DE68911705T2

DE68911705T2 - Netzgerät, welches nach Einschalten die Ausgangsspannung stufenweise erhöht.

Info

Publication number: DE68911705T2
Application number: DE89830025T
Authority: DE
Inventors: Alessandro Colombo
Original assignee: SGS Thomson Microelectronics SRL
Current assignee: STMicroelectronics SRL
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1989-01-25
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JP2780990B2; DE68911705D1; EP0327512B1; JPH027115A; US4878164A; IT8883605A0; EP0327512A1; IT1221246B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft stabilisierte Netzgeräte, die normalerweise zur Versorgung von elektronischen Schaltungen mit einer konstanten Spannung oder einem konstanten Strom, insbesondere elektronischen Schaltungen und Vorrichtungen während des Tests derselben, verwendet werden.
Stabilisierte Netzgeräte sind bekannte Instrumente und werden in großem Umfang in R & D sowie in Testlabors verwendet, um voreingestellte Testbedingungen von Vorrichtungen und elektronischen Schaltungen vorzusehen. Obwohl es normalerweise möglich ist, eine gewünschte konstante Ausgangsspannung oder einen entsprechenden Strom manuell einzustellen, sind diese Netzgeräte ebenfalls mit einer Steuerklemme versehen, an die eine Steuerspannung angelegt werden kann, um den gewünschten Wert der konstanten Ausgangsspannung oder des konstanten Ausgangsstromes automatisch einstellen zu können. Bei komplexen Testprozeduren kann die Steuerung der Versorgungsspannungen und/oder der Versorgungsströme, die von einem oder mehreren stabilisierten Netzgeräten den zu testenden Vorrichtungen zugeführt werden, mit Hilfe einer Zentraleinheit (CPU) durchgeführt werden.
Wenn während der Durchführung eines Testvorganges die Stromversorgung momentan unterbrochen und wiederaufgebaut wird, werden die Netzgeräte reaktiviert und geben über ihre Ausgangsklemmen diejenigen Spannungen ab, die vorher eingestellt worden sind. Diese Spannungen stehen dann an den entsprechenden Ausgangsklemmen zur Verfügung und erzeugen eine abrupte Spannungsspitze (und/oder Stromspitze), die die Zuverlässigkeit der Testresultate negativ beeinflussen und oft zu Beschädigungen von komplizierten Vorrichtungen führen kann, die über diese stabilisierten Netzgeräte versorgt werden.
Bestimmte Probleme, die durch plötzliche Stromunterbrechungen verursacht werden, können besonders ernst werden, wenn sogenannte "Life-Test"-Prozeduren eines integrierten Zuverlässigkeitstestprogramms durchgeführt werden, bei dem die Stabilität der Netzspannungen und der unter Testbedingungen an die Vorrichtungen gelegten dynamischen Signale besonders wichtig ist. Das kann beispielsweise bei einem "Back-End- Test" von Mikrologiken (integrierten logischen Vorrichtungen) mit einem hohen Integrationsniveau der Fall sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stabilisiertes Netzgerät zu schaffen, dessen Ausgangsspannung oder dessen Ausgangsstrom digital eingestellt werden kann und bei dem beim Wiederaufbau der Stromversorgung nach einem gelegentlichen Stromausfall die konstante Ausgangsspannung oder der konstante Ausgangsstrom, die bzw. der eingestellt worden war, nicht unmittelbar, sondern gemäß einer voreingestellten Rampe zugeführt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es ausreichend, ein vorhandenes stabilisiertes Netzgerät mit einfach ausgeführten Steuereinrichtungen unter Verwendung einer begrenzten Anzahl von Komponenten mit relativ niedrigen Kosten zu versehen, um ein Netzgerät mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
Ein Blockdiagramm der Steuereinrichtungen für ein stabilisiertes Netzgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Figur dargestellt.
Ein mit den Steuereinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zu versehendes stabilisiertes Netzgerät ist in der Figur durch Block A dargestellt. Die Klemmen zum Anschließen an das Stromversorgungsnetz und die Ausgangsklemmen (+) und (-) sowie eine Steuerklemme C zum Einstellen der gewünschten konstanten Ausgangsspannung (oder des gewünschten konstanten Ausgangsstromes) mit Hilfe eines geeigneten externen Signales sind ebenfalls deutlich in der Figur gezeigt.
Die Steuereinrichtungen der Erfindung umfassen einen integrierten Mikroprozessor uP, der eine EPROM-Speichersektion von 32 K enthalten kann. Ein Pegelverschiebeblock LS wird vom Mikroprozessor über ein Logik-Ausgangsgatter desselben getrieben. Der Pegelverschiebeblock oder die Pegelverschiebeschaltungen werden an einem Ausgang derselben über ein Netzwerk von Lastwiderständen R, R/2, R/4, R/8..R/128 mit skalierten Werten belastet. Der Widerstand mit dem höchsten Wert ist an die Ausgangsklemme der Pegelverschiebeschaltung, die dem signifikantesten Bit entspricht, angeschlossen, während der Widerstand mit dem niedrigsten Wert an die Klemme angeschlossen ist, die dem Bit mit der geringsten Signifikanz entspricht. Diese Techniken sind dem Fachmann bekannt. Das Spannungssignal über das Netzwerk der Widerstände ist vorzugsweise gepuffert, d.h. an den Eingang eines Spannungsverstärkers B mit einheitlicher Verstärkung gelegt, und an die Steuerklemme C des stabilisierten Netzgerätes A angeschlossen. Der Pegelverschiebeblock und das Netzwerk der skalierten Lastwiderstände bilden im wesentlichen einen Digital/Analog-Wandler (DAC), der in der Lage ist, eine Spannungsrampe mit Eigenschaften zu erzeugen, die durch Daten vorgegeben werden, die permanent in der EPROM-Sektion des Mikroprozessors programmiert sein können.
Die Speicherkapazität eines modernen integrierten Mikrorprozessors (d.h. 32 K uP) reicht aus, die Speicherung einer relevanten Zahl von Ausführungsprogrammen zu ermöglichen. Eine wesentliche Eigenschaft dieser Programme besteht darin, daß sie durch den Digital/Analog-Wandler, der durch den Pegelverschiebeblock und das Netzwerk der Lastwiderstände gebildet wird, in der Lage sind, eine Spannungsrampe zu erzeugen, die von einem Nullwert ausgeht und über einen Anstiegsweg, der ebenfalls programmiert sein kann, auf einen voreingestellten Wert ansteigt, und zwar jedesmal dann, wenn nach einem Stromausfall der Strom zurückkehrt. Die Auswahl des einen oder anderen Programmes aus einer in der Speicher (EPROM)-Sektion des Mikroprozessors uP gespeicherten Vielzahl von Programmen kann mit Hilfe einer Vielzahl von externen Wählschaltern oder irgendwelchen anderen äquivalenten Steuereinrichtungen stattfinden.
Ein zweites Logik-Ausgangsgatter des Mikroprozessors kann zum Betreiben eines Dekodierers verwendet werden, der eine Vielzahl von LED (lichtemittierenden Dioden)-Anzeigen zum Vorsehen einer visuellen Bestätigung des ausgewählten Programms betreibt.
Vorzugsweise können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zwei oder mehr integrierte Pegelverschiebeblöcke eines Niedrig auf Hoch-Typs verwendet werden, um eine verbesserte Verfeinerung der Ausgangseigenschaften gemäß bekannten Techniken zu erzielen. Die Ausgangsklemmen eines jeden Pegelverschiebeblocks sind dabei durch eine Reihe von Widerständen mit abnehmendem Wert (160 K, 80 K, 40 K, 20 K, 10 K, 5 K, 2,5 K und 1,2 K) belastet, wobei der Widerstand mit dem höchsten Wert an die dem Bit mit höherer Signifikanz entsprechende Klemme und der Widerstand mit dem niedrigsten Wert an die dem Bit mit der geringeren Signifikanz entsprechende Klemme angeschlossen ist. Bei Hexadezimalwertdaten, die am Logik-Ausgangsgatter des Mikroprozessors anstehen, steht eine entsprechende Analogspannung an der Ausgangsklemme des entsprechenden Lastwiderstandsnetzes zur Verfügung. Die Anstiegseigenschaft der Analogausgangsspannung von einem Nullwert bis auf einen voreingestellten Wert kann ebenfalls ohne weiteres mit Hilfe des Mikroprozessors programmiert werden.
Das mit derartigen Steuereinrichtungen versehene Netzgerät der Erfindung verhindert abrupte Spannungsspitzen, wenn der Strom zum Verteilernetz zurückkehrt, und führt darüber hinaus über ein einfaches Software-Programm jede Art von Variation der in Abhängigkeit von der Zeit gelieferten Ausgangsspannung oder des entsprechenden Ausgangsstromes durch.
Natürlich werden die das Steuersystem der Erfindung bildenden Vorrichtungen über ein entsprechendes Netzgerät mit Strom versorgt, das ebenfalls an das gleiche Stromverteilungsnetz angeschlossen sein kann.

