CN112327133A - 一种用于铝基电路板的高温散热测试系统及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于铝基电路板的高温散热测试系统及其测试方法，属于铝基电路板制作领域；一种用于铝基电路板的高温散热测试系统包括：数据检测模块、A/D转换模块、数据输出模块、输出隔离模块、以及上位机；本发明通过数据检测模块进行检测铝基电路板上导电孔之间的阻抗，且对导电孔施加特定电流，从而检测导电孔之间的温度，且将阻抗信号与温度信号通过A/D转换模块和数据输出模块输出至上位机系统，从而进行计算、比较、分类，从而可以得到铝基电路板的散热效率；同时在进行信号传输的过程中，由于电压之间的相互流动，通过将基准电压与工作电压之间完全隔离，从而可以保证传输信号的稳定性与安全性。
Description
技术领域
本发明涉及铝基电路板制作领域，尤其是一种用于铝基电路板的高温散热测试系统及其测试方法。
背景技术
随着科学技术和人们对物质生活的不断提高,印制板电子产品日新月异;液晶显示器用的背光源电路板产品正由LCD向铝基LED进行变更;铝基LED产品席卷重要的背光源电子产品领域,而混合材质LED线路板是铝基LED背光源线路板的升级产品。混合材质线路板是在一个平面上有两种不同的材质结合,一边是铝质板材,一边是铝基铜面板材。
但现有技术中的铝基电路板制作完成时，多数制造商只是进行简单的质量问题检测和通电测试，这对铝基电路板的检测大大不够，在铝基电路板使用过程中，有多数用户的损耗原因为高压产生过热，导致铝基电路板老化加快，从而降低铝基电路板的使用寿命，同时在铝基电路板制作过程中，由于操作不当，导致铝基电路板上导电孔之间的阻抗太低，从而导致在工作中，高压损坏铝基电路板上的元器件。
发明内容
发明目的：提供一种用于铝基电路板的高温散热测试系统及其测试方法，以解决上述问题。
技术方案：一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，包括：
数据检测模块，用于进行铝基电路板上导电孔的温度值和阻抗值检测；
A/D转换模块，用于进行接收检测信号的模数转换；
数据输出模块，用于进行输出模拟信号量至上位机进行计算比较；
输出隔离模块，用于进行输出模拟信号量传输至上位机过程中的光电隔离；
上位机，用于进行铝基电路板上导电孔的温度值和阻抗的计算、比较、以及分类。
在一个实施例中，数据检测模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、放大器U2B、电容C2、极性电容C5、极性电容C6、电阻R10、电容C3、电容C4、可调电阻RV1、可控稳压源D1；
所述放大器U2B的5号引脚与所述电阻R1的一端连接且输入电压，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R3的一端和所述电阻R4的一端连接，所述放大器U2B的6号引脚与7号引脚连接且与电阻R6的一端连接，所述放大器U2B的8号引脚与所述极性电容C5的一端连接且输入工作电压，所述放大器U2B的4号引脚接地，所述放大器U2B的5号引脚与8号引脚连接，所述电阻R6的另一端同时与所述电阻R7的一端、所述电阻R8的一端和所述电容C2的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述电容C2的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述电阻R5的另一端同时与所述电阻R7的另一端、所述电容C3的一端和所述电容C4的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电容C3的另一端连接且输出，所述电阻R8的另一端与所述电容C4的另一端连接且输出，所述极性电容C6的一端同时与所述极性电容C5的一端和所述电阻R10的一端连接，所述极性电容C5的另一端和所述极性电容C5的另一端连接且接地，所述可调电阻RV1的一端同时与所述电阻R10的另一端和所述可控稳压源D1的2号引脚连接且输出电压，所述可调电阻RV1的控制端与所述可控稳压源D1的1号引脚连接，所述可调电阻RV1的另一端和所述可控稳压源D1的3号引脚连接且接地。
在一个实施例中，A/D转换模块包括：电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C7、电容C8、电容C9、二极管D2、二极管D3、放大器U2A、AD转换器U7、运算放大器U6、电阻R17、电容C10、电容C11；
