单元的输出电压；

根据所述输出电压及所述目标电压变化速率调整所述驱动信号。

7.一种直流电压上升跌落测试控制装置，其特征在于，所述装置包括：

目标电压变化速率获取模块，用于获取目标电压变化速率；

驱动信号输出模块，用于根据所述目标电压变化速率输出驱动信号；其中，所述驱动信号用于控制功率放大单元以所述目标电压变化速率输出电压至待测设备，所述功率放大单元用于串联所述待测设备与直流电源；所述功率放大单元工作于截止区、放大区和饱和区；

输出电压检测模块，用于检测所述功率放大单元的输出电压；

驱动信号调控模块，用于根据所述输出电压及所述目标电压变化速率调整驱动信号。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5或6所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5或6所述的方法的步骤。