Claims

Stabilisiertes Netzgerät (A) mit einem Paar von Klemmen zum Anschließen an einen Leistungsausgang, einem Paar von Ausgangsklemmen (+ und -), an denen eine Ausgangsgleichstromspannung erzeugt wird, und einer Steuerklemme (C) zum Einstellen der gewünschten stabilisierten Ausgangsgleichstromspannung und/oder -Stromes,

dadurch gekennzeichnet, daß es des weiteren umfaßt einen Mikroprozessor (uP) mit einer Vielzahl von Logik-Eingangs- und Ausgangsgattern; mindestens eine Pegelverschiebeschaltung (LS) von niedrig auf hoch, die vom Mikroprozessor (uP) über mindestens eines seiner Logik-Ausgangsgatter getrieben wird und Ausgangsklemmen aufweist, die an ein Netzwerk von Lastwiderständen mit skalierten Werten angeschlossen sind, wobei der Widerstand mit dem höchsten Wert (R) an die dem signifikantesten Bit entsprechende Ausgangsklemme und der Widerstand (R/128) mit dem niedrigsten Wert an die dem am wenigsten signifikanten Bit entsprechende Klemme der Pegelverschiebeschaltung angeschlossen ist und wobei ein Analogspannungssignal, das einem durch den Mikroprozessor am Logik-Gatter zur Verfügung gestellten Digitalwert entspricht, über zwei Ausgangsklemmen des Netzwerkes der Lastwiderstände erzeugt wird; einen Analogpuffer (B), der vom Analogspannungssignal getrieben wird und eine Ausgangsklemme aufweist, die an die Steuerklemme des Netzgerätes angeschlossen ist; und Wähleinrichtungen (I), die an ein Logik-Eingangsgatter des Mikroprozessors angeschlossen und in der Lage sind, eine bestimmte Rampe in bezug auf den Anstieg der Ausgangsspannung, die vom Netzgerät geliefert wird, von Null auf einen vorgegebenen Wert festzulegen, wenn das Netzgerät eingeschaltet wird.