所述电阻R13的一端输入正信号，所述电阻R13的另一端同时与所述电阻R15的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电阻R16的另一端连接且输入负信号，所述电容C7的一端同时与所述电阻R14的另一端和所述运算放大器U6的8号引脚连接，所述电容C7的另一端同时与所述电阻R16的另一端和所述运算放大器U6的3号引脚连接，所述运算放大器U6的4号引脚与所述电容C9的一端连接且输入电压，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U6的1号引脚与所述电容C8的一端连接且输入电压，所述电容C8的另一端接地，所述运算放大器U6的7号引脚与2号引脚连接且与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U6的5号引脚与6号引脚连接且所述二极管D3的正极连接，所述放大器U2A的3号引脚与所述二极管D2的负极连接，所述放大器U2A的2号引脚同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R17的一端连接，所述放大器U2A的4号引脚接地，所述放大器U2A的8号引脚输入工作电压，所述放大器U2A的放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R17的另一端和所述AD转换器U7的2号引脚连接，所述AD转换器U7的3号引脚、4号引脚、5号引脚与2号引脚连接，所述AD转换器U7的7号引脚与所述电容C11的一端连接，所述AD转换器U7的1号引脚与所述电容C11的另一端连接且接地，所述AD转换器U7的6号引脚与所述电容C10的一端连接，所述AD转换器U7的6号引脚与所述电容C10的另一端连接且接地。
在一个实施例中，数据输出模块包括：电容C1、电阻R11、电阻R12、放大器U5A、A/D转换器U1、控制器U4、D/A转换U3；
所述A/D转换器U1的10号引脚与所述控制器U4的7号引脚连接，所述A/D转换器U1的15号引脚与所述电容C1的一端连接，所述A/D转换器U1的8号引脚与所述电容C1的另一端连接，所述A/D转换器U1的16号引脚接地，所述A/D转换器U1的1号引脚、17号引脚连接且接地，所述A/D转换器U1的2号引脚、3号引脚、4号引脚、7号引脚输入信号，所述A/D转换器U1的6号引脚与所述D/A转换U3的6号引脚连接且输入电压，所述A/D转换器U1的5号引脚与所述控制器U4的16号引脚连接且输入电压，所述A/D转换器U1的14号引脚同时与所述D/A转换U3的2号引脚和所述控制器U4的20号引脚连接，所述A/D转换器U1的13号引脚同时与所述D/A转换U3的3号引脚和所述控制器U4的19号引脚连接，所述A/D转换器U1的12号引脚同时与所述D/A转换U3的1号引脚和所述控制器U4的18号引脚连接，所述A/D转换器U1的11号引脚同时与所述D/A转换U3的4号引脚和所述控制器U4的17号引脚、1号引脚连接，所述D/A转换U3的7号引脚与所述放大器U5A的3号引脚连接，所述D/A转换U3的8号引脚与所述电阻R11的一端连接且接地，所述放大器U5A的2号引脚同时与所述电阻R11的另一端和所述电阻R12的一端连接，所述放大器U5A的4号引脚接地，所述放大器U5A的8号引脚输入工作电压，所述D/A转换U3的1号引脚与所述电阻R12的另一端连接且输出。
在一个实施例中，输出隔离模块包括：电阻R19、电阻R18、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、光电耦合器U10、光电耦合器U9、光电耦合器U8、电平转换器U11、电阻R24、电阻R25、二极管D4、二极管D5；
所述光电耦合器U10的4号引脚与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端输入信号和工作电压，所述光电耦合器U10的3号引脚接地，所述光电耦合器U10的1号引脚与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端输入电压，所述光电耦合器U10的2号引脚与所述电平转换器U11的1号引脚连接，所述光电耦合器U8的1号引脚与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端输入电压，所述光电耦合器U8的2号引脚输入信号，所述光电耦合器U8的4号引脚同时与所述电阻R23的一端和所述电平转换器U11的4号引脚连接，所述电阻R23的另一端输入电压，所述光电耦合器U8的3号引脚接地，所述光电耦合器U9的1号引脚与所述电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端输入电压，所述光电耦合器U9的4号引脚输入电压，所述光电耦合器U9的3号引脚同时与所述电阻R21的一端和所述电平转换器U11的2号引脚、3号引脚连接，所述电阻R21的另一端接地，所述电平转换器U11的8号引脚与所述电阻R24的一端连接且输入电压，所述电平转换器U11的7号引脚同时与所述电阻R25的一端和所述二极管D5的正极连接且输出，所述电平转换器U11的6号引脚同时与所述电阻R24的另一端和所述二极管D4的正极连接且输出，所述电平转换器U11的5号引脚与所述电阻R25的另一端连接且接地，所述二极管D4的负极与所述二极管D5的负极连接。
