TWI657458B - 自動化動態負載測試之燒機系統及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明為一種自動化動態負載測試之燒機系統及其方法，包含第一插頭、至少一第二插頭、至少一待測裝置以及至少一動態負載燒機測試單元，其中，第一插頭連接多個第二插頭，每一個第二插頭連接相對應的待測裝置，每一個待測裝置連接相對應的動態負載燒機測試單元。交流電源經由第一插頭輸入，通過第二插頭再傳至待測裝置，由待測裝置產生輸出電壓及電流，透過動態負載燒機測試單元內的處理器感測輸出電壓及電流而產生檢測結果，再依據檢測結果發出負載控制訊號改變動態負載單元的負載。藉以達到燒機的程序中可進行負載自動切換功能。

Description

自動化動態負載測試之燒機系統及其方法

本發明涉及一種自動化動態負載測試之燒機系統及其方法，尤其是利用處理器控制動態負載單元，多次重複改變動態負載單元的負載值，藉以檢測待測裝置在燒機過程的品質。

燒機治具在電子零組件還不成熟時，使用燒機的步驟可以讓一些有瑕疵的電子產品提早出局，因為從統計數據來看，電子產品的壽命會形成一個浴缸型曲線，也就是說在使用初期及末期會有較多的電子零件不良，但使用一段時間後電子零件的不良率就會穩定下來。

燒機可以篩選出零組件及產品品質狀況，燒機也可以抓出一些生產製程中空焊、假焊、冷焊等的焊錫問題以及產品設計的穩定度。

在傳統的電源轉換器的生產過程都是由產線作業員生產加工，然後在置入架上推入燒機室單純滿載燒機，因此在燒機過程都無法管控品燒機品質，也沒有相關資料可以得知產品的設計規格是否有符合。如在燒機過程有燒毀或是異常，只要在生產達成率的範圍內仍然是可以出貨，再來為零件物料的運用，因為價格競爭，所以會使用許多的供應廠商，來達到降價的目的，這樣也是造成產品的品質差異變大、穩定度也是另一個考驗，但是在燒機的程序中是完全無法看出狀況。

目前的電源燒機皆使用重載的條件持續24小時(或其他時數要求)不間斷，來證明生產的產品穩定度。但在與國際節能規範(E-Star,EUP,DOE,EPA)上的要求並不是運用滿載的條件，而是考量使用者的使用習慣來分負載條件。所以整體的燒機是應該提出不一樣的條件與方式來符合大環境的需求。

再者，傳統燒機的型態無法得知產品在燒機過程的狀態，只提供燈號確認(Yes or No)，且傳統燒機的能源消耗問題，即使有了許多的能源回收設備，但是效益與效率都是不好的。

因此需要一種可以提供動態負載的變化的系統，且負載的規劃會是以國際外接式電源負載規範的瓦數條件去分成100%、75%、50%、25%，以自動切換設計來達到燒機功能，此外，此系統可以同時對兩個以上電源產品燒機，也同時可以將兩組以上相關的資料讀取，並同步顯示在LCD螢幕以及紀錄於SD卡中。

本發明提供一種自動化動態負載測試之燒機系統，包含第一插頭、至少一個第二插頭、至少一個待測裝置以及至少一個動態負載燒機測試單元，其中，第一插頭連接多個第二插頭，每一個第二插頭連接一個相對應的待測裝置，每一個待測裝置連接一個相對應的動態負載燒機測試單元。

待測裝置可以為電源轉換器，用以產生電壓及電流。

進一步而言，動態負載燒機測試單元包含動態負載單元、處理器、記憶卡以及顯示螢幕，其中，動態負載單元及處理器分別連接待測裝置，而處理器則分別連接動態負載單元、記憶卡及顯示螢幕。

交流電源經由第一插頭輸入，傳送至第二插頭，再傳送至待測裝置，並由待測裝置產生輸出電壓及提供輸出電流。

動態負載燒機測試單元用以檢測待測裝置的輸出電壓及輸出電流。

動態負載單元接收輸出電壓，且輸出電流是流過動態負載單元，處理器接收並感測輸出電壓及輸出電流，且產生檢測結果發送至記憶卡儲存，以及顯示螢幕顯示，同時處理器依據檢測結果產生並傳送負載控制訊號，動態負載單元接收負載控制訊號藉以產生負載值。

