CN115858270A - 一种国产元器件功能性能应用验证方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种国产元器件功能性能应用验证方法及系统，包括如下步骤：确定国产元器件的性能应用验证需求；根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目；基于确定的验证试验指标及项目搭建验证测试环境，并基于所搭建的验证测试环境对国产元器件进行应用验证；基于获取的相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价，在任一项功能超出合格范围的情况下，测试国产元器件的任一项功能的关联特性曲线，并基于关联特性曲线的拐点确定为实际使用条件，以确定国产元器件的实际性能。本申请实施例提出了一种国产元器件功能性能应用验证方法，实现验证国产元器件是否能够等同替换进口的元器件。

Description

一种国产元器件功能性能应用验证方法及系统

技术领域

本申请涉及元器件应用技术领域，尤其涉及一种国产元器件功能性能应用验证方法及系统。

背景技术

我国电子元器件研发与生产水平与欧美国家相比存在较大差距，导致国内许多装备上仍然使用的进口电子元器件。近年来，我国电子元器件的研制取得了很大的进展，技术水平得到了快速提高，但由于元器件研制、鉴定过程提供的信息及数据不能充分表征其功能、性能，难以充分指导用户使用，导致新研制的国产元器件推广和使用难度增大。

发明内容

本申请实施例提供一种国产元器件功能性能应用验证方法及系统，用以提出一种国产元器件功能性能应用验证方法，实现验证国产元器件是否能够等同替换进口的元器件。

本申请实施例提供一种国产元器件功能性能应用验证方法，包括如下步骤：

确定国产元器件的性能应用验证需求；

根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目；

基于确定的验证试验指标及项目搭建验证测试环境，并基于所搭建的验证测试环境对所述国产元器件进行应用验证，以获取相关测试数据；

基于获取的所述相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价，其中所述生产要素评价至少包括元器件的设计能力、生产能力、质量保证能力及承制方的企业情况，所述功能性能评价用以确定国产元器件的各项功能是否在合格范围，在任一项功能超出合格范围的情况下，测试所述国产元器件的所述任一项功能的关联特性曲线，并基于所述关联特性曲线的拐点确定为实际使用条件，以确定所述国产元器件的实际性能。

可选的，确定国产元器件的性能应用验证需求包括：根据实际器件应用工作环境，确定对应工作环境下的性能验证需求。

可选的，根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目之后还包括：合并验证试验指标及项目对应的试验条件相同的指标及项目。

可选的，基于获取的所述相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价包括：对于任一功能性能中的关键性能参数采用如下方式测试关联特性曲线：

根据元器件详细规范或手册确定关联参数的拟合范围、测试条件、采样间隔，其中采样间隔小于20％拟合范围；

搭建国产元器的应用验证测试环境，并基于搭建的应用验证测试环境对国产元器施加激励；

在所述拟合范围内，根据测试条件和设定的采样间隔进行测试，并记录随关联参数变化而变化的关键性能参数测试数据；

根据记录的关键性能参数测试数据绘制关联特性曲线。

可选的，根据记录的关键性能参数测试数据绘制关联特性曲线包括：采用直方图、散点图、线条图或箱线图的方式对关键性能参数的关联特性进行拟合。

可选的，所述国产元器件功能性能应用验证方法还包括在不同温度、电源、输入、负载条件下，对国产元器件进行板级验证，以确定所述国产元器件的各项功能、主要参数以及各工作模式是否满足应用需求或存在异常。

本申请实施例还提出一种国产元器件功能性能应用验证系统，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的国产元器件功能性能应用验证方法的步骤。

本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的国产元器件功能性能应用验证方法的步骤。

本申请实施例提出了一种国产元器件功能性能应用验证方法，实现验证国产元器件是否能够等同替换进口的元器件。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例的功能性能应用验证方法的流程示意图；

