CN111426976A - 一种大功率dc-dc老化试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率DC‑DC老化试验装置，包括控制器(1)，老化装置，待老化DC‑DC电源(14)，以及安装箱(13)；其特征在于：所述老化装置包括老化腔体(5)，若干个机械变流装置，以及电压补充器(3)。本发明通过设置的机械变流装置，其采用了不同阻值的电阻器与移动连接机构相配合，在控制器的控制下完成了待老化DC‑DC电源的不同阻抗的工作环境的模拟；并有效的解决了系统的老化装置在长期的工作中易出现损坏、电流调节失效和不准确而影响DC‑DC电源老化试验准确性的问题，本发明采用单一的且阻值不同的电阻器来作为试验负载，和通过机械结构作为连接方式，有效的提高了DC‑DC电源老化试验准确性。

Description

一种大功率DC-DC老化试验装置

技术领域

本发明涉及电源模块老化试验技术领域，具体是指一种大功率DC-DC老化试验装置。

背景技术

DC/DC电源，也称作直流转换器，是把直流电转换成直流电的一种电源。为了保证DC-DC电源的工作状态的稳定性，在设计投产后需要对不同型号的 DC-DC电源进行老化试验以保证耐用性和寿命。现有的DC-DC电源老化试验时多采用设置有电流可调电路或电流可器的老化装置来实现，以完成对DC-DC 电源在不同阻抗下工作的温度、过压欠压点以及老化时间进行测试。

然而，由于现有的DC-DC电源老化试验装置的电流可调器是由多个电路或多个电子原件组成，其电路中的电子元件在长期的工作中易出现损坏、电流调节失效和不准确，以及各电子原件会产生电流损耗，导致DC-DC电源老化试验数据不准确。

发明内容

本发明的目的在于克服需要的现有的DC-DC电源老化试验装置存在的上述缺陷，提供一种能准确的模拟DC-DC电源的使用环境，并可对DC-DC电源在不同阻抗下的工作温度、过压欠压点以及老化时间进行准确试验的大功率 DC-DC老化试验装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种大功率DC-DC老化试验装置，包括控制器，老化装置，待老化DC-DC 电源，以及用于安装待老化DC-DC电源的安装箱；所述老化装置包括老化腔体，设置在老化腔体内的若干个机械变流装置，以及设置在老化腔体内并与机械变流装置连接的电压补充器；所述安装箱内设置有若干个测温腔，且每个测温腔内均设置有测温装置；所述每个测温腔的外壁上还均设置有用于调整测温腔的腔内温度的热风机；所述待老化DC-DC电源安装在安装箱的测温腔内；所述控制器分别与电压补充器、测温装置以及加热风机连接；所述每个机械变流装置均包括电阻器，和与电阻器插拔连接的移动连接机构；所述控制器分别与电阻器和移动连接机构连接；所述待老化DC-DC电源与移动连接机构连接。

为了对待老化DC-DC电源在不同阻抗下的温度、输出电流以及老化时间的试研，所述每个机械变流装置的电阻器为不同阻值的陶瓷电阻器；所述电阻器上还设置有金属散热套。

在一个优选的实施方式中，所述老化腔体设置有隔板，且老化腔体被隔板分隔为上下两个腔体；所述电压补充器安装在老化腔体的上腔体中；所述老化腔体的下腔体中还设置有用于安装机械变流装置且具有若干安装台的安装架。

所述移动连接机构包括设置在安装架的安装台上的滑轨，通过滑块安装在滑轨上的连接器，以及用于带动连接器移动的驱动装置；所述控制器与驱动装置连接。

所述连接器包括对接腔，和与对接腔插拔连接的锥形连接头；所述对接腔安装在电阻器的一端上，所述锥形连接头安装在滑块上；所述锥形连接头与待老化DC-DC电源连接。

所述驱动装置包括扭力电机，和设置在扭力电机的转轴上的螺纹杆；所述螺纹杆贯穿滑块并与滑块螺纹连接；所述扭力电机与控制器连接。

所述测温装置包括安装板，活动设置在安装板上的L型支臂，设置在L型支臂的短臂上的温度传感器，以及套在L型支臂的长臂上的弹簧；所述弹簧的一端与安装板的底面接触、另一端与L型支臂的短臂接触。

