本发明涉及dc/dc电源模块测试技术领域,具体为一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板及其测试方法。
背景技术:
目前航空机载电子产品种类繁多,每个独立的产品内部都有其独立的dc/dc电源模块为其供电,dc/dc电源模块好坏直接关系着飞行安全。随着测试技术的发展,dc/dc电源模块普遍采用自动测试技术,提高了测试效率,但依然存在很多不足:测试装置均为专用设备,硬件资源配置复杂,造价高昂、资源利用率低。
2016年出版的《航空电子技术》第47卷第2期第41-48页公开了一种机载电源模块通用平台的设计。该测试平台包括4组机柜、1台交流电源、2台直流电源、1台尖峰电压发生器、8台电子负载、示波器、测控适配器和计算机。平台能够实现电源模块的自动测试。缺点是针对不同的电源模块需要自制测控适配器,增加研制周期和开发成本。
2017年12月出版的《微处理机》第6期公开了一种dc/dc电源模块自动测试系统设计。该测试平台包括定制机柜、2台直流电源、数字万用表、电子负载、示波器、中心控制台、测试板和计算机。平台能够实现dc/dc电源模块的自动测试。缺点是无法针对多种dc/dc电源模块实现的电源板进行测试。
技术实现要素:
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板及其测试方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,包括用于给dc/dc电源模块提供供电电压以及显示供电电源工作状态的转接板供电及状态指示电路模块、用于对供电电源进线滤波的电源滤波电容组模块、用于与dc/dc电源模块连接的接口连接关系模块、用于给dc/dc电源模块上输出部分提供负载的直流电子负载配置模块、用于对dc/dc电源模块信号进行采集和测量的万用表及示波器配置模块、用于检测是否正确安装通用转接适配板的转接板id识别电路模块、用于实现转接板供电及状态指示电路模块、万用表及示波器配置模块、直流电子负载配置模块与dc/dc电源模块接口信号的切换与交联的amc2623d-1矩阵开关配置模块;
所述amc2623d-1矩阵开关配置模块分别与转接板供电及状态指示电路模块、接口连接关系模块、直流电子负载配置模块、万用表及示波器配置模块对应连接,所述转接板供电及状态指示电路模块还与电源滤波电容组模块连接。
进一步地,所述amc2623d-1矩阵开关配置模块包括与转接板供电及状态指示电路模块连接的e01端、e03端、e05端、e07端,与接口连接关系模块连接的d03至d27端和b03至b27端,与直流电子负载配置模块连接的e17端、e19端、e21端、e23端、e25端、e27端、e29端、e31端,与万用表及示波器配置模块连接的e09端、e11端、e13端、e15端,用于接地的d01端、d02端、b01端、b02端。
进一步地,所述转接板供电及状态指示电路模块包括接gnd的a1至a4端、与e01端、e03端、e05端、e07端对应连接的b1至b4端、与b1端对应连接的r1及led1、与b2端对应连接的r2及led2、与b3端对应连接的r3及led3、与b4端对应连接的r4及led4,b1至b4端还对应与电源滤波电容组模块连接。
进一步地,所述电源滤波电容组模块包括与b1端对应连接的电容c1及c11正极、与b2端对应连接的电容c2及c22正极、与b3端对应连接的电容c3及c33正极、与b4端对应连接的电容c4及c44正极。
进一步地,所述接口连接关系模块包括分别与d03至d27端和b03至b27端对应连接的1至25端。
进一步地,所述直流电子负载配置模块包括slm1和slm2,其中slm1上设有与e17端连接的1至3端、与e19端连接的4至6端、与e21端连接的7至9端、与e23端连接的10至12端,slm2上设有与e25端连接的1至3端、与e27端连接的4至6端、与e29端连接的7至9端、与e31端连接的10至12端。
进一步地,所述万用表及示波器配置模块包括接万用表正端的e17端,接万用表负端的e18端和e19端,接示波器的e21端、e23端、e25端、e27端,接地的e22端、e24端、e26端、e28端。
一种应用dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,该方法包括电压调整率测试方法,具体步骤如下:
(a)先制作转接电缆,然后通过转接电缆将通用转接适配板与被测试的dc/dc电源模块连接,然后再将通用转接适配板与通用测试平台连接;
(b)编写调试程序,测试通用转接适配板是否满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求,若测试合格则开始测试,若测试不合格,则返回步骤(a)中重新测试;
(c)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(d)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u1;