图2为本申请实施例方法应用在国产光耦的验证流程示意图；

图3为在国产光耦应用本申请实施例的功能性能应用验证方法的关联特性曲线示例。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本申请实施例提供一种国产元器件功能性能应用验证方法，本申请中所指的国产元器件可以是实现指定功能的电子元器件，例如光电耦合器，或称为光电隔离器、光耦合器，简称为光耦。光电耦合器是以光为媒介来传输电信号的器件，发光器与受光器被封装在同一管壳内，当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出从而实现了“电-光-电”转换。由于具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，单向传输信号等优点，在数字电路中获得了广泛的应用。本申请的方法用于解决国产元器件例如国产光耦的应用验证问题，本申请实施例以国产光耦的应用验证举例，但不限于此，其他的国产元器件可以基于本申请方法的技术思路完成应用验证，具体元器件的名称、类型在此不做一一赘述。

如图1所示，本申请实施例的国产元器件功能性能应用验证方法包括如下步骤：

在步骤S101中，确定国产元器件的性能应用验证需求。具体的可以分析要验证光电耦合器的产品特点、应用特性、应用环境。根据国产元器件的产品详细规范和产品本身特性，分析产品功能性能和结构特性。根据实际应用场景，分析光电耦合器在应用时功能性能表现特性和特殊需求，包括关键和特殊性能参数、关联特性曲线等；根据光电耦合器的特性与实际用户典型应用场景，分析光电耦合器使用工作环境下功能性能验证需求。

在步骤S102中，根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目。本申请实施例以国产光耦的应用验证举例，以光电耦合器功能性能应用验证需求分析为输入，确定验证指标。验证指标包括功能、性能、关键参数一致性、关联电特性、接口特性等；根据功能性能应用验证指标，考虑光电耦合器的具体应用要求，确定功能性能应用验证试验项目。

在步骤S103中，基于确定的验证试验指标及项目搭建验证测试环境，并基于所搭建的验证测试环境对所述国产元器件进行应用验证，以获取相关测试数据。在具体实施例中，模拟实际使用条件的验证环境，包括待测国产元器件的外围激励、数据采集、验证板卡等。外围激励和数据采集可根据应用需求采用手动、自动测试系统或计算机控制系统等验证载体；根据被测光电耦合器的测试要求，对被测器件开展功能性能测试、板级工作稳定性试验和热学环境试验等要求进行板卡开发，板卡设计覆盖国产元器件的应用需求。

具体的应用验证可以包括功能和性能测试、关联电特性测试、电气环境适应功能性能测试、综合环境适应功能性能测试等。根据应用需求搭建验证环境，验证国产元器件的功能性能，记录相关测试数据，所测试的光电耦合器功能和性能能覆盖应用需求。

在步骤S104中，基于获取的所述相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价，其中所述生产要素评价至少包括元器件的设计能力、生产能力、质量保证能力及承制方的企业情况，所述功能性能评价用以确定国产元器件的各项功能是否在合格范围，在任一项功能超出合格范围的情况下，测试所述国产元器件的所述任一项功能的关联特性曲线，并基于所述关联特性曲线的拐点确定为实际使用条件，以确定所述国产元器件的实际性能。

具体的，本申请实施例中验证完成后，根据光电耦合器评估和应用验证的结果，充分利用以往的质量保证、鉴定等数据，结合鉴定件的试验数据，从光电耦合器的功能性能、应用适应性等方面对元器件进行综合分析，给出综合评价结果。评价的数据覆盖各个验证层级的数据，评价实施所需的数据主要包括：产品信息(包括元器件详细规范或手册等)；研制相关信息(鉴定检验报告(或等同的试验报告)及数据、产品设计及工艺信息等)；基础级验证数据(含生产要素评价、功能性能评估、板级验证试验等)。

一些具体实施方式中，可以基于器件研制单位提供的详细规范或手册、产品设计及工艺信息、鉴定检验报告(或等同的试验报告)及数据等基本信息，并根据验证情况开展元器件的产品情况评价。

生产要素评价至少包括元器件的设计能力、生产能力、质量保证能力及承制方的企业情况等。

功能性能评价要点主要包括：元器件的功能是否可覆盖应用需求；详细规范或手册规定的条件下(温度、电源、输入、负载等)，功能是否可正常实现；各性能参数的测试结果是否在合格范围内；当存在超出合格范围的指标时，指标的实测结果是否满足实际应用需求，本申请实施例提出对于关联特性曲线指标的测试及评价的方法，以利用关联特性曲线更好的体现器件的特性。