在一个实施例中，光电耦合器U10、光电耦合器U9、光电耦合器U8的型号均为PC817D；电平转换器U11的型号为MAX487；AD转换器U7的型号为ADS7824，运算放大器U6的型号为OPA2604；控制器U4的型号为P89LPC922FN，D/A转换U3的型号为TLC5615C。
在一个实施例中，一种用于铝基电路板的高温散热测试系统的测试方法，通过上述电路进行对铝基电路板上的各个安装孔之间的阻抗值进行检测，其次进行通过系统进行阻抗计算，比较，从而得到散热效率；具体步骤如下：
步骤1、在铝基电路板上确定多个阻抗测量导电孔；
步骤2、通过阻抗检测模块进行依次检测每个导电孔的阻抗值，并将检测信号传输至上位机进行记录；
步骤3、通过温度检测模块进行依次检测每个导电孔在特定电流下，每个导电孔的温度信号，并将检测信号传输至上位机进行记录；
步骤31、上位机进行对阻抗值和温度值进行分析；
步骤32、首先将阻抗信号和温度信号通过A/D转换模块进行转换为数字信号；
步骤33、在特定电流下，每个导电孔之间产生的阻值与电流产生电压压降，记为Vf，且与温度成线性关系；
步骤34、测试当导电孔之间的阻抗不变，电流大小与温度的关系斜率K，从而得到：
式中，Tf表示温度系数；
d为特定电流值
步骤35、根据斜率K，在在测量瞬态和稳态条件的温度的基础上，从而得到导电孔准确的热阻值Of，得出：
式中，
表示实际温度差；Q表示导电孔发热功率；
步骤4、根据实际温度差
可以得出是参考温度与测量温度之差，从而可以得出：
式中，Ta表示参考温度；
步骤41、根据准确的热阻值Of信号进行传输至阻抗比较模块进行工作；从而判断导电孔的散热效率是否达到标准；
步骤42；根据步骤41的判断散热效率判断结果，进行分类。
在一个实施例中，在上述计算公式成立的情况下，计算出的散热效率系统会进行验算，从而进行计算阻抗与温度的差动范围，从而保证计算的准确度。
有益效果：本发明通过数据检测模块进行检测铝基电路板上导电孔之间的阻抗，且对导电孔施加特定电流，从而检测导电孔之间的温度，且将阻抗信号与温度信号通过A/D转换模块和数据输出模块输出至上位机系统，从而进行计算、比较、分类，从而可以得到铝基电路板的散热效率；同时在进行信号传输的过程中，由于电压之间的相互流动，通过将基准电压与工作电压之间完全隔离，从而可以保证传输信号的稳定性与安全性。
附图说明
图1是本发明的系统工作流程图。
图2是本发明的数据检测模块电路图。
图3是本发明的A/D转换模块电路图。
图4是本发明的数据输出模块电路图。
图5是本发明的输出隔离模块电路图。
图6是本发明的测试曲线图。
具体实施方式
如图1所示，在该实施例中，一种用于铝基电路板的高温散热测试系统及其测试方法，包括：数据检测模块、A/D转换模块、数据输出模块、输出隔离模块、以及上位机。
如图2所示，数据检测模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、放大器U2B、电容C2、极性电容C5、极性电容C6、电阻R10、电容C3、电容C4、可调电阻RV1、可控稳压源D1。
如图3所示，A/D转换模块包括：电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C7、电容C8、电容C9、二极管D2、二极管D3、放大器U2A、AD转换器U7、运算放大器U6、电阻R17、电容C10、电容C11。
如图4所示，数据输出模块包括：电容C1、电阻R11、电阻R12、放大器U5A、A/D转换器U1、控制器U4、D/A转换U3。
如图5所示，输出隔离模块包括：电阻R19、电阻R18、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、光电耦合器U10、光电耦合器U9、光电耦合器U8、电平转换器U11、电阻R24、电阻R25、二极管D4、二极管D5。