(e)通过软件设置输入电压为最小电压和最大电压,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u2;
(f)通过公式∣u2-u1∣/u1×100%,计算出电压调整率,将计算结果上传至结果报表中进行显示电压调整率是否合格;
(g)测试结束,将设备拆下,并妥善保存。
一种应用dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,该测试方法包括负载调整率测试方法,具体步骤如下:
(一)先制作转接电缆,然后通过转接电缆将通用转接适配板与被测试的dc/dc电源模块连接,然后再将通用转接适配板与通用测试平台连接;
(二)编写调试程序,测试通用转接适配板是否满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求,若测试合格则开始测试,若测试不合格,则返回步骤(一)中重新测试;
(三)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(四)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u1;
(五)通过软件设置断开输出负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u2;
(六)通过软件设置slm直流电子负载为中间值和最大值,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u3;
(七)通过公式∣u3-u2∣/u1×100%,计算出负载调整率,将计算结果上传至结果报表中进行显示负载调整率是否合格;
(八)测试结束,将设备拆下,并妥善保存。
一种应用dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,该测试方法包括输出电压纹波测试方法,具体步骤如下:
(a)先制作转接电缆,然后通过转接电缆将通用转接适配板与被测试的dc/dc电源模块连接,然后再将通用转接适配板与通用测试平台连接;
(b)编写调试程序,测试通用转接适配板是否满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求,若测试合格则开始测试,若测试不合格,则返回步骤(a)中重新测试;
(c)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(d)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压的纹波峰峰值;
(e)将回读出输出电压的纹波峰峰值上传至结果报表中进行显示输出电压纹波是否合格;
(f)测试结束,将设备拆下,并妥善保存。
本发明的有益效果是:
本发明中的通用转接适配板适用于各型机载电子产品的dc/dc电源模块测试,无需研制专用设备,只需制作转换线缆即可,开发周期短、易于上手的同时还节约成本;本发明中的测试方法能够实现dc/dc电源模块的自动化测试,提高了测试效率、节约了人力成本,此外,该测试方法还能够实现dc/dc电源模块性能测试和故障快速定位,方便维修排故。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1为本发明通用转接适配板中转接板供电及状态指示电路模块的原理图;
图2为本发明通用转接适配板中电源滤波电容组模块的原理图;
图3为本发明通用转接适配板中接口连接关系模块的原理图;
图4为本发明通用转接适配板中直流电子负载配置模块的原理图;
图5为本发明通用转接适配板中万用表及示波器配置模块的原理图;
图6为本发明通用转接适配板中转接板id识别电路模块的原理图;
图7为本发明通用转接适配板中amc2623d-1矩阵开关配置模块的原理图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。
如图1至图7所示,一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,包括用于给dc/dc电源模块提供供电电压以及显示供电电源工作状态的转接板供电及状态指示电路模块、用于对供电电源进线滤波的电源滤波电容组模块、用于与dc/dc电源模块连接的接口连接关系模块、用于给dc/dc电源模块上输出部分提供负载的直流电子负载配置模块、用于对dc/dc电源模块信号进行采集和测量的万用表及示波器配置模块、用于检测是否正确安装通用转接适配板的转接板id识别电路模块、用于实现转接板供电及状态指示电路模块、万用表及示波器配置模块、直流电子负载配置模块与dc/dc电源模块接口信号的切换与交联的amc2623d-1矩阵开关配置模块;
所述amc2623d-1矩阵开关配置模块分别与转接板供电及状态指示电路模块、接口连接关系模块、直流电子负载配置模块、万用表及示波器配置模块对应连接,所述转接板供电及状态指示电路模块还与电源滤波电容组模块连接。