再者，動態負載單元包含多個精密電阻以及多個開關，其中，每個精密電阻串接一個相對應的開關，每個開關接收由處理器發送的負載控制訊號，而被控制成打開導通或關閉不導通的狀態，並使得打開導通的精密電阻是並聯連接。

處理器進一步包含類比轉數位轉換器(ADC)、數位訊號處理器(DSP)以及數位轉類比轉換器(DAC)，類比轉數位轉換器及數位轉類比轉換器分別與數位訊號處理器連接，類比轉數位轉換器接收來自待測裝置的輸出電壓及輸出電流，並轉換成數位資料信號，經數位訊號處理器接收並進行運算而產生數位運算結果，最後透過數位轉類比轉換器接收數位運算結果，並轉換成類比的檢測結果。

本發明另提供一種自動化動態負載測試之燒機方法，包含第一步驟、第二步驟、第三步驟及判斷步驟。

在第一步驟中將待裝置連接交流電源，在第二步驟中處理器感測輸出功率，在第三步驟中切換負載狀態，在判斷步驟中，判斷重複第三步驟的次數。

本發明主要特點在於，在燒機過程中連續動態變化負載狀態，並將驗測系統數據資料儲存，提供研發人員做相關設計分析及應用判斷，使得驗測更有效率及提高驗測品質。

以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱本發明第1圖，第1圖為本發明自動化動態負載測試之燒機系統示意圖。

本發明第一實施例為一種自動化動態負載測試之燒機系統，包含第一插頭10、至少一個第二插頭20、至少一個待測裝置30以及至少一個動態負載燒機測試單元40，其中，第一插頭10電氣連接多個第二插頭20，每一個第二插頭20電氣連接一個相對應的待測裝置30，每一個待測裝置30電氣連接一個相對應的動態負載燒機測試單元40。

上述待測裝置30可以為電源轉換器，用以產生所需的電壓及電流。

交流電源由第一插頭10輸入，並傳遞至每一個第二插頭20，再進一步傳至每一個待測裝置30，並由待測裝置30產生輸出電壓以及提供輸出電流。此外，動態負載燒機測試單元40用以檢測待測裝置30的輸出電壓及輸出電流。

進一步而言，動態負載燒機測試單元40包含動態負載單元41、處理器42、記憶卡43以及顯示螢幕44，其中，動態負載單元41及處理器42分別電氣連接待測裝置30，處理器42分別與動態負載單元41、記憶卡43及顯示螢幕44電氣連接。

再者，動態負載單元41接收輸出電壓，且輸出電流是流過動態負載單元41，處理器42接收並感測輸出電壓及輸出電流，且產生檢測結果發送至記憶卡43儲存及顯示螢幕44顯示，同時處理器42依據檢測結果產生並傳送負載控制訊號，動態負載單元41接收負載控制訊號，藉以產生負載值。

此外，動態負載單元41如第2圖所示，包含多個精密電阻R以及多個開關Q，其中，每個精密電阻R串接一個相對應的開關Q，每個開關Q接收由處理器42發送的負載控制訊號，而被控制成為打開導通或關閉不導通的狀態，並使得打開導通的精密電阻R是並聯連接。例如，2個開關Q被打開導通而形成的電阻值為R/2，如果是3個開關Q被打開導通，則形成的電阻值為R/3。

記憶卡44可以為SD記憶卡，顯示螢幕45可以為LCD顯示器。

具體而言，第一插頭10插入市電輸入的交流電源，第二插頭20插入待測裝置30，使得待測裝置30接收交流電源，而且待測裝置30將產生輸出電壓以及提供輸出電流。動態負載單元41接收輸出電壓，且輸出電流是流過動態負載單元41，處理器42接收並感測輸出電壓及輸出電流，處理器42首先依據檢測結果發送負載控制訊號，用以控制動態負載單元41預設的負載狀態預設值及負載測試時間。例如，負載狀態預設值可分別為100%、75%、50%及25%，如第3圖所示，而動態負載單元41內的開關接收負載控制訊號，控制開關打開導通或關閉不導通，使其串接的精密電阻的負載狀態符合設定的負載狀態預設值，尤其是，處理器42可依據需要設定重複次數，利用負載控制訊號多次重覆進行不同的負載狀態，藉以檢測待測裝置30在不同的負載狀態下燒機過程的輸出品質。