在进一步的实施例中，所述放大器U2B的5号引脚与所述电阻R1的一端连接且输入电压，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R3的一端和所述电阻R4的一端连接，所述放大器U2B的6号引脚与7号引脚连接且与电阻R6的一端连接，所述放大器U2B的8号引脚与所述极性电容C5的一端连接且输入工作电压，所述放大器U2B的4号引脚接地，所述放大器U2B的5号引脚与8号引脚连接，所述电阻R6的另一端同时与所述电阻R7的一端、所述电阻R8的一端和所述电容C2的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述电容C2的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述电阻R5的另一端同时与所述电阻R7的另一端、所述电容C3的一端和所述电容C4的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电容C3的另一端连接且输出，所述电阻R8的另一端与所述电容C4的另一端连接且输出，所述极性电容C6的一端同时与所述极性电容C5的一端和所述电阻R10的一端连接，所述极性电容C5的另一端和所述极性电容C5的另一端连接且接地，所述可调电阻RV1的一端同时与所述电阻R10的另一端和所述可控稳压源D1的2号引脚连接且输出电压，所述可调电阻RV1的控制端与所述可控稳压源D1的1号引脚连接，所述可调电阻RV1的另一端和所述可控稳压源D1的3号引脚连接且接地。
在进一步的实施例中，所述电阻R13的一端输入正信号，所述电阻R13的另一端同时与所述电阻R15的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电阻R16的另一端连接且输入负信号，所述电容C7的一端同时与所述电阻R14的另一端和所述运算放大器U6的8号引脚连接，所述电容C7的另一端同时与所述电阻R16的另一端和所述运算放大器U6的3号引脚连接，所述运算放大器U6的4号引脚与所述电容C9的一端连接且输入电压，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U6的1号引脚与所述电容C8的一端连接且输入电压，所述电容C8的另一端接地，所述运算放大器U6的7号引脚与2号引脚连接且与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U6的5号引脚与6号引脚连接且所述二极管D3的正极连接，所述放大器U2A的3号引脚与所述二极管D2的负极连接，所述放大器U2A的2号引脚同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R17的一端连接，所述放大器U2A的4号引脚接地，所述放大器U2A的8号引脚输入工作电压，所述放大器U2A的放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R17的另一端和所述AD转换器U7的2号引脚连接，所述AD转换器U7的3号引脚、4号引脚、5号引脚与2号引脚连接，所述AD转换器U7的7号引脚与所述电容C11的一端连接，所述AD转换器U7的1号引脚与所述电容C11的另一端连接且接地，所述AD转换器U7的6号引脚与所述电容C10的一端连接，所述AD转换器U7的6号引脚与所述电容C10的另一端连接且接地。
在进一步的实施例中，所述A/D转换器U1的10号引脚与所述控制器U4的7号引脚连接，所述A/D转换器U1的15号引脚与所述电容C1的一端连接，所述A/D转换器U1的8号引脚与所述电容C1的另一端连接，所述A/D转换器U1的16号引脚接地，所述A/D转换器U1的1号引脚、17号引脚连接且接地，所述A/D转换器U1的2号引脚、3号引脚、4号引脚、7号引脚输入信号，所述A/D转换器U1的6号引脚与所述D/A转换U3的6号引脚连接且输入电压，所述A/D转换器U1的5号引脚与所述控制器U4的16号引脚连接且输入电压，所述A/D转换器U1的14号引脚同时与所述D/A转换U3的2号引脚和所述控制器U4的20号引脚连接，所述A/D转换器U1的13号引脚同时与所述D/A转换U3的3号引脚和所述控制器U4的19号引脚连接，所述A/D转换器U1的12号引脚同时与所述D/A转换U3的1号引脚和所述控制器U4的18号引脚连接，所述A/D转换器U1的11号引脚同时与所述D/A转换U3的4号引脚和所述控制器U4的17号引脚、1号引脚连接，所述D/A转换U3的7号引脚与所述放大器U5A的3号引脚连接，所述D/A转换U3的8号引脚与所述电阻R11的一端连接且接地，所述放大器U5A的2号引脚同时与所述电阻R11的另一端和所述电阻R12的一端连接，所述放大器U5A的4号引脚接地，所述放大器U5A的8号引脚输入工作电压，所述D/A转换U3的1号引脚与所述电阻R12的另一端连接且输出。