本申请实施例提出了一种国产元器件功能性能应用验证方法，实现验证国产元器件是否能够等同替换进口的元器件。一些应用中基于本申请的技术思路给出了国产光电耦合器功能性能应用验证具体如何开展的方法，通过开展光电耦合器的功能和性能应用验证，获取并分析验证数据，评价元器件的功能性能在应用条件下是否满足应用需求。

在一些实施例中，确定国产元器件的性能应用验证需求包括：根据实际器件应用工作环境，确定对应工作环境下的性能验证需求。具体例如对应于光耦的工作环境可以包括电学环境、力学环境、热学环境、真空环境、电磁环境、湿热环境、盐雾环境、辐射环境等。

在一些实施例中，根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目之后还包括：合并验证试验指标及项目对应的试验条件相同的指标及项目。具体可以根据光电耦合器已有的功能性能测试数据，分析应用验证要求，可对试验条件相同的功能性能测试内容进行裁剪、合并，特殊应用要求或特殊功能要求的光电耦合器，可适当补充特有功能性能验证试验内容。

在一些实施例中，基于获取的所述相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价包括：对于任一功能性能中的关键性能参数采用如下方式测试关联特性曲线：

根据元器件详细规范或手册确定关联参数的拟合范围、测试条件、采样间隔，其中采样间隔小于20％拟合范围。若详细规范中没有规定测试条件，可以根据实际需求制定测试条件。

搭建国产元器的应用验证测试环境，并基于搭建的应用验证测试环境对国产元器施加激励。在所述拟合范围内，根据测试条件和设定的采样间隔进行测试，并记录随关联参数变化而变化的关键性能参数测试数据。

根据记录的关键性能参数测试数据绘制关联特性曲线。在一些具体实施例中，根据记录的关键性能参数测试数据绘制关联特性曲线包括：采用直方图、散点图、线条图或箱线图的方式对关键性能参数的关联特性进行拟合来绘制关联电特性曲线，分析元器件的关键性能参数随负载、温度、频率等不同条件的变化特性。分析验证的元器件的绝对最大额定值、推荐工作条件、电特性测试项目和条件；根据测试结果，从测试条件、参数范围、实际测试值等方面分析国产器件是否满足实际使用要求。

在一些实施例中，所述国产元器件功能性能应用验证方法还包括在不同温度、电源、输入、负载条件下，对国产元器件进行板级验证，以确定所述国产元器件的各项功能、主要参数以及各工作模式是否满足应用需求或存在异常，以及元器件的启动特性、动态特性是否存在异常；元器件的工作稳定性是否存在异常。

综合评价结论一般分为：良好、一般和不合格。

良好：是指元器件满足应用验各项指标要求，产品生产要素、功能性能满足应用需求。

一般：部分参数符合规范或手册要求但超过常用的定义范围或不满足少部分的特殊应用需求；部分未定义的特性或部分应用条件下，存在影响应用的功能性能。

不合格：功能性能不满足应用需求；元器件设计、生产存在重大风险。

本申请实施例还提出一种验证国产光电耦合器功能性能应用验证的实施案例，根据已确定的应用验证项目，建立验证试验项目逻辑关系，通过合理设计试验项目的串行、并行关系，实现验证工作效率和效益的最大化。

在本示例中，如图2所示，光电耦合器的验证试验首先进行元器件级验证，根据产品的使用需求进行板卡设计及产品组装，进行功能性能调试及测试；根据器件级和板卡级验证报告得出验证分析及评价。

本申请实施例中，以光电耦合器CYGH281-1Fb为例，CYGH281-1Fb是国产自主研制的一款光电耦合器，在电路设计中主要起电信号隔离的作用，该款光电耦合器为单通道配置，器件采用金属陶瓷双列表贴封装。

