CN112230121A - 光电耦合器高低温测试系统 - Google Patents

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张佳宁
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Abstract

本发明公开了一种光电耦合器高低温测试系统，包括高低温测试板、高低温箱、控制单元和光电耦合器测试仪，所述高低温测试板包括译码电路、被测件单元和信号布线；每一被测件单元包括测试插座和固体继电器；各被测件单元的对应输出端通过信号布线并联后分别通过一条信号线缆与光电耦合器测试仪的测试端电连接。本发明中，能够在高低温测试板内实现待测光电耦合器的引脚切换，大大降低了引出高低温箱的线缆数量，显著缩短了测试时的线缆连接时间并提高了操作便利性，避免了接触不良、断路等问题，能长期稳定工作；另外，信号线缆采用交流传输能力良好的同轴电缆，对连接线进行阻抗匹配设计后，能够对光电耦合器的交流参数进行测试。

Description

光电耦合器高低温测试系统
技术领域
本发明涉及光电耦合器测试领域，特别涉及一种光电耦合器高低温测试系统。
背景技术
对于高可靠性等级的光电耦合器，要求在器件处于低温(如-55℃)或高温下(如125℃)时进行参数测试，且要预先恒温足够时间(如30分钟)，为此需要制作能同时安装若干被测件(即待测光电耦合器)的测试板，将其放入高低温箱后，通过将各器件的引脚(本文中的引脚均指代对参数测试有用的引脚，空引脚等无用引脚不含在内)引出箱外并接入光电耦合器测试仪进行参数测试。由于光电耦合器测试仪在同一时刻只能接入一只被测件的引脚，还需要将各被测件的引脚轮流切换接入光电耦合器测试仪。
如图1所示，为现有的测试系统的原理框图；每只被测件的每个引脚都需要引出高低温箱，以每只被测件有5个引脚为例，设在箱内同时测试N个器件，则需要将所有引脚(总数为5×N)采用集束的线缆并行引出高低温箱。如图2所示，为现有技术中典型的高低温测试板的示意图，为引出各引脚信号所布置的线缆连接器占据了大块板面，共需要引出640路线缆。由于引出的线缆数量多，采用较粗的同轴电缆后整体上过于粗重，从而只能采用较细但仅可传输直流信号的小截面单股导线，导致只能测试被测件的直流参数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种引出的线缆数量较少，且可测试交流参数的光电耦合器高低温测试系统。
本发明的技术方案如下：
一种光电耦合器高低温测试系统，用于对待测光电耦合器进行高低温测试，包括高低温测试板、高低温箱、控制单元和光电耦合器测试仪，所述高低温测试板设置在高低温箱内，所述高低温测试板通过n条信号线缆与光电耦合器测试仪电连接，n为待测光电耦合器的有效引脚数量；所述高低温测试板包括译码电路、至少一个被测件单元和n条信号布线，所述被测件单元设有控制端和n个输出端，所述译码电路的各输入端分别通过控制线缆与控制单元电连接，各输出端分别与各被测件单元的控制端电连接；所述控制单元用于输出地址码给译码电路，使译码电路输出控制信号并分别送给各被测件单元的控制端；各被测件单元对应的输出端均连接同一信号布线，使被测件单元的各输出端与信号布线一一对应；n条信号线缆的一端与n条信号布线一一对应电连接，另一端对应与光电耦合器测试仪的测试端电连接；
每一被测件单元包括一个测试插座和n个固体继电器，所述测试插座用于插接待测光电耦合器，其有效引脚与待测光电耦合器的有效引脚一一对应，n个所述固体继电器与测试插座的有效引脚一一对应，每一所述固体继电器的输入端分别与测试插座对应的有效引脚电连接，n个所述固体继电器的输出端作为该被测件单元的n个输出端与对应的信号布线电连接；n个所述固体继电器的通断均由该被测件单元控制端接收的控制信号控制。