處理器42會將檢測結果傳遞至記憶卡43儲存，提供後續的資料分析使用，然而在不同負載狀態下待測裝置30燒機過程的檢測結果也同時顯示在顯示螢幕44，使得檢測人員可以即時獲得資訊，必要時對本發明自動化動態負載測試之燒機檢測系統作出修正或修改。

進一步，處理器42可以包含類比轉數位轉換器(ADC)42A、數位訊號處理器(DSP)42B以及數位轉類比轉換器(DAC)42C，其中，類比轉數位轉換器及數位轉類比轉換器分別與數位訊號處理器連接，類比轉數位轉換器接收來自待測裝置30的輸出電壓及輸出電流，並轉換成數位資料信號，再由數位訊號處理器接收並進行運算而產生數位運算結果，最後由數位轉類比轉換器接收數位運算結果，並轉換成類比的檢測結果。

例如本發明示範性實施例中，將待測裝置30接上第二插頭20，並經由第一插頭10輸入交流電源，並且待測裝置30的最大輸出功率為45瓦。接著，利用處理器42感測待測裝置30的輸出電壓及輸出電流，進而改變動態負載單元41的負載值來檢測待測裝置30在燒機過程的品質。如第4圖所示，本發明示範性實例的檢測結果，經過100%、75%、50%及25%的負載變化狀態，準確的掌握待測裝置30在燒機過程的品質，圖中縱軸為功率(瓦數)，橫軸為時間(秒)，每一個時間間隔代表一個負載測試時間，每一個時間週期代表經歷一次100%、75%、50%及25%負載變化，尤其是，可以多次重複改變負載狀態，檢測待測裝置30在燒機過程的穩定性，從圖中可以看出自動負載變化可以達到燒機效果與準確分配。第4圖的資料進一步存取到記憶卡43內，提供後續資料及數據分析使用，同時第4圖也會顯示在顯示螢幕44上，使檢測人員隨時且即時觀察待測裝置30燒機狀況。

在本發明的另一示範性實例中，待測裝置30的最大輸出功率為65瓦，利用處理器42感測待測裝置30的輸出電壓及輸出電流，進而改變動態負載單元41的負載值來檢測待測裝置30在燒機過程的品質。如第5圖所示，本發明示範性實例的檢測結果，經過100%、75%、50%及25%的負載變化狀態，準確的掌握待測裝置30在燒機過程的品質，圖中縱軸為功率(瓦數)，橫軸為時間(秒)，從圖中也可以看出自動負載變化可以達到燒機效果與準確分配。

本發明第二實施例為一種自動化動態負載測試之燒機方法，是利用包含第一插頭、至少一個第二插頭、至少一個待測裝置以及至少一個動態負載燒機測試單元的燒機系統進行，且第一插頭與第二插頭連接，每一個第二插頭與相對應的待測裝置連接，每一個待測裝置與相對應的動態負載燒機測試單元連接，動態負載燒機測試單元進一步包含處理器、動態負載單元、記憶卡及顯示螢幕。

本發明自動化動態負載測試之燒機方法包含第一步驟S1、第二步驟S2、第三步驟S3以及判斷步驟S4，其中，在第一步驟S1中將待裝置連接交流電源，在第二步驟S2中處理器感測輸出功率，在第三步驟S3中切換負載狀態，在判斷步驟S4中，判斷重複第三步驟S3的次數。

首先，在第一步驟S1中，將第一插頭、第二插頭、待測裝置及動態負載燒機測試單元相互連接，並連接交流電源由第一插頭輸入，輸入電源經過第一插頭及第二插頭傳送至待測裝置。在第二步驟S2中，處理器感測待測裝置的輸出電流及輸出電壓，並確定待測裝置的最大輸出功率。

