CN216310159U - 一种用于军用光电耦合器的老化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于军用光电耦合器的老化系统，包括老化柜体，所述老化柜体内设有至少两个老化区，所述老化区设有用于放置待老化光电耦合器的老化试验板和用于与待老化光电耦合器电性连接的驱动板，所述驱动板包括主控单元、电压电流采样单元、第一程控校准模块和第二程控校准模块、及若干第二电子负载模块，所述老化柜体内设有用于为光电耦合器的发光源端供电的直流老化电源VC和用于为光电耦合器的受光器端供电的恒压开关电源VF，本实用新型能够以能够以恒流老化和恒功率老化两种老化方式对光电耦合器的二极管和三极管进行老化测试，老化过程更加合理、智能化，提高老化质量。

Description

一种用于军用光电耦合器的老化系统

【技术领域】

本实用新型涉及电子元器件测试设备的技术领域，特别是光电耦合器的老化系统的技术领域。

【背景技术】

在电子技术飞速发展的今天，对整机的可靠性要求越来越高，电子元器件在正式使用之前进行筛选就显得非常必要。各种电子元器件包括二极管、晶体管、集成电路等在正常工作中往往由于制造缺陷等原因导致元器件失效而影响到整机的可靠性，因此在使用某批元器件时预先对该批元器件进行可靠性试验是极为重要的。

电子元器件的失效现象可分为早期失效、随机失效和耗损失效，失效率因工作阶段加电应力时间而异，说明书附图图8表示了各工作阶段和失效率的关系。

批量很大的一批产品，未经任何老化措施即投入使用，会发现该批产品在开始工作时失效率很高，但很快就逐渐降低。失效率下降的这个阶段称为早期寿命期。在这个时期内失效发生的原因是由于制造缺陷所致，不合格元器件在 Te前失效后，元器件失效率就稳定下来，这段工作时期称为使用寿命期，这时期发生的失效率称为“随机”“偶发”“突发”失效。因为这些失效是随机的，是不可预测的，当产品工作到Tw时刻后，开始出现退化现象，失效率重新提高，这是因为元器件接近于“额定寿命”而出现老化和损耗所致。

老化设备就是在特定的试验条件下，将有制造缺陷的元器件在短时间内提前暴露的专用试验仪器设备。

如专利号为CN213780233U的中国实用新型专利就提出了一种老化测试板及其老化测试架，包括老化测试板体和定位凹槽，所述老化测试板体的前表面设置有控温板体，且控温板体的外侧设置有插口组，所述老化测试板体的内侧开设有散热口，且老化测试板体的左右两侧均开设有定位滑块，所述定位凹槽开设于定位滑块的外侧上端，且定位凹槽的内部设置有固定卡块，所述固定卡块的上端连接有定位转轴，且固定卡块的外侧固定有限位杆，所述限位杆的外侧设置有测试架体，且测试架体的下端固定有支撑柱。但包括上述专利的现有老化设备多只能以单一的功率对电子元器件进行老化试验，结构功能单一，不能满足光电耦合器的老化的需求。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种用于军用光电耦合器的老化系统，能够以两种老化方式对光电耦合器进行老化。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种用于军用光电耦合器的老化系统，包括老化柜体，所述老化柜体内设有至少两个老化区，所述老化区设有用于放置待老化光电耦合器的老化试验板和与所述老化试验板连接的驱动器，所述驱动器包括主控单元、用于电压电流信号的电压电流采样单元、用于调整电流强度的第一程控校准模块和第二程控校准模块、及若干用于与光电耦合器连接并对其做老化测试的电子负载模块，所述电子负载模块包括分别用于与光电耦合器的发光源端和受光器端串联连接的第一恒流器G1和第二恒流器G2、及若干用于与光电耦合器的发光源端和受光器端串联连接的第一采样电阻R1和第二采样电阻R2，所述第一程控校准模块、第二程控校准模块分别与所述第一恒流器G1、第二恒流器G2控制连接，所述电压电流采样单元用于采集所述第一采样电阻R1 和第二采样电阻R2电流信号以控制所述第一程控校准模块、第二程控校准模块调整电流强度，所述老化柜体内设有用于为光电耦合器的发光源端供电的直流老化电源VC和用于为光电耦合器的受光器端供电的恒压开关电源VF。

