CN220509056U - 一种老练电流监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种老练电流监测系统，包括：电源控制模块、电流采集监测模块和输出使能模块；电源控制模块连接主控系统，在主控系统的控制下通过25路程控输出通路实现AC‑DC程控电源供电、DC供电、系统内部AC‑DC电源供电和用户自定义供电四种供电逻辑；电流采集监测模块用于采集并监测每一路程控输出通路的电流值，在电流值异常时断电或报警；输出使能模块连接主控系统，输出使能模块在主控系统的控制下控制每一路程控输出通路的上电和下电逻辑，生成每一路程控输出通路的使能信号。本实用新型支持电源组合输入或输出，电源之间相互隔离，接口间相互独立，且交直流电源通过程控切换，具备24×10小时以上的工作能力，支持用户自定义配置功能组合。

Description

一种老练电流监测系统

技术领域

本实用新型属于老练技术领域，具体涉及一种老练电流监测系统。

背景技术

老练试验是工程上用于剔除早期失效产品，提高系统可靠性的方法，通常生产厂商在出厂前在一定时间内对模块元器件施加一定的应力，如电流、电压或温度等，且通常高于其正常使用应力，从而剔除不合格产品，保证出厂质量。老练试验一般从低等级电压开始施加，然后电压等级逐步升高。通过老练试验可以将杂质烧毁或者将粒子转移到低电场强度区域，相应的就算是提高了绝缘裕度，变相保护了设备以及降低维护成本。同时，老练试验也算是变相的一种检验绝缘性能的试验，为设备质量等情况提供一定的信息支持。

主板控制芯片组多采用BGA封装技术(Ball Grid Array球状引脚栅格阵列封装技术)，此类型产品在出厂前均要经过老化、分选。现有的老练设备在长时间(≥240小时)高低温环境中进行老练试验时，采用单一供电电源或变压器供电，且控制方式单一，测试路数少，在产品通电老练试验的过程中，往往需要人工对产品的老化测试时间、电压进行切换控制；单一电源供电只能测试相应电压产品，在测试多种产品时无法实现电源隔离，实现多电源电压组合供电，在人工切换时易出现误接高低压、直流、交流电源的情况，导致被测设备损坏，同时也影响试验进度；同时，现有的老练试验设备操作繁琐，机械自动化和智能化水平较低，不具备实时记录、数据保持与处理能力。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种老练电流监测系统。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种老练电流监测系统，包括电源控制模块、电流采集监测模块和输出使能模块；

所述电源控制模块连接主控系统，在所述主控系统的控制下通过25路程控输出通路实现AC-DC程控电源供电、DC供电、系统内部AC-DC电源供电和用户自定义供电四种供电逻辑，其中每一路程控输出通路相互隔离；

所述电流采集监测模块用于采集并监测所述每一路程控输出通路的电流值，在电流值异常时断电或报警；

所述输出使能模块连接主控系统，所述输出使能模块在主控系统的控制下控制所述每一路程控输出通路的上电和下电逻辑，生成所述每一路程控输出通路的使能信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述电源控制模块包括：系统内部AC-DC电源；

所述系统内部AC-DC电源用于所述实现系统内部AC-DC电源供电；

其中，所述系统内部AC-DC电源包括：依次串联的第一级降压模块、第二级降压模块和第三级降压模块；

所述第一级降压模块的输入端连接外部电源，对外部电源输入进行一次降压后供给所述电流采集监测模块和所述输出使能模块；

所述第二级降压模块对一次降压电压进行二次降压后供给所述输出使能模块的驱动电路，所述第三级降压模块对二次降压电压进行三次降压后供给所述主控系统的处理MCU。

在本实用新型的一个实施例中，所述电流采集监测模块包括：检测端子、选择光耦、逻辑位移处理芯片和控制MCU；

所述检测端子的输入端连接外部测试负载，用于采集通过所述外部测试负载的电流；所述选择光耦分别连接所述检测端子的输出端和所述逻辑位移处理芯片的输出端；

所述控制MCU的输出端连接所述逻辑位移处理芯片；

所述控制MCU控制所述逻辑位移处理芯片对所述选择光耦的导通与关断进行选择，所述选择光耦导通时采集该路程控输出通路的电流，所述选择光耦关断时则不采集该路程控输出通路的电流；