在进一步的实施例中，所述光电耦合器U10的4号引脚与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端输入信号和工作电压，所述光电耦合器U10的3号引脚接地，所述光电耦合器U10的1号引脚与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端输入电压，所述光电耦合器U10的2号引脚与所述电平转换器U11的1号引脚连接，所述光电耦合器U8的1号引脚与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端输入电压，所述光电耦合器U8的2号引脚输入信号，所述光电耦合器U8的4号引脚同时与所述电阻R23的一端和所述电平转换器U11的4号引脚连接，所述电阻R23的另一端输入电压，所述光电耦合器U8的3号引脚接地，所述光电耦合器U9的1号引脚与所述电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端输入电压，所述光电耦合器U9的4号引脚输入电压，所述光电耦合器U9的3号引脚同时与所述电阻R21的一端和所述电平转换器U11的2号引脚、3号引脚连接，所述电阻R21的另一端接地，所述电平转换器U11的8号引脚与所述电阻R24的一端连接且输入电压，所述电平转换器U11的7号引脚同时与所述电阻R25的一端和所述二极管D5的正极连接且输出，所述电平转换器U11的6号引脚同时与所述电阻R24的另一端和所述二极管D4的正极连接且输出，所述电平转换器U11的5号引脚与所述电阻R25的另一端连接且接地，所述二极管D4的负极与所述二极管D5的负极连接。
一种用于铝基电路板的高温散热测试系统的测试方法，通过上述电路进行对铝基电路板上的各个安装孔之间的阻抗值进行检测，其次进行通过系统进行阻抗计算，比较，从而得到散热效率；具体步骤如下：
步骤1、在铝基电路板上确定多个阻抗测量导电孔；
步骤2、通过阻抗检测模块进行依次检测每个导电孔的阻抗值，并将检测信号传输至上位机进行记录；
步骤3、通过温度检测模块进行依次检测每个导电孔在特定电流下，每个导电孔的温度信号，并将检测信号传输至上位机进行记录；
步骤31、上位机进行对阻抗值和温度值进行分析；
步骤32、首先将阻抗信号和温度信号通过A/D转换模块进行转换为数字信号；
步骤33、在特定电流下，每个导电孔之间产生的阻值与电流产生电压压降，记为Vf，且与温度成线性关系；
步骤34、测试当导电孔之间的阻抗不变，电流大小与温度的关系斜率K，从而得到：
式中，Tf表示温度系数；
d为特定电流值
步骤35、根据斜率K，在在测量瞬态和稳态条件的温度的基础上，从而得到导电孔准确的热阻值Of，得出：
式中，
表示实际温度差；Q表示导电孔发热功率；
步骤4、根据实际温度差
可以得出是参考温度与测量温度之差，从而可以得出：
式中，Ta表示参考温度；
步骤41、根据准确的热阻值Of信号进行传输至阻抗比较模块进行工作；从而判断导电孔的散热效率是否达到标准；
步骤42；根据步骤41的判断散热效率判断结果，进行分类。
工作原理：当进行散热测试时，通过数据检测模块进行检测两个铝基电路板上的导电孔之间的阻抗，从而对铝基电路板上的导电孔施加电流，电流通过电阻R1和电阻R2串联输入值放大器U2B，电阻R1与电阻R2串联为了增大阻抗，从而电阻R2为热敏电阻，产生的热量通过电阻R4与电阻R3串联输出，输出信号通过电阻R9与电容C2并联滤波输出，且电阻R8与电容C4串联输出，同时工作电压输入放大器U2B进行放大输出信号，且工作电压通过极性电容C5和极性电容C6滤波输出值电阻R10，电阻R10进行保护输入可调稳压电路，通过可调电阻RV1进行调节输出的稳定电压至系统与各个电路中；
信号通过输入A/D转换模块，信号通过电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16组成的阻抗电桥保护输入至由运算放大器U6和放大器U2组成差动放大适配电路进行采集信号放大到A/D转换器U7能采集的范围且输入至A/D转换器进行转换，转换完成的数字信号通数据输出模块进行输出，信号通过A/D转换器U1进行输入，当阻抗模拟信号转换为数字信号，而温度数字信号则直接进行输出，通过A/D转换器U1的11号引脚、12号引脚、13号引脚、14号引脚进行输出信号至控制器U4、且工作电压信号通过D/A转换U3进行放大2倍输出值放大器U5A进行增益输出至输出隔离模块；
信号通过光电耦合器U10的4号引脚和光电耦合器U8的2号引脚输入，同时工作电压通过光电耦合器U9的1号引脚输入，且此时输出信号与输入电压信号进行隔离，且输出信号输出至电平转换器U11转化为输出工作电平，且通过电平转换器U11的6号引脚、7号引脚输出。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (8)
1.一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，其特征在于，包括：