在一个优选的实施方式中，所述老化腔体的上腔体和下腔体中均设置有用于散热的散热风机，该散热风机与控制器连接。

在一个优选的实施方式中，所述老化腔体的下腔中还设置有用于对电阻器输出电流进行汇合的电流汇流器；所述电阻器通过转接头与电流汇流器连接。

在一个优选的实施方式中，所述老化腔体上还设置有门板，该门板上设置有用于散热的格栅；所述安装箱的每个测温腔上设置有带锁扣的腔盖；所述安装箱的底部还设置有滚轮，该滚轮的数量为四个，该四个滚轮对称分布在安装箱的底部的四个底角上。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过设置的机械变流装置，其采用了不同阻值的电阻器与移动连接机构相配合，在控制器的控制下完成了待老化DC-DC电源的不同阻抗的工作环境的模拟；并有效的解决了系统的老化装置在长期的工作中易出现损坏、电流调节失效和不准确而影响DC-DC电源老化试验准确性的问题，本发明采用单一的且阻值不同的电阻器来作为试验负载，和通过机械结构作为连接方式，有效的提高了DC-DC电源老化试验准确性，有效的提高了老化装置的使用寿命。

(2)本发明通过设置可伸缩的测温装置，确保了对待老化DC-DC电源的老化温度的测试；同时通过在每个测温腔上设置的加热风机，在控制器的作用下可一次完成功率等级相同的待老化DC-DC电源在不同温度环境下的老化试验。

(3)本发明通过在电阻器上设置金属散热套，可有效的确保电阻器的工作的稳定性，从而进一步的确保对待老化DC-DC电源老化试验的准确性。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的老化装置的结构示意图。

图3为本发明的安装箱的结构示意图。

图4为本发明的电阻器的结构示意图。

图5为本发明的图3中A部分放大图。

图6为本发明的工作原理框图。

附图标记说明：1、控制器；2、电阻器；3、电压补充器；4、散热风机；5、老化腔体；6、安装架；7、锥形连接头；8、扭力电机；9、螺纹杆；10、滑块； 11、滑轨；12、连接腔；13、安装箱；14、待老化DC-DC电源；15、安装板； 16、加热风机；17、滚轮；18、温度传感器；19、弹簧；20、L型支臂，21、金属散热套，22、柜门；23、门板；24、电流并器；25、转接头；26、格栅。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1～6所示，一种大功率DC-DC老化试验装置，包括控制器1，老化装置，待老化DC-DC电源14，以及用于安装待老化DC-DC电源14的安装箱13。如图2所示，其中，老化装置包括老化腔体5，设置在老化腔体5内的若干个机械变流装置，以及设置在老化腔体5内并与机械变流装置连接的电压补充器3。同时，所述每个机械变流装置均包括电阻器2，和与电阻器2插拔连接的移动连接机构。控制器1分别与电阻器2和移动连接机构连接。所述待老化DC-DC电源14的输出端与移动连接机构连接，该待老化DC-DC电源14的输入端与电压补充器3连接。

具体实施时，控制器1优先采用具有人机交互界面和彩色触摸屏的常规主控器来实现。该控制器1用于DC-DC老化试验时显示各项参数状态和对老化装置的控制。该控制器1的第一通讯端和第一控制输出端与老化装置连接，第二通讯端和第二控制输出端与机械变流装置连接，第三控制输出端与电压补充器3 连接。该电压补充器3采用了具有功率因数修正器的常规的电压补充器来实现，因此本申请中并未对电压补充器3的结构进行赘述。为了提高老化试验的效率，在所述安装箱13内设置了若干个测温腔，以实现同时对若干个功率等级相同的待老化DC-DC电源14在不同的环境的老化试验，也可实现对若干个功率等级不相同的待老化DC-DC电源14的老化试验。待老化的待老化DC-DC电源14 安装在安装箱13的测温腔内。为了可确保对待老化DC-DC电源14的老化试验的准确性，在每个测温腔上设置有带锁扣的腔盖22。为了便于安装箱13的移动，在安装箱13的底部还设置了滚轮17。本实施例中为了使安装箱13的移动的更平稳，特将滚轮17的数量设定为四个，且将四个滚轮17对称分布在安装箱13 的底部的四个底角上。其滚轮17的数量可根据实际环境和需要进行设定。