所述选择光耦的输出端连接所述控制MCU的输入端，所述控制MCU将采集到的电流上传至所述主控系统进行电流监测。

在本实用新型的一个实施例中，所述25路程控输出通路均单独接地，所述老练电流监测系统和所述外部测试负载共地。

在本实用新型的一个实施例中，所述电流采集监测模块的输出端串接自检负载电阻，与所述25路程控输出的形成测试回路，用于在25路程控输出通路接受使能信号之前对所述每一路程控输出通路进行自检。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的老练电流监测系统，支持多种电源组合输入或输出，各电源之间相互隔离，各电源无耦合关系，各接口间相互独立，且交直流电源间能够通过程控切换，避免了繁琐的人工调试控制方式，同时也有效避免了操作误差。系统具备24×10小时以上的工作能力，支持用户自定义配置，包括电源来源、测试路数、测试电流范围、输出电压组合、测试时间间隔等多种功能组合。系统具备实时记录能力，能够实时进行电流输出监控与记录，并做出相应的相应和动作，具备数据保存与处理能力，测试数据按照用户需求保存在数据库或工作表中，按照预设模版将输出数据导出，智能化水平高。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的输出判断流程图；

图2是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的控制原理图；

图3是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的系统内部AC-DC电源原理图；

图4是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的电流采集监测模块原理图。

图标：1-电源控制模块；11-第一级降压模块；12-第二级降压模块；13-第三级降压模块；2-电流采集监测模块；21-检测端子；22-选择光耦；23-逻辑位移处理芯片；24-控制MCU；3-输出使能模块；4-外部测试负载；5-自检负载电阻。

具体实施方式

为了进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本实用新型提出的一种老练电流监测系统进行详细说明。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的技术方案加以限制。

实施例一

请结合参见图1和图2，图1是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的输出判断流程图；图2是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的控制原理图。

如图所示，本实施例提供了一种老练电流监测系统，包括电源控制模块1、电流采集监测模块2和输出使能模块3。

其中，电源控制模块1连接主控系统，在主控系统的控制下通过25路程控输出通路实现AC-DC程控电源供电、DC供电、系统内部AC-DC电源供电和用户自定义供电四种供电逻辑，其中每一路程控输出通路相互隔离；电流采集监测模块2用于采集并监测每一路程控输出通路的电流值，在电流值异常时断电或报警；输出使能模块3连接主控系统，输出使能模块3在主控系统的控制下控制每一路程控输出通路的上电和下电逻辑，生成每一路程控输出通路的使能信号。

在一个可选的实施方式中，25路程控输出通路均单独接地，老练电流监测系统和外部测试负载4共地。

在一个可选的实施方式中，AC-DC程控电源供电输入外部AC220V，通过高精度程控电源将其转换为+12V、+9V、+6.5V、+5V和-5V五种直流输出电源，对五种直流输出采用五台独立程控电源，保证各输出电压间互不影响，降低其中各个电源的关联性，提高系统工作的稳定性。外部AC220V输入后通过大功率电源分配单元分配电流给不同的程控电源，各程控电源均采用标准16A的AC220V电源接口。

在一个可选的实施方式中，为保护用户操作安全性及系统的供电稳定性和可靠性，每一路AC-DC程控电源的输入端口均采用多路交流空气断路器，在电源输入之前经过交流滤波器确保系统供电质量。

值得注意的是，AC-DC程控电源根据用户的输入需求，容量设计采用≥1.5倍最大功率设计，保证系统使用安全。利用程控电源稳定性、高性能、以及内部的交直流隔离特性，保证整个系统输出电压的稳定性以及可靠性，隔绝外部的交流系统的不稳定因素。

在一个可选的实施方式中，DC供电与AC-DC程控电源供电采用相同的处理逻辑。在输入端口以及各个分支端口均采用多路交流空气断路器及对应的保险单元，保证系统工作稳定可靠。DC供电预留5种电源接口，不同类型电源均能正常输入。