作为本发明的进一步改进,所述amc2623d-1矩阵开关配置模块包括与转接板供电及状态指示电路模块连接的e01端、e03端、e05端、e07端,与接口连接关系模块连接的d03至d27端和b03至b27端,与直流电子负载配置模块连接的e17端、e19端、e21端、e23端、e25端、e27端、e29端、e31端,与万用表及示波器配置模块连接的e09端、e11端、e13端、e15端,用于接地的d01端、d02端、b01端、b02端。
所述amc2623d-1矩阵开关配置模块主要用于实现供电电源、示波器、电子负载等相关资源与dc/dc电源模块之间的切换和交联,其中通过amc2623d-1矩阵开关配置模块切换示波器或万用表采集输出信号、切换供电电源提供输入端供电电压、切换电子负载提供输出电压的负载。
作为本发明的进一步改进,所述转接板供电及状态指示电路模块包括接gnd的a1至a4端、与e01端、e03端、e05端、e07端对应连接的b1至b4端、与b1端对应连接的r1及led1、与b2端对应连接的r2及led2、与b3端对应连接的r3及led3、与b4端对应连接的r4及led4,b1至b4端还对应与电源滤波电容组模块连接。
所述转接板供电及状态指示电路模块包括供电部分和工作指示状态部分,其中,供电部分主要用于给dc/dc电源模块提供供电电压;状态指示电路由发光二极管led1—led4指示,可观测到供电电源的工作状态。
作为本发明的进一步改进,所述电源滤波电容组模块包括与b1端对应连接的电容c1及c11正极、与b2端对应连接的电容c2及c22正极、与b3端对应连接的电容c3及c33正极、与b4端对应连接的电容c4及c44正极。
所述电源滤波电容组模块主要用于对供电电源部分进行滤波,减少干扰。
作为本发明的进一步改进,所述接口连接关系模块包括分别与d03至d27端和b03至b27端对应连接的1至25端。
所述接口连接关系模块采用统一的25针的插头,便于电源模块统一转接到该插头上。
作为本发明的进一步改进,所述直流电子负载配置模块包括slm1和slm2,其中slm1上设有与e17端连接的1至3端、与e19端连接的4至6端、与e21端连接的7至9端、与e23端连接的10至12端,slm2上设有与e25端连接的1至3端、与e27端连接的4至6端、与e29端连接的7至9端、与e31端连接的10至12端。
所述直流电子负载配置模块主要用于为dc/dc电源模块上的输出部分提供负载。
作为本发明的进一步改进,所述万用表及示波器配置模块包括接万用表正端的e17端,接万用表负端的e18端和e19端,接示波器的e21端、e23端、e25端、e27端,接地的e22端、e24端、e26端、e28端。
所述万用表及示波器配置模块主要用于通过万用表和示波器对信号进行采集和测量。
所述转接板id识别电路模块主要用于检测测试时是否按照要求正确安装测试所需的通用转接适配板,以防止人为差错对被测dc/dc电源模块的损害。
执行该转接板id识别电路模块时,插头cz1的b32~b24采集到的数字信号应为“00000111”,经软件换算,最终采集数据应为“01e0”。如果采集数据不正确,则测试跳转到“系统断电,测试结束”。然后检查转接硬件是否选用、连接正确后,再继续测试。其中,转接板id识别电路模块上部分插头插头cz1的b32~b24接地,b24~b27连接至一起。
本发明中amc2623d-1矩阵开关配置模块上的列与行采用多对一模式,通过软件设置可是使得amc2623d-1矩阵开关配置模块上的多列与一行闭合或者断开,也可以实现一行与一列之间闭合与断开,由于电源模块的种类不同,插头引脚定义也不同,通过软件控制amc2623d-1矩阵开关配置模块的闭合接入相应的输入电源、输出负载以及示波器采集端口。同时为了便于测试,该通用转接适配板能够将不同型号的电源模块插头引脚转换成统一的db25接口,测试中根据不同的电源模块只需要制作相应的转接电缆连接到通用转接适配板上即可进行测试。
一种应用dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,该测试包括电压调整率测试方法、负载调整率测试方法以及输出电压纹波测试方法。
本发明需要在通用测试平台上进行测试。因此本发明中的测试方法包括某型通用测试平台,通用转接适配板以及被测试的dc/dc电源模块。
某型通用测试平台提供工控机、程控电源、矩阵开关模块、示波器、万用表、四路直流电子负载以及屏键鼠标。
工控机为测试装置的上位机,负责完成各硬件资源的控制和参数显示;程控电源受工控机控制,为被测的dc/dc电源模块供电;矩阵开关模块用于测试过程中输入电源、输出负载、输出电压信号采集线路切换;矩阵开关2路,每路8列x32行;示波器和万用表用于测量被测电源输出电压值、纹波等并与工控机通讯;屏键鼠标用于提供屏幕、键盘、鼠标等人机接口操作口。
