TWI470241B - 電性測試裝置 - Google Patents

Description

電性測試裝置

本發明係關於一種電性測試裝置，特別是關於一種測量低電感值的待測裝置的電性測試裝置。

隨著科技的進步，電子元件越來越多樣化。為了確保電子元件的品質，一般廠商往往會在出廠前完成電子元件的各種檢驗與測試。舉例來說，電感器、馬達與線圈是常見的具電感特性的電子元件，在品質檢驗時通常會進行層間耐壓測試(layer short test)的程序。所述層間耐壓測試一般是指同組線圈與線圈之間的耐壓測試，以期找出已經短路或已經有瑕疵的電感特性的電子元件，避免裝設所述電子元件的產品於使用過程發生故障。

然而，在以自動化測試設備進行待測裝置時層間耐壓測試時，所述測試設備往往無法緊鄰地設置於待測裝置周圍，必須以纜線連接測試設備與待測裝置。當待測裝置的電感值過低(即業界所述的低感量)，則纜線的感抗將造成明顯的測試誤差。以實際的例子來說，一個電感值約1uH電感器若連接上1公尺的纜線，其諧振頻率差異將可能由1MHz變化至1.5MHz。

明顯地，業界需要一種新的電性測試裝置，所述電性測試裝置能避免纜線的感抗干擾層間耐壓測試的結果，特別是能有效改善纜線在進行低感量待測裝置的層間耐壓測試時所產生的干擾。

有鑑於此，本發明在於提出一種電性測試裝置，藉由新的電路設計讓待測裝置緊鄰諧振電路模組，使得纜線的感抗不出現在待測裝置的諧振路徑中，從而能避免纜線的感抗干擾層間耐壓測試的結果。

本發明實施例提供一種電性測試裝置，包括電源供應模組、殼體、電力傳輸線以及諧振電路模組。電源供應模組用以選擇性地輸出測試電壓。殼體包圍覆蓋電源供應模組。電力傳輸線具有第一端頭與第二端頭，第一端頭耦接電源供應模組，電力傳輸線用以傳輸測試電壓，且至少部分的電力傳輸線露出於殼體外。諧振電路模組露出於殼體外並耦接電力傳輸線的第二端頭，且諧振電路模組至少具有一個電容，所述電容選擇性地耦接待測裝置。

於本發明一示範實施例中，所述電性測試裝置更包括測量模組以及控制模組。測量模組耦接諧振電路模組，至少用以測量諧振電路模組於接收測試電壓時產生的電性信號。控制模組耦接測量模組與電源供應模組，依據電性信號以控制電源供應模組是否輸出測試電壓。

本發明另一實施例提供一種電性測試裝置，包括電源供應模組、電力傳輸線以及諧振電路模組。電源供應模組用以選擇性地輸出測試電壓。電力傳輸線具有第一端頭與第二端頭，第一端頭耦接電源供應模組，電力傳輸線用以傳輸測試電壓。諧振電路模組耦接電力傳輸線的第二端頭，且諧振電路模組至少具有一個電容，所述電容選擇性地耦接待測裝置。在此，電力傳輸線的長度大於50公分。

綜上所述，本發明實施例提供之電性測試裝置，將電源供應模組與諧振電路模組設置電力傳輸線的兩端，藉由讓待測裝置緊鄰諧振電路模組的電路設計，使得電力傳輸線的感抗不出現在待測裝置與諧振電路模組的諧振路徑中，從而能避免電力傳輸線的感抗干擾層間耐壓測試的結果。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧電性測試裝置