数据检测模块，用于进行铝基电路板上导电孔的温度值和阻抗值检测；
A/D转换模块，用于进行接收检测信号的模数转换；
数据输出模块，用于进行输出模拟信号量至上位机进行计算比较；
输出隔离模块，用于进行输出模拟信号量传输至上位机过程中的光电隔离；
上位机，用于进行铝基电路板上导电孔的温度值和阻抗的计算、比较、以及分类。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，其特征在于，所述数据检测模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、放大器U2B、电容C2、极性电容C5、极性电容C6、电阻R10、电容C3、电容C4、可调电阻RV1、可控稳压源D1；
所述放大器U2B的5号引脚与所述电阻R1的一端连接且输入电压，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端同时与所述电阻R3的一端和所述电阻R4的一端连接，所述放大器U2B的6号引脚与7号引脚连接且与电阻R6的一端连接，所述放大器U2B的8号引脚与所述极性电容C5的一端连接且输入工作电压，所述放大器U2B的4号引脚接地，所述放大器U2B的5号引脚与8号引脚连接，所述电阻R6的另一端同时与所述电阻R7的一端、所述电阻R8的一端和所述电容C2的一端连接，所述电阻R3的另一端同时与所述电容C2的另一端和所述电阻R9的一端连接，所述电阻R5的另一端同时与所述电阻R7的另一端、所述电容C3的一端和所述电容C4的一端连接，所述电阻R9的另一端与所述电容C3的另一端连接且输出，所述电阻R8的另一端与所述电容C4的另一端连接且输出，所述极性电容C6的一端同时与所述极性电容C5的一端和所述电阻R10的一端连接，所述极性电容C5的另一端和所述极性电容C5的另一端连接且接地，所述可调电阻RV1的一端同时与所述电阻R10的另一端和所述可控稳压源D1的2号引脚连接且输出电压，所述可调电阻RV1的控制端与所述可控稳压源D1的1号引脚连接，所述可调电阻RV1的另一端和所述可控稳压源D1的3号引脚连接且接地。
3.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，其特征在于，所述A/D转换模块包括：电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C7、电容C8、电容C9、二极管D2、二极管D3、放大器U2A、AD转换器U7、运算放大器U6、电阻R17、电容C10、电容C11；
所述电阻R13的一端输入正信号，所述电阻R13的另一端同时与所述电阻R15的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电阻R16的另一端连接且输入负信号，所述电容C7的一端同时与所述电阻R14的另一端和所述运算放大器U6的8号引脚连接，所述电容C7的另一端同时与所述电阻R16的另一端和所述运算放大器U6的3号引脚连接，所述运算放大器U6的4号引脚与所述电容C9的一端连接且输入电压，所述电容C9的另一端接地，所述运算放大器U6的1号引脚与所述电容C8的一端连接且输入电压，所述电容C8的另一端接地，所述运算放大器U6的7号引脚与2号引脚连接且与所述二极管D2的正极连接，所述运算放大器U6的5号引脚与6号引脚连接且所述二极管D3的正极连接，所述放大器U2A的3号引脚与所述二极管D2的负极连接，所述放大器U2A的2号引脚同时与所述二极管D3的负极和所述电阻R17的一端连接，所述放大器U2A的4号引脚接地，所述放大器U2A的8号引脚输入工作电压，所述放大器U2A的放大器U2A的1号引脚同时与所述电阻R17的另一端和所述AD转换器U7的2号引脚连接，所述AD转换器U7的3号引脚、4号引脚、5号引脚与2号引脚连接，所述AD转换器U7的7号引脚与所述电容C11的一端连接，所述AD转换器U7的1号引脚与所述电容C11的另一端连接且接地，所述AD转换器U7的6号引脚与所述电容C10的一端连接，所述AD转换器U7的6号引脚与所述电容C10的另一端连接且接地。
4.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，其特征在于，所述数据输出模块包括：电容C1、电阻R11、电阻R12、放大器U5A、A/D转换器U1、控制器U4、D/A转换U3；