接著，在第三步驟S3中，處理器根據待測裝置的輸出電流及輸出電壓，依序利用預設的多個負載狀態預設值及相對應的多個負載測試時間，以控制並切換動態負載單元。

在判斷步驟S4中，依據處理器預設的重複次數，重複進行第三步驟S3。

此外，處理器將待測裝置在不同負載狀態的檢測結果存入記憶卡中，並同時將檢測結果傳送至顯示螢幕顯示，使得檢測人員可以即時得知待測裝置的燒機狀況，並且透過儲存在記憶卡的資料幫助研發人員做相關設計分析及應用判斷。

具體而言，多個負載狀態預設值至少包含第一預設值、第二預設值、第三預設值及第四預設值，多個負載測試時間至少包含第一負載測試時間、第二負載測試時間、第三負載測試時間及第四負載測試時間。

上述第一預設值可以為100%、第二預設值可以為75%、第三預設值可以為50%及第四預設值可以為25%，第一負載測試時間、第二負載測試時間、第三負載測試時間及第四負載測試時間可以相同或不相同。

此外，第一預設值、第二預設值、第三預設值及第四預設值依序可以為由低至高或由高至低，例如，由高至低依序為100%、75%、50%及25%，由低至高依序為25%、50%、75%及100%。

再者，第一預設值、第二預設值、第三預設值及第四預設值可以為等比例或非等比例，例如，等比例為100%、75%、50%及25%，非等比例為100%、80%、50%及15%。

本發明主要特點在於，提高驗測品質進而支援電源開發單位在研發過程中的錯誤或設計變更的相關依據，這對電源產品的穩定度和可靠度都具有很大的幫助，同時對公司而言是可以降低不必要的人事及物料生產成本。

本發明另一特點在於，相較於傳統的燒機房(Burn-in room)的燒機設備是以對應的負載電阻配合電源供應器的瓦數，使用重載的負載條件去燒機，並且持續24小時不間斷，因此出貨的可行性標準都是依據燈號來確保出貨品質，無法得知在燒機過程的品質與負載變化的差異性，也因為這樣的燒機過程需要耗費相當大的電力能源，本發明藉由自動化動態負載測試得以大幅減機電力能源的消耗。

本發明另一特點在於，在燒機過程中連續動態變化負載狀態，並將驗測系統數據資料儲存，提供研發人員做相關設計分析及應用判斷，使得驗測更有效率及提高驗測品質。

本發明另一特點在於，通過自動化動態負載燒機的過程，可以經由本發明的系統得知電源供應器產品的優劣。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

10 第一插頭 20 第二插頭 30 待測裝置 40 動態負載燒機測試單元 41 動態負載單元 42 處理器 42A 類比轉數位轉換器 42B 數位訊號處理器 42C 數位轉類比轉換器 43 記憶卡 44 顯示螢幕 R 精密電阻 Q 開關

第1圖顯示本發明的燒機系統示意圖。 第2圖顯示本發明的動態負載單元示意圖。 第3圖顯示本發明示動態切換狀態程序圖。 第4圖顯示本發明示範性實例45瓦檢測結果圖。 第5圖顯示本發明示範性實例65瓦檢測結果圖。 第6圖顯示本發明的燒機方法流程圖。

Claims (7)