进一步的，所述信号线缆为同轴电缆，所述高低温测试板设有n个同轴电缆连接器，n条所述信号布线与n个同轴电缆连接器一一对应电连接，n条同轴电缆的一端分别连接在n个同轴电缆连接器上；所述固体继电器的输入端与测试插座的引脚之间通过第一连接线连接，所述固体继电器的输出端通过第二连接线与对应的信号布线电连接；所述第一连接线、第二连接线和信号布线的阻抗与同轴电缆的阻抗相匹配。
进一步的，所述控制线缆为高温线。
进一步的，所述固体继电器采用光电隔离结构，包括前级光源芯片和后级电路，所述前级光源芯片用于在被测件单元的控制端接收的控制信号为有效信号时发射光信号使后级电路导通，所述后级电路的输入端作为固体继电器的输入端与测试插座对应的引脚电连接，输出端作为固体继电器的输出端与对应的信号布线电连接。
进一步的，同一所述被测件单元的n个固体继电器的前级光源芯片之间串联连接，n个所述固体继电器的前级光源芯片串联后的一端连接前级公共电源，另一端作为被测件单元的控制端用于接收控制信号。
进一步的，所述后级电路中的芯片通过导电胶粘接固定。
有益效果：本发明中，在高低温测试板上设置固体继电器和译码电路，能够在高低温测试板内实现待测光电耦合器的引脚切换，引出的信号线缆路数等于单只待测光电耦合器的有效引脚数，从而大大降低了引出高低温箱的线缆数量，显著缩短了测试时的线缆连接时间并提高了操作便利性。而且，因引出的线缆路数少、重量轻，能够避免线缆粗重导致的接触不良、断路等问题，能长期稳定工作。另外，由于信号线缆路数少，可以采用交流传输能力良好的同轴电缆，对待测光电耦合器与同轴电缆之间的连接线进行阻抗匹配设计后，具备传输交流信号的能力，能够对光电耦合器的交流参数进行测试。
附图说明
图1为现有技术的光电耦合器测试系统的原理框图；
图2为现有技术的高低温测试板版面的示意图；
图3为本发明的优选实施例的原理框图；
图4为被测件单元的结构示意图；
图5为本实施例的高低温测试板版面的示意图。
图中：1.高低温测试板，2.高低温箱，3.控制单元，4.光电耦合器测试仪，5.译码电路，6.被测件单元，7.同轴电缆连接器，8.同轴电缆，9.控制线缆，11～15.信号布线，60.测试插座，61.第一连接线，62.第二连接线，63.固体继电器，631.前级光源芯片，632.后级电路。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
本实施例中，待测光电耦合器有五个有效引脚(有效引脚为在光电耦合器工作时能够产生作用的引脚，假设待测光电耦合器的五个有效引脚分别为1～5脚)，高低温测试板1上设有五十个被测件单元6。当然，在本发明的其他实施例中，待测光电耦合器也可有多于五个或少于五个有效引脚，高低温测试板1上也可设置多于五十个或少于五十个被测件单元6。
如图3所示，一种光电耦合器高低温测试系统的优选实施例包括高低温测试板1、高低温箱2、控制单元3和光电耦合器测试仪4，所述高低温测试板1设置在高低温箱2内，所述高低温测试板1通过五条信号线缆与光电耦合器测试仪4电连接，为测试待测光电耦合器的交流参数，所述信号线缆优选为同轴电缆8。所述高低温测试板1包括译码电路5、五十个被测件单元6、五条信号布线(11～15)和五个同轴电缆连接器7。所述被测件单元6设有五个输出端和一个控制端，所述译码电路5的输入端通过六根控制线缆9(六位地址码经译码后最多可输出六十四路控制信号，已能够满足控制五十个被测件单元6依次导通的要求)与控制单元3电连接，所述控制线缆9优选为高温线；所述译码电路5的各输出端通过控制信号线与五十个被测件单元6的控制端电连接。所述控制单元3用于输出地址码给译码电路5，使译码电路5输出控制信号并分别送给五十个被测件单元6的控制端。