在一个可选的实施方式中，还提供了用户自定义供电输入，预留两路固定电源接口，用于用户接入不同的电源，该电源与其他电源相互独立，后续直接接入电流采集监测模块2，用于输出，该部分电源质量由用户自行提供的电源保证。

进一步地，用户可以通过人工手动切换或自动化选择电源的供电逻辑，通路内部采用隔离系统，保证在供电逻辑与通路切换时实现电压隔离，做到互不影响干扰。即任意一路电源输入，都不会导致相应其他路带电，保证系统使用的安全性。

请参见图3，图3是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的系统内部AC-DC电源原理图。

如图所示，系统内部AC-DC电源供电用于给内部其他各个用电设备进行供电，提供系统各个设备正产工作所需要的不同电压，采用独立的AC-DC电源。

在一个可选的实施方式中，电源控制模块1包括：系统内部AC-DC电源；系统内部AC-DC电源用于实现系统内部AC-DC电源供电；

其中，系统内部AC-DC电源包括：依次串联的第一级降压模块11、第二级降压模块12和第三级降压模块13；第一级降压模块11的输入端连接外部电源，对外部电源输入进行一次降压后供给电流采集监测模块2和输出使能模块3；第二级降压模块12对一次降压电压进行二次降压后供给输出使能模块3的驱动电路，第三级降压模块13对二次降压电压进行三次降压后供给主控系统的处理MCU。

请参见图4，图4是本实用新型实施例提供的老练电流监测系统的电流采集监测模块原理图。

如图所示，电流采集监测模块2包括：检测端子21、选择光耦22、逻辑位移处理芯片23和控制MCU24。

在一个可选的实施方式中，检测端子21的输入端连接外部测试负载4，用于采集通过外部测试负载4的电流；选择光耦22分别连接检测端子21的输出端和逻辑位移处理芯片23的输出端。

在一个可选的实施方式中，控制MCU24的输出端连接逻辑位移处理芯片23；控制MCU24控制逻辑位移处理芯片23对选择光耦22的导通与关断进行选择，选择光耦22导通时采集该路程控输出通路的电流，选择光耦22关断时则不采集该路程控输出通路的电流。

在一个可选的实施方式中，选择光耦22的输出端连接控制MCU24的输入端，控制MCU24将采集到的电流上传至主控系统进行电流监测。

在一个可选的实施方式中，电流采集监测模块2串联接入供电系统，实时监控每一路程控输出电压和电流值，通过自动化软件对用户进行实时显示。选择光耦22隔离实现每通道信号之间的隔离，信号测量采用多路24位高精度逻辑位移处理芯片23，线性测量范围可达0.1％，实现直流信号通用检测、精度高、稳定性好，且采样时间可自定义在100ms-800ms内调整，即在设定的时间内完成所有电参数的测量。

在一个可选的实施方式中，电流采集监测模块2的输出端串接自检负载电阻5，与25路程控输出的形成测试回路，用于在25路程控输出通路接受使能信号之前对每一路程控输出通路进行自检。

在一个可选的实施方式中，在输出使能之前，在确定输入电源无误后，通过自检查模块，实现各个通路的输出电流的检测，在与外部测试负载4联通之前确认所有的输出通路均工作正常，具体测试测试原理如下，每一路电流监测输出端连接一个3W自检负载电阻5，通过继电器进行导通，形成测试回路，用于检测每一个输出通路的输出电流是否正常，确保每一路输出通路均正常，测试完成后，即可给外部测试负载4输出供电。

在具体工作过程中，通过软件配合程控电源实现不同通电的自定义上电顺序组合，满足各种外部测试负载4的上电要求。系统在输出使能端采用继电器保证输出的导通与关闭，为避免继电器在导通和关闭的时候影响输出的电源性能，在导通逻辑上采用冷切换，即首先导通继电器，然后再输出电源，保证输出电源的性能的稳定性。当采用用户固定输入以及自定义输入时，由用户手动上电，保证上电顺序。