作为优选，所述的电子负载模块还包括若干与所述光电耦合器的发光源端和/或受光器端串联连接的负载电阻R3。

作为优选，所述的第一恒流器G1用于调整电流使经过光电耦合器发光源端的电流保持恒流；所述第二恒流器G2用于根据所述电压电流采样单元采集到的光电耦合器受光器端电流采样信号自动调整电流使经过光电耦合器受光器端的电流保持恒功率。

作为优选，所述的直流老化电源VC为60V/20A的直流电源；所述恒压开关电源VF为5V/100A恒压开关电源。

作为优选，所述的老化柜体内设有16个所述驱动器，且每个所述驱动器上分别设有64路所述电子负载模块。

作为优选，所述的直流老化电源VC有八组，且每组所述直流老化电源VC 分别对应连接两块所述驱动器。

作为优选，所述的老化柜体内设有散热机构，所述散热机构包括设于所述老化柜体内的隔板，所述隔板将所述老化柜体内分隔成设备腔和散热腔，所述老化试验板、所述驱动器设于设备腔内，所述隔板上设有若干用于将所述设备腔内热量抽吸至所述散热腔的第一散热风机，所述老化柜体内顶部设有第二隔板，所述第二隔板上设有若干用于将所述散热腔内热量排放到外部的第二散热风机。

作为优选，所述的老化柜体上靠近所述第二散热风机上侧设有开口，所述开口处设有顶盖，所述老化柜体内设有若干可以驱动所述顶盖上下升降以封闭或打开所述开口的顶盖升降缸。

作为优选，所述的散热腔包括设于所述老化柜体内顶部的主腔体和与所述主腔体连通并用于与所述第一散热风机配合的风道。

作为优选，所述的老化柜体顶部开口处还设有防护网罩。

本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统的有益效果：本实用新型通过设置两种供电电源，并分别用于连接光电耦合器的第1、第4触脚，并在第 2、第3触脚分别设置电压电流采样单元、程控校准模块、电子负载模块，程控校准模块可以根据电压电流采样单元电流采样信号按照预设值调控电流，从而可以对光电耦合器的发光二极管部分和受光器三极管部分分别进行恒流老化和恒功率老化两种老化方式，使发光二极管部分和受光器三极管部分都分别可以通过最适合的老化方式进行老化，老化过程更加合理、智能化，提高老化质量。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统的内部结构示意图。

图2是本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统的驱动器模块框图。

图3是本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统的电子负载模块电路图。

图4是恒流老化主要工作原理框图。

图5是恒功率老化主要工作原理框图。

图6是本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统的侧视剖面结构示意图。

图7是本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统的主视结构示意图。

图8是背景技术中电子元器件各工作阶段和失效率的关系示意图。

图中：1-老化柜体、2-老化试验板、5-驱动器、11-设备腔、12-散热腔、 121-主腔体、122-风道、61-隔板、62-第一散热风机、63-第二隔板、64-第二散热风机、65-顶盖升降缸、66-防护网罩。

【具体实施方式】

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

参阅图1、图2和图3，本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统，包括老化柜体1。老化柜体1内设有16个老化区。老化区设有用于放置待老化光电耦合器的老化试验板2和与老化试验板2连接的驱动器5。驱动器5包括主控单元、用于电压电流信号的电压电流采样单元、用于调整电流强度的第一程控校准模块和第二程控校准模块、及若干用于与光电耦合器连接并对其做老化测试的电子负载模块。电子负载模块包括分别用于与光电耦合器的发光源端和受光器端串联连接的第一恒流器G1和第二恒流器G2、及若干用于与光电耦合器的发光源端和受光器端串联连接的第一采样电阻R1和第二采样电阻R2。第一程控校准模块、第二程控校准模块分别与第一恒流器G1、第二恒流器G2控制连接。电压电流采样单元用于采集第一采样电阻R1和第二采样电阻R2电流信号以控制第一程控校准模块、第二程控校准模块调整电流强度。老化柜体1内设有用于为光电耦合器的发光源端供电的直流老化电源VC和用于为光电耦合器的受光器端供电的恒压开关电源VF。众所周知的是光电耦合器第1、第2触脚为发光二极管部分的正负极触脚，第3、第4触脚为受光器三极管部分的E极和C极。本实施例通过设置两种供电电源，并分别用于连接光电耦合器的第1、第4触脚，并在第2、第3触脚分别设置采样电阻和恒流器，恒流器可以根据采样电阻电流采样信号按照预设值调控电流，从而可以对光电耦合器的发光二极管部分和受光器三极管部分分别进行恒流老化和恒功率老化两种老化方式，光耦发光源端和受光器端分别独立老化，使发光二极管部分和受光器三极管部分都分别可以通过最适合的老化方式进行老化，老化过程更加合理、智能化，提高老化质量。其中，老化试验板2是被老化器件的载体，可根据用户要求配置。老化试验板可以通过两个分别为72芯、100芯总线接口连接到驱动器5，老化板都是根据试验器件的类型﹑封装形式﹑老化状态不同分别设计的，优质的材料和熟练的工艺确保所有老化板适合极限测试条件和连续操作的需要。