10‧‧‧電源供應模組

12‧‧‧殼體

14‧‧‧電力傳輸線

14a、14b‧‧‧端頭

16‧‧‧諧振電路模組

20‧‧‧待測裝置

3‧‧‧電性測試裝置

30‧‧‧電源供應模組

32‧‧‧殼體

34‧‧‧電力傳輸線

36‧‧‧諧振電路模組

38‧‧‧測量模組

40‧‧‧控制模組

50‧‧‧電源供應模組

500‧‧‧電源

502、504‧‧‧二極體

52‧‧‧電力傳輸線

54‧‧‧諧振電路模組

R1~R4‧‧‧電阻

C1、C2‧‧‧電容

Q1‧‧‧開關元件

圖1係繪示依據本發明一示範實施例之電性測試裝置的功能方塊圖。

圖2係繪示依據本發明另一示範實施例之電性測試裝置的功能方塊圖。

圖3係繪示依據本發明再一示範實施例之電性測試裝置的電路示意圖。

請參見圖1，圖1係繪示依據本發明一示範實施例之電性測試裝置的功能方塊圖。如圖1所示，電性測試裝置1係具有電源供應模組10、殼體12、電力傳輸線14以及諧振電路模組16。電力傳輸線14係具有兩個端頭14a、14b，其中端頭14a係耦接電源供應模組10，而端頭14b係耦接諧振電路模組16。於實務上，電性測試裝置1可以用於測量單一個待測裝置20或批次測量多數個待測裝置20，即待測裝置20不一定固定安設在諧振電路模組16上。舉例來說，諧振電路模組16可以具有對應的測試載台、治具(jig)或其他適當的結構，而待測裝置20可插拔地夾持(clamp)或裝設所述測試載台或治具的結構上。待測裝置20可以是低感量的電感器、馬達、線圈或其他具有電感特性的電子元件。於一個例子中，待測裝置20的電感值大致上會在100μH之內，例如可以具有約1μH、10μH、50μH的電感值。

此外，諧振電路模組16中應具有至少一個電 容，當具有電感特性的待測裝置20耦接到諧振電路模組16之後，所述電容應與待測裝置20可視為一組LC諧振電路(resonant circuit)。舉例來說，所述電容不一定隨時會耦接待測裝置20，即所述電容可以選擇耦接或不耦接(選擇性地耦接)待測裝置20。當然，本實施例並不限制諧振電路模組16中的電路元件，只要諧振電路模組16能與待測裝置20組成一組諧振電路，於本發明所屬技術領域具有通常知識者可自由設計諧振電路模組16。

電源供應模組10係設置在一個殼體12內，且電源供應模組10用以選擇性提供測試電壓給待測裝置20。舉例來說，電源供應模組10可以是開啟或關閉狀態，據以提供或不提供(即選擇性的提供)測試電壓。所述殼體12係用來覆蓋電源供應模組10，且諧振電路模組16露出於殼體12之外，而使電源供應模組10在實體結構上獨立於諧振電路模組16。舉例來說，殼體12可以是電源供應模組10的機殼，且殼體12適於容置電源供應模組10。值得注意的是，本實施例並不限制殼體12的尺寸與內部容量，只要殼體12不同時覆蓋電源供應模組10與諧振電路模組16，使得電源供應模組10與諧振電路模組16在結構上有清楚的分界，即屬於本發明所述的殼體12的揭露範圍。

於實務上，電源供應模組10提供的測試電壓可以是0~3kV(千伏特)或更高的直流電，但本實施例並不以此為限。例如，電源供應模組10也可以供應3.5kV、4kV、4.5kV、5kV或者其他適當大小的直流電。此外，測試電壓係用來進行待測裝置20的層間耐壓測試，且所述測試電壓係經過電力傳輸線14傳送至待測裝置20。於一個實施例中，電源供應模組10可另由使用者或自動設備控制是否產生所述測試電壓。或者，於另一個實施例中可以不關閉電源供應模組10，而是電源供應模組10中更設計有開關元件，藉由控制所述開關元件以控制電源供應模組10是否輸出測試電壓。

於本實施例中，電力傳輸線14係用以耦接電源供應模組10與諧振電路模組16，因此至少會有部分的電力傳輸線14露出於殼體12外，藉此耦接在殼體12外的諧振電路模組16。當然，電力傳輸線14不一定要固設在電源供應模組10與諧振電路模組16上，於一個例子中，電力傳輸線14係的兩個端頭14a、14b都是可以任意插拔的，或者至少有一端是可以任意插拔的。也就是說，電力傳輸線14可能是一種可以更換的元件。在此，本發明並不限制電力傳輸線14的種類與規格，只要能夠傳輸測試電壓，都應屬本發明所述的電力傳輸線14的揭露範圍。