为了实现对每个待老化DC-DC电源14进行点对点的老化温度的检测，在每个测温腔内均设置了一个测温装置，该测温装置通过RS-485总线与控制器1 的第一通讯端连接。通过在每个测温腔内设置独立的测温装置，可有效的确保对每个待老化DC-DC电源14的老化温度检测的准确性。同时，为了能更好的试验待老化DC-DC电源14在不同温度的环境下的老化温度、老化时间，在所述每个测温腔的外壁上还均设置有用于调整测温腔的腔内温度的热风机16。该热风机16与控制器1的第一控制输出端连接，其控制器1的该输出端上设置有分控连接器，即控制器1的第一控制输出端为多路电压单控输出端口。控制器1 可根据需要为不同的热风机16提供不同的工作电压，使每个测温腔的温度不同，以便模拟待老化DC-DC电源14在不同环境下的老化时间。

其中，如图3和图5所示，所述测温装置包括安装板15，L型支臂20，温度传感器18，以及弹簧19。具体的，安装板15为装置支撑部件，该安装板15 通过螺钉固定在安装箱13的测温腔的侧壁上。L型支臂20活动设置在安装板 15上。该L型支臂20在安装时，L型支臂20的长臂由下往上贯穿安装板15后，能沿贯穿孔的孔壁上下运动。温度传感器18设置在L型支臂20上，且该温度传感器18以测温头向下垂直固定在L型支臂20的短臂上，温度传感器18通过RS-485总线与控制器1的第一通讯端连接。弹簧19套在L型支臂20的长臂上，该弹簧19的一端与安装板15的底面接触，另一端与L型支臂20的短臂接触。通过弹簧19可使温度传感器18的测温头与待老化DC-DC电源14的接触更紧密。使用时，该温度传感器18对待老化DC-DC电源14工作温度进行检测，并将检测到的温度信息传输给控制器1，控制器1通过综合分析后得到待老化 DC-DC电源14的老化温度值。该温度传感器18同时可对测温腔的温度进行检测，便于控制器1控制热风机16的启闭，从而确保了对待老化DC-DC电源14 的温度检测的准确性。

进一步地，所述老化装置的老化腔体5为机械变流装置和电压补充器3的承载体。为了便于对机械变流装置和电压补充器3的安装，在所述老化腔体5 内设置了一块隔板，该隔板将老化腔体5分隔为上下两个腔体，电压补充器3 通过螺钉固定安装在老化腔体5的上腔体中。所述老化腔体5的下腔体中还设置有用于安装机械变流装置的安装架6，该安装架6上具有与械变流装置相同的若干个安装台，所述的机械变流装置则通过螺钉固定的方式安装在安装架6的安装台上。同时，在所述老化腔体5上还设置了门板23，该门板23上设置了用于散热的格栅26。为了提高老化腔体5的散热效果，在老化腔体5的上腔体和下腔体的背部均设置了散热风机4。该散热风机4与控制器1的第四控制输出端连接。

所述的电阻器2在本实施例中优先采用陶瓷电阻器来实现，且每个电阻器2 的阻值均不相同，以便更好的模拟待老化DC-DC电源14在并同的负载情况下的老化温度、输出电流以及老化时间的试验，该电阻器2的阻值可根据待老化 DC-DC电源14的功率大小和实际需要进行选定。该电阻器2的数量为若干个，每个电阻器2通过螺钉固定在安装架6的安装台上，并与移动连接机构一一对应。电阻器2在使用时与控制器1连接。为了防止电阻器2在使用中的温度过高，确保电阻器2的使用稳定性，提高本发明的老化试验的准确性，在电阻器2上还设置有金属散热套21。金属散热套21的表面均匀的分布有条形槽，这可有效的增加金属散热套21的散热面积，从而可有效的加快金属散热套21的散热速度，更好的确保了电阻器2的工作温度的稳定性。本实施例中的金属散热套21优先采用散热效果更佳的铝合金材料构成的金属套来实现。