参阅图3，电子负载模块还包括若干与光电耦合器的发光源端和受光器端串联连接的负载电阻R3。负载电阻R3用于调控电压电流，保护电路和光电耦合器。

优选的，第一恒流器G1用于调整电流使经过光电耦合器发光源端的电流保持恒流；第二恒流器G2用于根据电压电流采样单元采集到的光电耦合器受光器端电流采样信号自动调整电流使经过光电耦合器受光器端的电流保持恒功率。第一恒流器G1可以调整电流对光电耦合器发光源端进行恒流老化，而第二恒流器G2可以调整电流对光电耦合器受光器源端进行恒功率老化，两种老化方式，光耦发光源端和受光器端分别独立老化，使发光二极管部分和受光器三极管部分都分别可以通过最适合的老化方式进行老化。

参阅图4恒流老化主要工作原理框图，图中G1为第一恒流器，VF为输入电源，接光电耦合器第1触脚；VC为输出电源，接光电耦合器第4触脚；R1为第一采样电阻，R2为负载电阻，R3为第二采样电阻。恒流器根据预设值调整电流，使光电耦合器的发光二极管部分保持恒流，可以对光耦的二极管部分进行恒流老化，此时三极管部分状态随机。

参阅图5恒功率老化主要工作原理框图。图中G2为第二恒流器，VF为输入电源，接光电耦合器第1触脚；VC输出电源，接光电耦合器第4触脚；R3为负载电阻，R2为采样电阻。第二恒流器可以根据采样电阻R2电流采样信号自动调整电流使经过光电耦合器三极管的电流保持恒功率，从而对三极管部分进行恒功率老化，此时二极管部分的电流可以保持恒定，三极管部分根据设定的功率值进行恒流调节，使三极管部分始终处于恒功率模式。

优选的，本实施例中直流老化电源VC为60V/20A电源。恒压开关电源VF 为5V/100A恒压开关电源。

参阅图1，老化柜体1内设有16个所述驱动器5，且每个驱动器5上分别设有64路电子负载模块。每路电子负载模块可对输入二极管的IF进行恒定额定电流试验，以及输出管进行恒定额定功率的试验。一个驱动器5可以同时对 64个光电耦合器进行行老化测试，16个驱动器5可以同时对16*64个光电耦合器就行老化测试。

参阅图1，直流老化电源VC有八组，且每组直流老化电源VC分别对应连接两块驱动器5。

实施例二：

参阅图1、图6和图7，老化柜体1内设有散热机构。散热机构包括设于老化箱体1内的隔板61。隔板61将老化柜体1内分隔成设备腔11和散热腔12。老化试验板2、驱动器5设于设备腔11内。隔板61上设有若干用于将设备腔 11内热量抽吸至散热腔12的第一散热风机62。老化柜体1内顶部设有第二隔板63。第二隔板63上设有若干用于将散热腔12内热量排放到外部的第二散热风机64。本实施例将老化柜体1内设置设备腔11和散热腔12，通过散热腔12 专用通道散热，与设备分隔，减小热量对设备影响，散热过程更流畅，通过第一散热风机62可以将设备腔11内热量抽吸至散热腔12，并通过第二散热风机 64排出，第一散热风机62可以与每个老化区配合进行吸热，散热效果更佳。

参阅图1、图6，老化柜体1上靠近第二散热风机64上侧设有开口。开口处设有顶盖13。老化柜体1内设有若干可以驱动顶盖13上下升降以封闭或打开开口的顶盖升降缸65。设置可以自动开启或关闭的顶盖13能够根据散热机构是否开启来控制顶盖13开闭，散热机构未打开时，顶盖13能够自动关闭，提高老化柜体1内部密封性，避免灰尘或异物进入造成内部元件损坏，而顶盖13开启后，散热口较大，散热效率高，能够实现快速散热，且通过调整顶盖13开启位置能够便于控制散热速度。