在进行各种测试之前,均需要进行测试前的准备工作,具体如下:首先查询资料获取被测试的dc/dc电源模块的插头引脚定义,便于通用转接适配板资料的重新配置;接着,制作转接线缆,取出通用转接适配板,确认通用转接适配板名称和id号正确,将通用转接适配板插入通用测试平台的测试转接箱上的插槽中;然后,通过工控机进行编写软件程序进行端口配置,使通用转接适配板上的接口连接关系模块中的插头x1部分的接口定义满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求;最后,调试程序,使用万用表电阻档测量通用转接适配板上插头x1的接口连接关系模块是否满足要求,测试合格方可进行一下性能的测试,如若不合格返回上述过程继续测试。
接着,电压调整率测试步骤具体如下:
(a)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置。
(b)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u1。
(c)通过软件设置输入电压为最小电压和最大电压,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u2。
(d)通过公式∣u2-u1∣/u1×100%,计算出电压调整率,将计算结果上传至结果报表中进行显示电压调整率是否合格。
作为本发明的进一步改进,负载调整率测试步骤具体如下:
(一)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置。
(二)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u1。
(三)通过软件设置断开输出负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u2。
(四)通过软件设置slm直流电子负载为中间值和最大值,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u3。
(五)通过公式∣u3-u2∣/u1×100%,计算出负载调整率,将计算结果上传至结果报表中进行显示负载调整率是否合格。
作为本发明的进一步改进,输出电压纹波测试步骤具体如下:
(a)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(b)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压的纹波峰峰值;
(c)将回读出输出电压的纹波峰峰值上传至结果报表中进行显示输出电压纹波是否合格。
在完成被测试的dc/dc电源模块上的三个电压调整率、负载调整率以及输出电压纹波测试结束后,需要通过软件对设备上的相关仪器进行清零复位,然后取下转接电缆和被测试的dc/dc电源模块,拔出通用转接适配板,妥善保存。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:包括用于给dc/dc电源模块提供供电电压以及显示供电电源工作状态的转接板供电及状态指示电路模块、用于对供电电源进线滤波的电源滤波电容组模块、用于与dc/dc电源模块连接的接口连接关系模块、用于给dc/dc电源模块上输出部分提供负载的直流电子负载配置模块、用于对dc/dc电源模块信号进行采集和测量的万用表及示波器配置模块、用于检测是否正确安装通用转接适配板的转接板id识别电路模块、用于实现转接板供电及状态指示电路模块、万用表及示波器配置模块、直流电子负载配置模块与dc/dc电源模块接口信号的切换与交联的amc2623d-1矩阵开关配置模块;
所述amc2623d-1矩阵开关配置模块分别与转接板供电及状态指示电路模块、接口连接关系模块、直流电子负载配置模块、万用表及示波器配置模块对应连接,所述转接板供电及状态指示电路模块还与电源滤波电容组模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:所述amc2623d-1矩阵开关配置模块包括与转接板供电及状态指示电路模块连接的e01端、e03端、e05端、e07端,与接口连接关系模块连接的d03至d27端和b03至b27端,与直流电子负载配置模块连接的e17端、e19端、e21端、e23端、e25端、e27端、e29端、e31端,与万用表及示波器配置模块连接的e09端、e11端、e13端、e15端,用于接地的d01端、d02端、b01端、b02端。
3.根据权利要求2所述的一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:所述转接板供电及状态指示电路模块包括接gnd的a1至a4端、与e01端、e03端、e05端、e07端对应连接的b1至b4端、与b1端对应连接的r1及led1、与b2端对应连接的r2及led2、与b3端对应连接的r3及led3、与b4端对应连接的r4及led4,b1至b4端还对应与电源滤波电容组模块连接。
4.根据权利要求3所述的一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:所述电源滤波电容组模块包括与b1端对应连接的电容c1及c11正极、与b2端对应连接的电容c2及c22正极、与b3端对应连接的电容c3及c33正极、与b4端对应连接的电容c4及c44正极。