各被测件单元6的五个输出端分别通过五条信号布线(11～15)并联连接，五条信号布线(11～15)与五个同轴电缆连接器7一一对应电连接，五个同轴电缆8的一端分别连接在五个同轴电缆连接器7上，另一端分别与光电耦合器测试仪4的五个测试端电连接。
每一被测件单元6包括一个测试插座60和五个固体继电器63，所述测试插座60用于插接待测光电耦合器，测试插座60的1～5脚与待测光电耦合器的1～5脚一一对应，测试插座60的1～5脚分别通过第一连接线61与五个固体继电器63的输入端一一对应电连接，五个固体继电器63的输出端分别通过第二连接线62与对应的信号布线(11～15)电连接。具体的，在五十个被测件单元6中，与测试插座60的1脚电连接的固体继电器63均与信号布线11电连接，与测试插座60的2脚电连接的固体继电器63均与信号布线12电连接，与测试插座60的3脚电连接的固体继电器63均与信号布线13电连接，与测试插座60的4脚电连接的固体继电器63均与信号布线14电连接，与测试插座60的5脚电连接的固体继电器63均与信号布线15电连接。所述第一连接线61、第二连接线62和信号布线(11～15)的阻抗与同轴电缆8的阻抗相匹配。
如图4所示，为避免控制通路上的干扰信号对测试信号造成干扰，所述固体继电器63采用光电隔离结构，包括前级光源芯片631和后级电路632，所述前级光源芯片631用于在被测件单元6的控制端接收的控制信号为有效信号时发射光信号使后级电路632导通，所述后级电路632的输入端作为固体继电器63的输入端与测试插座60对应的引脚电连接，输出端作为固体继电器63的输出端与对应的信号布线(11～15)电连接。
为保证同一被测件单元6的五个固体继电器63同时导通和截止，同一被测件单元6的五个固体继电器63的前级光源芯片631之间串联连接，其中，第一级固体继电器63的前级光源芯片631的正极连接前级公共电源VCC(前级公共电源用于给各被测件单元6的前级光源芯片631供电，例如，前级公共电源可采用正电压电源，则控制信号为低电平时有效)，第一级到第四级固体继电器63的前级光源芯片631的负极分别与下一级固体继电器63的前级光源芯片631的正极电连接，第五级固体继电器63的前级光源芯片631的负极作为被测件单元6的控制端用于接收译码电路5送来的控制信号。
另外，由于固体继电器63在本系统中工作时功耗较低，其后级电路632中的MOS芯片可通过导电胶粘接固定，以降低器件制作成本。
如图5所示，为本实施例中高低温测试板1版面的示意图。
本实施例的工作原理如下：
如图3和图4所示，测试前，先将五根同轴电缆8的一端分别连接在五个同轴电缆连接器7上，另一端分别与光电耦合器测试仪4的五个测试端连接，将六根控制线缆9与控制单元3连接，此时，所有被测件单元6的固体继电器63均处于断开状态。然后将五十个待测光电耦合器分别插入五十个测试插座60，关闭高低温箱2的箱门。再将高低温箱2调节至所需的测试温度，等待预定的时间(例如半小时)后，使控制单元3输出地址码给译码电路5，使译码电路5依次向各被测件单元6输出低电平作为控制信号，使各被测件单元6的固体继电器63依次导通和截止。例如，当地址码为“000000”时，送给第一个被测件单元6的控制信号为低电平，送给其他被测件单元6的控制信号为高电平，使第一个被测件单元6的五个固体继电器63的前级光源芯片631均导通工作，并发射光信号使对应的后级电路632导通，从而使该被测件单元6连接的待测光电耦合器的五个有效引脚连接光电耦合器测试仪4，对该光电耦合器进行测试，此时，其他被测件单元6中的固体继电器63均截止。测试完成后，地址码变为“000001”，送给第二个被测件单元6的控制信号为低电平，送给其他被测件单元6的控制信号为高电平，第一个被测件单元6的五个固体继电器63均切换至截止状态，使第一个被测件单元6的待测光电耦合器与光电耦合器测试仪4断开；第二个被测件单元6的五个固体继电器63均切换至导通状态，使第二个被测件单元6的待测光电耦合器与光电耦合器测试仪4连接，从而对第二个被测件单元6连接的待测光电耦合器进行测试。依次类推，直至各被测件单元6的待测光电耦合器测试完毕。