所述A/D转换器U1的10号引脚与所述控制器U4的7号引脚连接，所述A/D转换器U1的15号引脚与所述电容C1的一端连接，所述A/D转换器U1的8号引脚与所述电容C1的另一端连接，所述A/D转换器U1的16号引脚接地，所述A/D转换器U1的1号引脚、17号引脚连接且接地，所述A/D转换器U1的2号引脚、3号引脚、4号引脚、7号引脚输入信号，所述A/D转换器U1的6号引脚与所述D/A转换U3的6号引脚连接且输入电压，所述A/D转换器U1的5号引脚与所述控制器U4的16号引脚连接且输入电压，所述A/D转换器U1的14号引脚同时与所述D/A转换U3的2号引脚和所述控制器U4的20号引脚连接，所述A/D转换器U1的13号引脚同时与所述D/A转换U3的3号引脚和所述控制器U4的19号引脚连接，所述A/D转换器U1的12号引脚同时与所述D/A转换U3的1号引脚和所述控制器U4的18号引脚连接，所述A/D转换器U1的11号引脚同时与所述D/A转换U3的4号引脚和所述控制器U4的17号引脚、1号引脚连接，所述D/A转换U3的7号引脚与所述放大器U5A的3号引脚连接，所述D/A转换U3的8号引脚与所述电阻R11的一端连接且接地，所述放大器U5A的2号引脚同时与所述电阻R11的另一端和所述电阻R12的一端连接，所述放大器U5A的4号引脚接地，所述放大器U5A的8号引脚输入工作电压，所述D/A转换U3的1号引脚与所述电阻R12的另一端连接且输出。
5.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，其特征在于，所述输出隔离模块包括：电阻R19、电阻R18、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、光电耦合器U10、光电耦合器U9、光电耦合器U8、电平转换器U11、电阻R24、电阻R25、二极管D4、二极管D5；
所述光电耦合器U10的4号引脚与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端输入信号和工作电压，所述光电耦合器U10的3号引脚接地，所述光电耦合器U10的1号引脚与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端输入电压，所述光电耦合器U10的2号引脚与所述电平转换器U11的1号引脚连接，所述光电耦合器U8的1号引脚与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端输入电压，所述光电耦合器U8的2号引脚输入信号，所述光电耦合器U8的4号引脚同时与所述电阻R23的一端和所述电平转换器U11的4号引脚连接，所述电阻R23的另一端输入电压，所述光电耦合器U8的3号引脚接地，所述光电耦合器U9的1号引脚与所述电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端输入电压，所述光电耦合器U9的4号引脚输入电压，所述光电耦合器U9的3号引脚同时与所述电阻R21的一端和所述电平转换器U11的2号引脚、3号引脚连接，所述电阻R21的另一端接地，所述电平转换器U11的8号引脚与所述电阻R24的一端连接且输入电压，所述电平转换器U11的7号引脚同时与所述电阻R25的一端和所述二极管D5的正极连接且输出，所述电平转换器U11的6号引脚同时与所述电阻R24的另一端和所述二极管D4的正极连接且输出，所述电平转换器U11的5号引脚与所述电阻R25的另一端连接且接地，所述二极管D4的负极与所述二极管D5的负极连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板的高温散热测试系统，其特征在于，光电耦合器U10、光电耦合器U9、光电耦合器U8的型号均为PC817D；电平转换器U11的型号为MAX487；AD转换器U7的型号为ADS7824，运算放大器U6的型号为OPA2604；控制器U4的型号为P89LPC922FN，D/A转换U3的型号为TLC5615C。
7.一种权利要求2至6任一项所述的用于铝基电路板的高温散热测试系统的测试方法，其特征在于，通过对铝基电路板上的各个安装孔之间的阻抗值进行检测，其次进行通过系统进行阻抗计算，比较，从而得到散热效率；具体步骤如下：
步骤1、在铝基电路板上确定多个阻抗测量导电孔；
步骤2、通过阻抗检测模块进行依次检测每个导电孔的阻抗值，并将检测信号传输至上位机进行记录；
步骤3、通过温度检测模块进行依次检测每个导电孔在特定电流下，每个导电孔的温度信号，并将检测信号传输至上位机进行记录；
步骤31、上位机进行对阻抗值和温度值进行分析；
步骤32、首先将阻抗信号和温度信号通过A/D转换模块进行转换为数字信号；
步骤33、在特定电流下，每个导电孔之间产生的阻值与电流产生电压压降，记为Vf，且与温度成线性关系；
步骤34、测试当导电孔之间的阻抗不变，电流大小与温度的关系斜率K，从而得到：
式中，Tf表示温度系数；
d为特定电流值
步骤35、根据斜率K，在在测量瞬态和稳态条件的温度的基础上，从而得到导电孔准确的热阻值Of，得出：