以實際的使用上來說，為了自動化地測試待測裝置20，電源供應模組10與諧振電路模組16往往相距較遠(例如50公分)以上，因此需要一定長度的電力傳輸線14才能互相耦接。於一個例子中，電力傳輸線14的長度可以選擇是50公分、75公分、100公分、125公分或者其他適當的長度。也正因為一般測試使用的電力傳輸線14較長，導致電力傳輸線14的感抗較高，但本實施例諧振電路模組16的電容與待測裝置20組成LC諧振電路在電力傳輸線14之外(不包括電力傳輸線14的感抗)，使得電性測試裝置1能夠更準確的進行待測裝置20的層間耐壓測試。

請注意，本實施例所述的殼體12係為了清楚說明電源供應模組10與諧振電路模組16在結構上的分界。然而，若電源供應模組10與諧振電路模組16已經相距有相當距離，使得電力傳輸線14的長度大於50公分、75公分、100公分、125公分或者其他適當的長度時，本實施例也可以僅由電力傳輸線14的長度來說明電源供應模組10與諧振電路模組16在結構上的分界，從而不限定是否有殼體12。

另一方面，電性測試裝置更可以具有測量模組與控制模組。請參見圖2，圖2係繪示依據本發明另一示範實施例之電性測試裝置的功能方塊圖。如圖2所示，電性測試裝 置3可以具有電源供應模組30、殼體32、電力傳輸線34、諧振電路模組36、測量模組38以及控制模組40。與前一實施例(圖1)相同的是，電源供應模組30、電力傳輸線34以及諧振電路模組36的相關功能與結構，本實施例(圖2)在此不加以贅述。與前一實施例(圖1)不同的是，諧振電路模組36更可耦接測量模組38，使得測量模組38可以測得待測裝置20的層間耐壓測試的結果。此外，殼體32不只有容置電源供應模組30，例如更可以容置控制模組40。

所述測量模組38可用以測量諧振電路模組30於接收測試電壓時產生的電性信號。於實務上，測量模組38可以測量諧振電路模組30與待測裝置20在接收測試電壓後的電性反應，特別是諧振反應。於一個例子中，測量模組38可以並聯耦接待測裝置20，且測量模組38可以是電壓計或者其他適當的量測器。當然，於一個例子中，測量模組38也可以設置在殼體32之中，本實施例並不加以限制。

控制模組40可耦接測量模組38與電源供應模組30，且控制模組40依據測量模組38測得的電性信號，控制電源供應模組30是否輸出測試電壓。於實務上，控制模組40可由所述電性信號判斷待測裝置20是否通過層間耐壓測試。若控制模組40判斷待測裝置20為不良品，則控制模組40可控制電源供應模組30的開關元件(未繪示於圖2)，藉此使電源供應模組30停止輸出測試電壓，以避免電性測試裝置3受到損壞。當然，於一個例子中，控制模組40也可以設置在殼體32之外，本實施例並不加以限制。

請參見圖3，圖3係繪示依據本發明再一示範實施例之電性測試裝置的電路示意圖。如圖3所示，電性測試裝置中的電源供應模組50可具有電源500、二極體502與504、電阻R1~R4、電容C2以及開關元件Q1。電性測試裝置中的諧振電路模組54具有電容C1，而電容C1可視為諧振電容。換句話說，當待測裝置20耦接於諧振電路模組54之後， 電容C1與具電感特性的待測裝置20可視為一組LC諧振電路，並藉由與待測裝置20並聯耦接的測量模組量測電性信號。由此可知，電力傳輸線52僅用以傳輸測試電壓，其感抗不會存在實際的LC諧振路徑中，據此電性測試裝置能夠準確進行待測裝置20的層間耐壓測試。