结合应用需求以及对使用需求的调研，该光电耦合器重点验证的功能性能参数，包括正向电压、反向电压、隔离电压、电流传输比等参数，其验证试验指标见表1，验证项目见表2。

表1验证指标

表2验证项目

根据已确定的应用验证项目，建立验证试验项目逻辑关系，通过合理设计试验项目的串行、并行关系，实现验证工作效率和效益的最大化。该光电耦合器的验证试验首先进行元器件级验证；之后根据产品的后期使用状态进行板卡设计及产品组装，进行功能调试；最后对组装后的板卡进行环境适应性、装联适应性验证，验证技术流程说明详见表3。

表3验证流程说明

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根据验证指标、验证项目及验证流程，对光电耦合器开展应用验证，验证完成后，根据光电耦合器评估和应用验证的结果，从光电耦合器的功能性能、应用适应性等方面对元器件进行综合分析，给出综合评价结果，见表4。

表4评价结果

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如图3所述，测试不同IF下的VF的关联特性曲线：在温度为25℃，测试条件依次为IF＝1μA、10μA、100μA、1mA、10mA、40mA时测试VF。VF与IF的关联特性曲线如下图所示，从图中可以看出，VF随着IF的增大呈现上升趋势，VF随着温度升高呈现下降趋势。

本示例给出国产光电耦合器功能性能应用验证具体如何开展的方法，通过开展光电耦合器的功能和性能应用验证，获取并分析验证数据，评价元器件的功能性能在应用条件下是否满足应用需求。

本申请实施例还提出一种国产元器件功能性能应用验证系统，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的国产元器件功能性能应用验证方法的步骤。

本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的国产元器件功能性能应用验证方法的步骤。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种国产元器件功能性能应用验证方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定国产元器件的性能应用验证需求；

根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目；

基于确定的验证试验指标及项目搭建验证测试环境，并基于所搭建的验证测试环境对所述国产元器件进行应用验证，以获取相关测试数据；

基于获取的所述相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价，其中所述生产要素评价至少包括元器件的设计能力、生产能力、质量保证能力及承制方的企业情况，所述功能性能评价用以确定国产元器件的各项功能是否在合格范围，在任一项功能超出合格范围的情况下，测试所述国产元器件的所述任一项功能的关联特性曲线，并基于所述关联特性曲线的拐点确定为实际使用条件，以确定所述国产元器件的实际性能。

2.如权利要求1所述的国产元器件功能性能应用验证方法，其特征在于，确定国产元器件的性能应用验证需求包括：根据实际器件应用工作环境，确定对应工作环境下的性能验证需求。

3.如权利要求1所述的国产元器件功能性能应用验证方法，其特征在于，根据所确定的性能应用验证需求确定验证试验指标及项目之后还包括：合并验证试验指标及项目对应的试验条件相同的指标及项目。

4.如权利要求1所述的国产元器件功能性能应用验证方法，其特征在于，基于获取的所述相关测试数据，进行生产要素评价和功能性能评价包括：对于任一功能性能中的关键性能参数采用如下方式测试关联特性曲线：

根据元器件详细规范或手册确定关联参数的拟合范围、测试条件、采样间隔，其中采样间隔小于20％拟合范围；

搭建国产元器的应用验证测试环境，并基于搭建的应用验证测试环境对国产元器施加激励；

在所述拟合范围内，根据测试条件和设定的采样间隔进行测试，并记录随关联参数变化而变化的关键性能参数测试数据；

根据记录的关键性能参数测试数据绘制关联特性曲线。

5.如权利要求4所述的国产元器件功能性能应用验证方法，其特征在于，根据记录的关键性能参数测试数据绘制关联特性曲线包括：采用直方图、散点图、线条图或箱线图的方式对关键性能参数的关联特性进行拟合。

6.如权利要求1所述的国产元器件功能性能应用验证方法，其特征在于，所述国产元器件功能性能应用验证方法还包括在不同温度、电源、输入、负载条件下，对国产元器件进行板级验证，以确定所述国产元器件的各项功能、主要参数以及各工作模式是否满足应用需求或存在异常。

7.一种国产元器件功能性能应用验证系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的国产元器件功能性能应用验证方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的国产元器件功能性能应用验证方法的步骤。

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