由于本实施例只需要从高低温箱2引出五条信号线缆和六根控制线缆9，引出的线缆数量少，能够显著缩短测试时的线缆连接时间；而且，由于引出的线缆路数少、重量轻，能够避免线缆粗重导致的接触不良、断路等问题，能长期稳定工作。另外，因信号线缆路数少，可采用交流传输能力良好的同轴电缆8做为信号线缆，同时，使待测光电耦合器和同轴电缆8之间的连接线的阻抗与同轴电缆8的阻抗匹配，从而能够具备交流信号传输能力，进而能够对待测光电耦合器的交流参数进行测试。
本发明未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光电耦合器高低温测试系统，用于对待测光电耦合器进行高低温测试，其特征在于，包括高低温测试板、高低温箱、控制单元和光电耦合器测试仪，所述高低温测试板设置在高低温箱内，所述高低温测试板通过n条信号线缆与光电耦合器测试仪电连接，n为待测光电耦合器的有效引脚数量；所述高低温测试板包括译码电路、至少一个被测件单元和n条信号布线，所述被测件单元设有控制端和n个输出端，所述译码电路的各输入端分别通过控制线缆与控制单元电连接，各输出端分别与各被测件单元的控制端电连接；所述控制单元用于输出地址码给译码电路，使译码电路输出控制信号并分别送给各被测件单元的控制端；各被测件单元对应的输出端均连接同一信号布线，使被测件单元的各输出端与信号布线一一对应；n条信号线缆的一端与n条信号布线一一对应电连接，另一端对应与光电耦合器测试仪的测试端电连接；
每一被测件单元包括一个测试插座和n个固体继电器，所述测试插座用于插接待测光电耦合器，其有效引脚与待测光电耦合器的有效引脚一一对应，n个所述固体继电器与测试插座的有效引脚一一对应，每一所述固体继电器的输入端分别与测试插座对应的有效引脚电连接，n个所述固体继电器的输出端作为该被测件单元的n个输出端与对应的信号布线电连接；n个所述固体继电器的通断均由该被测件单元控制端接收的控制信号控制。
2.根据权利要求1所述的光电耦合器高低温测试系统，其特征在于，所述信号线缆为同轴电缆，所述高低温测试板设有n个同轴电缆连接器，n条所述信号布线与n个同轴电缆连接器一一对应电连接，n条同轴电缆的一端分别连接在n个同轴电缆连接器上；所述固体继电器的输入端与测试插座的引脚之间通过第一连接线连接，所述固体继电器的输出端通过第二连接线与对应的信号布线电连接；所述第一连接线、第二连接线和信号布线的阻抗与同轴电缆的阻抗相匹配。
3.根据权利要求1所述的光电耦合器高低温测试系统，其特征在于，所述控制线缆为高温线。
4.根据权利要求1所述的光电耦合器高低温测试系统，其特征在于，所述固体继电器采用光电隔离结构，包括前级光源芯片和后级电路，所述前级光源芯片用于在被测件单元的控制端接收的控制信号为有效信号时发射光信号使后级电路导通，所述后级电路的输入端作为固体继电器的输入端与测试插座对应的引脚电连接，输出端作为固体继电器的输出端与对应的信号布线电连接。
5.根据权利要求4所述的光电耦合器高低温测试系统，其特征在于，同一所述被测件单元的n个固体继电器的前级光源芯片之间串联连接，n个所述固体继电器的前级光源芯片串联后的一端连接前级公共电源，另一端作为被测件单元的控制端用于接收控制信号。
6.根据权利要求4所述的光电耦合器高低温测试系统，其特征在于，所述后级电路中的芯片通过导电胶粘接固定。
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