参阅图1、图6，散热腔12包括设于老化柜体1内顶部的主腔体121和与主腔体121连通并用于与第一散热风机62配合的风道122。

参阅图1、图6，老化柜体1顶部开口处还设有防护网罩66。防止顶盖13 打开后异物进入老化柜体1内部。

本实用新型工作过程：

本实用新型一种用于军用光电耦合器的老化系统在工作过程中，需要老化的光电耦合器安装到老化试验板2上，光电耦合器恒流老化时：设于光电耦合器第2触脚的恒流器根据预设值调整电流，使光电耦合器的发光二极管部分保持恒流，可以对光耦的二极管部分进行恒流老化，此时三极管部分状态随机；电耦合器恒功率老化时：控制设于光电耦合器第3触脚的恒流器可以根据采样电阻R2电流采样信号自动调整电流使经过光电耦合器三极管的电流保持恒功率，从而对三极管部分进行恒功率老化，此时二极管部分的电流可以保持恒定，三极管部分根据设定的功率值进行恒流调节，使三极管部分始终处于恒功率模式进行恒功率老化。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于军用光电耦合器的老化系统，包括老化柜体(1)，所述老化柜体(1)内设有至少两个老化区，所述老化区设有用于放置待老化光电耦合器的老化试验板(2)和与所述老化试验板(2)连接的驱动器(5)，其特征在于：所述驱动器(5)包括主控单元、用于电压电流信号的电压电流采样单元、用于调整电流强度的第一程控校准模块和第二程控校准模块、及若干用于与光电耦合器连接并对其做老化测试的电子负载模块，所述电子负载模块包括分别用于与光电耦合器的发光源端和受光器端串联连接的第一恒流器G1和第二恒流器G2、及若干用于与光电耦合器的发光源端和/或受光器端串联连接的第一采样电阻R1和第二采样电阻R2，所述第一程控校准模块、第二程控校准模块分别与所述第一恒流器G1、第二恒流器G2控制连接，所述电压电流采样单元用于采集所述第一采样电阻R1和第二采样电阻R2电流信号以控制所述第一程控校准模块、第二程控校准模块调整电流强度，所述老化柜体(1)内设有用于为光电耦合器的发光源端供电的直流老化电源VC和用于为光电耦合器的受光器端供电的恒压开关电源VF。

2.如权利要求1所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的电子负载模块还包括若干与所述光电耦合器的发光源端和/或受光器端串联连接的负载电阻R3。

3.如权利要求1所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的第一恒流器G1用于调整电流使经过光电耦合器发光源端的电流保持恒流；所述第二恒流器G2用于根据所述电压电流采样单元采集到的光电耦合器受光器端电流采样信号自动调整电流使经过光电耦合器受光器端的电流保持恒功率。

4.如权利要求1所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的直流老化电源VC为60V/20A的直流电源；所述恒压开关电源VF为5V/100A恒压开关电源。

5.如权利要求1所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的老化柜体(1)内设有16个所述驱动器(5)，且每个所述驱动器(5)上分别设有64路所述电子负载模块。

6.如权利要求1所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的直流老化电源VC有八组，且每组所述直流老化电源VC分别对应连接两块所述驱动器(5)。

7.如权利要求1所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的老化柜体(1)内设有散热机构，所述散热机构包括设于所述老化柜体(1)内的隔板(61)，所述隔板(61)将所述老化柜体(1)内分隔成设备腔(11)和散热腔(12)，所述老化试验板(2)、所述驱动器(5)设于设备腔(11)内，所述隔板(61)上设有若干用于将所述设备腔(11)内热量抽吸至所述散热腔(12)的第一散热风机(62)，所述老化柜体(1)内顶部设有第二隔板(63)，所述第二隔板(63)上设有若干用于将所述散热腔(12)内热量排放到外部的第二散热风机(64)。

8.如权利要求7所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述老化柜体(1)上靠近所述第二散热风机(64)上侧设有开口，所述开口处设有顶盖(13)，所述老化柜体(1)内设有若干可以驱动所述顶盖(13)上下升降以封闭或打开所述开口的顶盖升降缸(65)。

9.如权利要求7所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的散热腔(12)包括设于所述老化柜体(1)内顶部的主腔体(121)和与所述主腔体(121)连通并用于与所述第一散热风机(62)配合的风道(122)。

10.如权利要求7所述的一种用于军用光电耦合器的老化系统，其特征在于：所述的老化柜体(1)顶部开口处还设有防护网罩(66)。

Images