5.根据权利要求2所述的一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:所述接口连接关系模块包括分别与d03至d27端和b03至b27端对应连接的1至25端。
6.根据权利要求2所述的一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:所述直流电子负载配置模块包括slm1和slm2,其中slm1上设有与e17端连接的1至3端、与e19端连接的4至6端、与e21端连接的7至9端、与e23端连接的10至12端,slm2上设有与e25端连接的1至3端、与e27端连接的4至6端、与e29端连接的7至9端、与e31端连接的10至12端。
7.根据权利要求2所述的一种dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板,其特征在于:所述万用表及示波器配置模块包括接万用表正端的e17端,接万用表负端的e18端和e19端,接示波器的e21端、e23端、e25端、e27端,接地的e22端、e24端、e26端、e28端。
8.一种应用于权利要求1至7任一项所述dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,其特征在于:该测试方法包括电压调整率测试方法,具体步骤如下:
(a)先制作转接电缆,然后通过转接电缆将通用转接适配板与被测试的dc/dc电源模块连接,然后再将通用转接适配板与通用测试平台连接;
(b)编写调试程序,测试通用转接适配板是否满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求,若测试合格则开始测试,若测试不合格,则返回步骤(a)中重新测试;
(c)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(d)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u1;
(e)通过软件设置输入电压为最小电压和最大电压,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u2;
(f)通过公式∣u2-u1∣/u1×100%,计算出电压调整率,将计算结果上传至结果报表中进行显示电压调整率是否合格;
(g)测试结束,将设备拆下,并妥善保存。
9.一种应用于权利要求1至7任一项所述dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,其特征在于:该测试方法包括负载调整率测试方法,具体步骤如下:
(一)先制作转接电缆,然后通过转接电缆将通用转接适配板与被测试的dc/dc电源模块连接,然后再将通用转接适配板与通用测试平台连接;
(二)编写调试程序,测试通用转接适配板是否满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求,若测试合格则开始测试,若测试不合格,则返回步骤(一)中重新测试;
(三)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(四)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u1;
(五)通过软件设置断开输出负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u2;
(六)通过软件设置slm直流电子负载为中间值和最大值,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压值u3;
(七)通过公式∣u3-u2∣/u1×100%,计算出负载调整率,将计算结果上传至结果报表中进行显示负载调整率是否合格;
(八)测试结束,将设备拆下,并妥善保存。
10.一种应用于权利要求1至7任一项所述dc/dc电源模块测试用的通用转接适配板的dc/dc电源模块测试方法,其特征在于:该测试方法包括输出电压纹波测试方法,具体步骤如下:
(a)先制作转接电缆,然后通过转接电缆将通用转接适配板与被测试的dc/dc电源模块连接,然后再将通用转接适配板与通用测试平台连接;
(b)编写调试程序,测试通用转接适配板是否满足被测试的dc/dc电源模块的测试需求,若测试合格则开始测试,若测试不合格,则返回步骤(a)中重新测试;
(c)编写软件程序,通过软件进行端口输入电压、slm直流电子负载以及输出信号的采集的参数配置;
(d)运行程序,被测试的dc/dc电源模块上的输入端口通过amc2623d-1矩阵开关配置模块选择接通输入电压激励,输出端口选择接入直流电子负载,通过万用表及示波器配置模块回读出输出电压的纹波峰峰值;
(e)将回读出输出电压的纹波峰峰值上传至结果报表中进行显示输出电压纹波是否合格;
(f)测试结束,将设备拆下,并妥善保存。
技术总结