当测试完成后，由于外部测试负载4采用多种电源供电，并且电源下电顺序也不一致，因此通过软件配合程控电源实现不同下电的自定义上电顺序组合，满足各种设备不同的下电要求。与上电相同，为避免继电器导致下电时序改变，先断开电源，再关闭继电器。当采用用户固定输入以及自定义输入时，由用户手动下电，保证下电顺序。

在测试过程中，当其中任意一路出现问题时，为避免外部测试负载4工作异常，需要将全部使能电源全部断开，当程控电源输出全部断开时，才能断开输出使能继电器。当使用用户固定电源以及自定义电源时，系统提供报警并断开输出使能，再由用户人工自行断开电源。

本实用新型实施例的老练电流监测系统，支持多种电源组合输入或输出，各电源之间相互隔离，各电源无耦合关系，各接口间相互独立，且交直流电源间能够通过程控切换，避免了繁琐的人工调试控制方式，同时也有效避免了操作误差。系统具备24×10小时以上的工作能力，支持用户自定义配置，包括电源来源、测试路数、测试电流范围、输出电压组合、测试时间间隔等多种功能组合。系统具备实时记录能力，能够实时进行电流输出监控与记录，并做出相应的相应和动作，具备数据保存与处理能力，测试数据按照用户需求保存在数据库或工作表中，按照预设模版将输出数据导出，智能化水平高。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者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物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”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，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。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种老练电流监测系统，其特征在于，包括电源控制模块(1)、电流采集监测模块(2)和输出使能模块(3)；

所述电源控制模块(1)连接主控系统，在所述主控系统的控制下通过25路程控输出通路实现AC-DC程控电源供电、DC供电、系统内部AC-DC电源供电和用户自定义供电四种供电逻辑，其中每一路程控输出通路相互隔离；

所述电流采集监测模块(2)用于采集并监测所述每一路程控输出通路的电流值，在电流值异常时断电或报警；

所述输出使能模块(3)连接主控系统，所述输出使能模块(3)在主控系统的控制下控制所述每一路程控输出通路的上电和下电逻辑，生成所述每一路程控输出通路的使能信号。

2.根据权利要求1所述的老练电流监测系统，其特征在于，所述电源控制模块(1)包括：系统内部AC-DC电源；所述系统内部AC-DC电源用于实现所述系统内部AC-DC电源供电；

其中，所述系统内部AC-DC电源包括：依次串联的第一级降压模块(11)、第二级降压模块(12)和第三级降压模块(13)；

所述第一级降压模块(11)的输入端连接外部电源，对外部电源输入进行一次降压后供给所述电流采集监测模块(2)和所述输出使能模块(3)；

所述第二级降压模块(12)对一次降压电压进行二次降压后供给所述输出使能模块(3)的驱动电路，所述第三级降压模块(13)对二次降压电压进行三次降压后供给所述主控系统的处理MCU。

3.根据权利要求1所述的老练电流监测系统，其特征在于，

所述电流采集监测模块(2)包括：检测端子(21)、选择光耦(22)、逻辑位移处理芯片(23)和控制MCU(24)；

所述检测端子(21)的输入端连接外部测试负载(4)，用于采集通过所述外部测试负载(4)的电流；所述选择光耦(22)分别连接所述检测端子(21)的输出端和所述逻辑位移处理芯片(23)的输出端；

所述控制MCU(24)的输出端连接所述逻辑位移处理芯片(23)；

所述控制MCU(24)控制所述逻辑位移处理芯片(23)对所述选择光耦(22)的导通与关断进行选择，所述选择光耦(22)导通时采集该路程控输出通路的电流，所述选择光耦(22)关断时则不采集该路程控输出通路的电流；

所述选择光耦(22)的输出端连接所述控制MCU(24)的输入端，所述控制MCU(24)将采集到的电流上传至所述主控系统进行电流监测。

4.根据权利要求3所述的老练电流监测系统，其特征在于，

所述25路程控输出通路均单独接地，所述老练电流监测系统和所述外部测试负载(4)共地。

5.根据权利要求1所述的老练电流监测系统，其特征在于，

所述电流采集监测模块(2)的输出端串接自检负载电阻(5)，与所述25路程控输出的形成测试回路，用于在25路程控输出通路接受使能信号之前对所述每一路程控输出通路进行自检。