式中，
表示实际温度差；Q表示导电孔发热功率；
步骤4、根据实际温度差
可以得出是参考温度与测量温度之差，从而可以得出：
式中，Ta表示参考温度；
步骤41、根据准确的热阻值Of信号进行传输至阻抗比较模块进行工作；从而判断导电孔的散热效率是否达到标准；
步骤42；根据步骤41的判断散热效率判断结果，进行分类。
8.根据权利要求7所述的一种用于铝基电路板的高温散热测试系统的测试方法，其特征在于，在上述计算公式成立的情况下，计算出的散热效率系统会进行验算，从而进行计算阻抗与温度的差动范围，从而保证计算的准确度。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101124464A (zh) * | 2005-04-01 | 2008-02-13 | 卡迪纳尔健康303公司 | 温度预测系统和方法 |
| CN201841333U (zh) * | 2010-07-21 | 2011-05-25 | 丁茂宏 | 一种智能焊台 |
| CN202126420U (zh) * | 2011-06-10 | 2012-01-25 | 金安国纪科技（珠海）有限公司 | 一种pcb基板热阻检测组件 |
| CN103913483A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-09 | 广东正业科技股份有限公司 | 一种高精度的热阻测试装置及其测试方法 |
| CN206146549U (zh) * | 2016-10-31 | 2017-05-03 | 福建师范大学 | 一种应用于太阳能光热实验系统的温度测试装置 |
| CN107192934A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-22 | 西安交通大学 | 一种用于大功率igbt的结壳瞬态热阻抗的测量方法 |
| CN108225599A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-06-29 | 中国科学院电工研究所无锡分所 | 一种超级电容温度检测控制装置 |
| CN208043256U (zh) * | 2018-02-05 | 2018-11-02 | 青岛道万科技有限公司 | 一种海洋温度测量仪 |
-
2020
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101124464A (zh) * | 2005-04-01 | 2008-02-13 | 卡迪纳尔健康303公司 | 温度预测系统和方法 |
| CN201841333U (zh) * | 2010-07-21 | 2011-05-25 | 丁茂宏 | 一种智能焊台 |
| CN202126420U (zh) * | 2011-06-10 | 2012-01-25 | 金安国纪科技（珠海）有限公司 | 一种pcb基板热阻检测组件 |
| CN103913483A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-09 | 广东正业科技股份有限公司 | 一种高精度的热阻测试装置及其测试方法 |
| CN206146549U (zh) * | 2016-10-31 | 2017-05-03 | 福建师范大学 | 一种应用于太阳能光热实验系统的温度测试装置 |
| CN107192934A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-22 | 西安交通大学 | 一种用于大功率igbt的结壳瞬态热阻抗的测量方法 |
| CN108225599A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-06-29 | 中国科学院电工研究所无锡分所 | 一种超级电容温度检测控制装置 |
| CN208043256U (zh) * | 2018-02-05 | 2018-11-02 | 青岛道万科技有限公司 | 一种海洋温度测量仪 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王庆: "大功率LED散热封装用铝基印制电路板研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技II辑》 * |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210205 |
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