此外，就其他元件來說，二極體502、504用以整流及避免逆流，電容C2用以加壓充電電源500所提供的電壓，藉此產生測試電壓。實務上，電阻R3可為限流電阻，做層間耐壓測試時的最大電流限制元件。於一個例子中，電源500可為一般整流電路或者其他能供應直流電的設備。在此，雖圖3的電性測試裝置並未繪示控制模組，但控制模組可以控制電源供應模組50中的開關元件Q1導通(turn on)，使得測試電壓可以饋入諧振電路模組54進行層間耐壓測試。請注意，雖然本實施例繪示了一個可能的電路實施方式，但本發明並不以此電路圖為限，於所屬技術領域具通常知識者可視需要自行設計其他類似或均等的電路。

綜上所述，本發明實施例提供之電性測試裝置，將電源供應模組與諧振電路模組設置電力傳輸線的兩端，藉由讓待測裝置緊鄰諧振電路模組的電路設計，使得電力傳輸線的感抗不出現在待測裝置與諧振電路模組的諧振路徑中，從而能避免電力傳輸線的感抗干擾層間耐壓測試的結果。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

1‧‧‧電性測試裝置

10‧‧‧電源供應模組

12‧‧‧殼體

14‧‧‧電力傳輸線

14a、14b‧‧‧端頭

16‧‧‧諧振電路模組

20‧‧‧待測裝置

Claims (10)

1. 一種電性測試裝置，包括：一電源供應模組，用以輸出一測試電壓；一殼體，包圍覆蓋該電源供應模組；一電力傳輸線，具有一第一端頭與一第二端頭，該第一端頭耦接該電源供應模組，該電力傳輸線用以傳輸該測試電壓，且至少部分的該電力傳輸線露出於該殼體外；以及一諧振電路模組，露出於該殼體外，該諧振電路模組耦接該電力傳輸線的該第二端頭，且該諧振電路模組至少具有一電容，該電容耦接一待測裝置，該電容與該待測裝置形成一諧振路徑。
2. 如請求項第1項所述的電性測試裝置，更包括：一測量模組，耦接該諧振電路模組，至少用以測量該諧振電路模組於接收該測試電壓時產生的一電性信號；以及一控制模組，耦接該測量模組與該電源供應模組，依據該電性信號以控制該電源供應模組是否輸出該測試電壓。
3. 如請求項第2項所述的電性測試裝置，其中該測試電壓係用以進行該待測裝置的層間耐壓測試。
4. 如請求項第3項所述的電性測試裝置，其中該電源供應模組具有一開關元件，該開關元件受控於該控制模組以選擇性地輸出該測試電壓。
5. 如請求項第1項所述的電性測試裝置，其中該待測裝置的電感值小於100μH。
6. 一種電性測試裝置，包括：一電源供應模組，用以輸出一測試電壓；一電力傳輸線，具有一第一端頭與一第二端頭，該第一端頭耦接該電源供應模組，該電力傳輸線用以傳輸該測試電壓；以及 一諧振電路模組，耦接該電力傳輸線的該第二端頭，且該諧振電路模組至少具有一電容，該電容耦接一待測裝置，該電容與該待測裝置形成一諧振路徑；其中該電力傳輸線的長度大於50公分。
7. 如請求項第6項所述的電性測試裝置，更包括：一測量模組，耦接該諧振電路模組，至少用以測量該諧振電路模組於接收該測試電壓時產生的一電性信號；以及一控制模組，耦接該測量模組與該電源供應模組，依據該電性信號以控制該電源供應模組是否輸出該測試電壓。
8. 如請求項第7項所述的電性測試裝置，其中該測試電壓係用以進行該待測裝置的層間耐壓測試。
9. 如請求項第8項所述的電性測試裝置，其中該電源供應模組具有一開關元件，該開關元件受控於該控制模組以選擇性地輸出該測試電壓。
10. 如請求項第6項所述的電性測試裝置，其中該待測裝置的電感值小於100μH。