1. 一種自動化動態負載測試之燒機系統，包含：一第一插頭，接收外部的一交流電源並傳送；至少一第二插頭，連接該第一插頭，接收該交流電源並傳送；至少一待測裝置，每個該待測裝置連接相對應的該第二插頭，接收該交流電源並產生一輸出電壓及提供一輸出電流；以及至少一動態負載燒機測試單元，每個該動態負載燒機測試單元連接相對應的該待測裝置，藉以檢測該待測裝置的該輸出電壓及該輸出電流；其中，該動態負載燒機測試單元進一步包含一動態負載單元、一處理器、一記憶卡及一顯示螢幕，該動態負載單元及該處理器分別連接該待測裝置，該處理器分別連接該動態負載單元、該記憶卡及該顯示螢幕，該動態負載單元接收該輸出電壓，且該輸出電流是流過該動態負載單元，該處理器接收並感測該輸出電壓及該輸出電流，且產生一檢測結果發送至該記憶卡儲存及該顯示螢幕顯示，該處理器依據該檢測結果產生並傳送一負載控制訊號，該動態負載單元接收該負載控制訊號，藉以動態控制及切換該動態負載單元的負載狀態，其中該處理器預設多個負載狀態預設值及多個負載測試時間，以控制該動態負載單元進行切換，該等負載狀態預設值為100%、75%、50%及25%。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動化動態負載測試之燒機系統，其中該動態負載單元包含多個精密電阻以及多個開關，每個該精密電阻串接一個相對應的該開關，每個該開關接收由該處理器發送的該負載控制訊號，控制該開關為打開導通或關閉不導通。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動化動態負載測試之燒機系統，其中該處理器進一步包含一類比轉數位轉換器、一數位訊號處理器以及一數位轉類比轉換器，該類比轉數位轉換器及該數位轉類比轉換器分別與該數位訊號處理器連接，該類比轉數位轉換器接收該待測裝置的該輸出電壓及該輸出電流，並轉換成一數位資料信號，該數位訊號處理器接收該數位資料信號並進行運算而產生一數位運算結果，該數位轉類比轉換器接收該數位運算結果並轉換產生類比的該檢測結果。
4. 一種自動化動態負載測試之燒機方法，利用包含一第一插頭、至少一第二插頭、至少一待測裝置及至少一動態負載燒機測試單元的一燒機系統進行，且該第一插頭與該等第二插頭連接，每一個該第二插頭與相對應的該待測裝置連接，每一個該待測裝置與相對應的該動態負載燒機測試單元連接，該動態負載燒機測試單元進一步包含一處理器、一動態負載單元、一記憶卡及一顯示螢幕，該自動化動態負載測試之燒機方法包含：一第一步驟，將該第一插頭連接一交流電源，並通過該第二插頭使得該交流電源傳送至相對應的該待測裝置；一第二步驟，該處理器感測該待測裝置的一輸出電流及一輸出電壓，並確定該待測裝置的最大輸出功率；一第三步驟，該處理器根據該待測裝置的該輸出電流及該輸出電壓，依序利用預設的多個負載狀態預設值及相對應的多個負載測試時間，以控制並切換該動態負載單元；以及一判斷步驟，依據該處理器預設的一重複次數，重複進行該第三步驟；其中，該處理器將該待測裝置在不同負載狀態的一檢測結果存入該記憶卡中，並同時將該檢測結果傳送至該顯示螢幕顯示。
5. 如申請專利範圍第4項所述之自動化動態負載測試之燒機方法，其中該等負載狀態預設值至少包含一第一預設值、一第二預設值、一第三預設值及一第四預設值，該等負載測試時間包含一第一負載測試時間、一第二負載測試時間、一第三負載測試時間及一第四負載測試時間，該第一預設值為100%、該第二預設值為75%、該第三預設值為50%及該第四預設值為25%，該第一負載測試時間、該第二負載測試時間、該第三負載測試時間及該第四負載測試時間為相同的時間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自動化動態負載測試之燒機方法，其中該第一預設值、該第二預設值、該第三預設值及該第四預設值依序為由高至低或由低至高，且該等負載狀態預設值為等比例或非等比例。
7. 如申請專利範圍第4項所述之自動化動態負載測試之燒機方法，其中該處理器進一步包含一類比轉數位轉換器、一數位訊號處理器以及一數位轉類比轉換器，該類比轉數位轉換器及該數位轉類比轉換器分別與該數位訊號處理器連接，該類比轉數位轉換器接收該待測裝置的該輸出電壓及該輸出電流，並轉換成一數位資料信號，該數位訊號處理器接收該數位資料信號並進行運算而產生一數位運算結果，該數位轉類比轉換器接收該數位運算結果並轉換產生類比的該檢測結果。