为了使电阻器2能更还的与控制器1连接，在老化腔体5的下腔中还设置了用于对电阻器2输出电流进行汇合的电流汇流器24。该电阻器2则是通过转接头25与电流汇流器24连接。电流汇流器24的输出端与控制器1的第二通讯端连接。该电流汇流器24的输出端还与待老化DC-DC电源14的输入端连接，形成一个可循环电路。

再进一步地，所述移动连接机构包括滑轨11，连接器，以及驱动装置。具体的，该滑轨11通过螺钉固定在安装架6的安装台上，且位于电阻器2的中心线上。连接器通过滑块10安装在滑轨11上，且所述滑块10安装在滑轨11的槽体内。具体的，该连接器如图2所示，其包括包括对接腔12，和与对接腔12 插拔连接的锥形连接头7。所述对接腔12通过焊接或螺纹连接的方式安装在电阻器2的一端上。所述锥形连接头7安装在滑块10上，且该锥形连接头7的接线端与待老化DC-DC电源14连接。所述驱动装置通过螺钉固定在安装架6的安装台上，并与控制器1的第二控制输出端连接。该驱动装置安装时与滑轨11 保持同一中心线。该驱动装置用于带动连接器运动，即带动锥形连接头7运动，使锥形连接头7与接腔12实现自动的连接或脱离。

更进一步地，所述驱动装置如图2所示，其包括扭力电机8和螺纹杆9。具体的，扭力电机8通过螺钉固定在安装架6的安装台上，并与控制器1的第二控制输出端连接。该扭力电机8的转轴中心轴线与锥形连接头7的中心轴线处于同一直线上。扭力电机8由于带动锥形连接头7水平移动，使锥形连接头7 可准确的与接腔12进行对接。螺纹杆9设置在扭力电机8的转轴上，该螺纹杆 9贯穿滑块10并与滑块10螺纹连接。

具体运行时，通过在控制器1的人机交互界面将待老化DC-DC电源14的功率、型号、输出电压等信息录入控制器1。将待老化DC-DC电源14的输出端与锥形连接头7的接线头接通，同时，将电压补充器3的输出端与待老化DC-DC 电源14的输入端接通。通过控制器1开启散热风机4，防止老化腔体5内温度过高，影响电阻器2和电压补充器3的正常工作，确保老化试验的准确性。此时，通过控制器1控制老化腔体5内的电阻器2的阻值最小的一组机械变流装置的扭力电机8转动，使锥形连接头7与对接腔12完成对接。待老化DC-DC 电源14生产的电压通过电阻器2所形成的负载体阻流后被传输到控制器1，控制器1通过彩色触摸屏进行显示，同时，经电阻器2的电压回到待老化DC-DC 电源14内，形成一个小循环。

此时，控制器1通过输入的电压值与录入的待老化DC-DC电源14的功率信息的比对，便可得出待老化DC-DC电源14经模拟负载的电阻器2后的电压损耗值。控制器1则控制电压补充器3为待老化DC-DC电源14补充相应的电压，以维持待老化DC-DC电源14与电阻器2之间的小循环。通过该小循环可实现对待老化DC/DC电源14的老化时间和智能测试；老化的过程，根据不同功率等级的待老化DC/DC电源14，确定老化所需负载的功率，即确定接通所需负载的电阻器2。通过控制器1，改变接通不同阻值的电阻器2和电压补充器3 输出的电压值，可以得出待老化DC/DC电源14的输入过压欠压点。

通过设置在测温腔内的测温装置的温度传感器18对待老化DC/DC电源14 的工作温度进行检测，控制器1通过温度传感器18传输的温度值，确定待老化 DC/DC电源14的工作温度，以得出待老化DC/DC电源14的老化温度值。通过热风机16来改变待老化DC/DC电源14的工作环境温度，以得出待老化DC/DC 电源14在不同环境下的老化时间，即待老化DC/DC电源14在不同环境下的使用寿命。控制器1通过调整输出电压来控制热风机16的发热量，即对测温腔内的温度进行调整，使每个测温腔的温度不同，以便模拟待老化DC-DC电源14 在不同环境下的老化时间。在老化试验中通过接通不同阻值的电阻器2，便可实现对不同功率等级的待老化DC/DC电源14的老化试验。

本发明在整个待老化DC/DC电源14的老化试验中，通过由扭力电机8和滑轨11以及滑块10形成的机械装置来实现不同阻值的电阻器2的转换，即本发明使用单个电阻器2来模拟负载，有效的消除了传统的老化装置采用可调电路或可变电源来作为模拟负载时，可调电路的电子元件出现老化和电子元件对电流的损耗对老化试验的影响。同时，通过设置的移动连接机构来实现负载阻抗的转换，可有效的解决传统可调电路和可变电源工作不稳定性，对DC/DC电源老化试验的准确性的影响，从而本发明通过设计的机械变流装置有效的提高了DC/DC电源老化试验的各项数据的准确性。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (10)

1.一种大功率DC-DC老化试验装置，包括控制器(1)，老化装置，待老化DC-DC电源(14)，以及用于安装待老化DC-DC电源(14)的安装箱(13)；其特征在于：所述老化装置包括老化腔体(5)，设置在老化腔体(5)内的若干个机械变流装置，以及设置在老化腔体(5)内并与机械变流装置连接的电压补充器(3)；所述安装箱(13)内设置有若干个测温腔，且每个测温腔内均设置有测温装置；所述每个测温腔的外壁上还均设置有用于调整测温腔的腔内温度的热风机(16)；所述待老化DC-DC电源(14)安装在安装箱(13)的测温腔内；所述控制器(1)分别与电压补充器(3)、测温装置以及加热风机(16)连接；所述每个机械变流装置均包括电阻器(2)，和与电阻器(2)插拔连接的移动连接机构；所述控制器(1)分别与电阻器(2)和移动连接机构连接；所述待老化DC-DC电源(14)与移动连接机构连接。

2.根据权利要求1所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述每个机械变流装置的电阻器(2)为不同阻值的陶瓷电阻器；所述电阻器(2)上还设置有金属散热套(21)。

3.根据权利要求2所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述老化腔体(5)设置有隔板，且老化腔体(5)被隔板分隔为上下两个腔体；所述电压补充器(3)安装在老化腔体(5)的上腔体中；所述老化腔体(5)的下腔体中还设置有用于安装机械变流装置且具有若干安装台的安装架(6)。

4.根据权利要求3所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述移动连接机构包括设置在安装架(6)的安装台上的滑轨(11)，通过滑块(10)安装在滑轨(11)上的连接器，以及用于带动连接器移动的驱动装置；所述控制器(1)与驱动装置连接。

5.根据权利要求4所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述连接器包括对接腔(12)，和与对接腔(12)插拔连接的锥形连接头(7)；所述对接腔(12)安装在电阻器(2)的一端上，所述锥形连接头(7)安装在滑块(10)上；所述锥形连接头(7)与待老化DC-DC电源(14)连接。

6.根据权利要求5所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述驱动装置包括扭力电机(8)，和设置在扭力电机(8)的转轴上的螺纹杆(9)；所述螺纹杆(9)贯穿滑块(10)并与滑块(10)螺纹连接；所述扭力电机(8)与控制器(1)连接。

7.根据权利要求6所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述测温装置包括安装板(15)，活动设置在安装板(15)上的L型支臂(20)，设置在L型支臂(20)的短臂上的温度传感器(18)，以及套在L型支臂(20)的长臂上的弹簧(19)；所述弹簧(19)的一端与安装板(15)的底面接触、另一端与L型支臂(20)的短臂接触。

8.根据权利要求1～7任一项所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述老化腔体(5)的上腔体和下腔体中均设置有用于散热的散热风机(4)，该散热风机(4)与控制器(1)连接。

9.根据权利要求8所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述老化腔体(5)的下腔中还设置有用于对电阻器(2)输出电流进行汇合的电流汇流器(24)；所述电阻器(2)通过转接头(25)与电流汇流器(24)连接。

10.根据权利要求9所述的大功率DC-DC老化试验装置，其特征在于：所述老化腔体(5)上还设置有门板(23)，该门板(23)上设置有用于散热的格栅(26)；所述安装箱(13)的每个测温腔上设置有带锁扣的腔盖(22)；所述安装箱(13)的底部还设置有滚轮(17)，该滚轮(17)的数量为四个，该四个滚轮(17)对称分布在安装箱(13)的底部的四个底角上。

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