基于C語(yǔ)言的DC/AC電源模塊測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胥猛

（綿陽(yáng)西南自動(dòng)化研究所 四川 綿陽(yáng)　621000）

基于C語(yǔ)言的DC/AC電源模塊測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胥猛

（綿陽(yáng)西南自動(dòng)化研究所 四川 綿陽(yáng)621000）

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)DC/AC電源模塊測(cè)試的需求，提出了一種基于C語(yǔ)言的電源模塊的測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的硬件部分主要用來(lái)模擬電源模塊振蕩電路的初始電阻，軟件部分采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，能夠完成對(duì)其輸出電壓的頻率進(jìn)行檢測(cè)的功能。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)具有操作快速、測(cè)試準(zhǔn)確的特點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

DC/AC；快速；準(zhǔn)確；C語(yǔ)言

DC/AC電源模塊是XX產(chǎn)品的一個(gè)核心組件，在生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)人員反映測(cè)試此組件效率比較低，精度不理想。本文就此問(wèn)題進(jìn)行分析，找出快速測(cè)試的辦法，并應(yīng)用于實(shí)踐中。

1　測(cè)試需求分析

1）針對(duì)為滿足DC/AC模塊的性能進(jìn)行測(cè)試的需求，首先了解測(cè)試過(guò)程，DC/AC電源模塊測(cè)試過(guò)程分為2步，

據(jù)統(tǒng)計(jì)：

①焊接及測(cè)試（耗時(shí)10分鐘，占總時(shí)間比例22%）。

②人工匹配2顆電阻 （耗時(shí)35分鐘，占總時(shí)間比例78%）。

2）對(duì)通過(guò)調(diào)試的合格產(chǎn)品的實(shí)際精度情況進(jìn)一步分析。如果按照下面的精度水平區(qū)分：高精度（400±0．3 Hz）；合格（即要求：400±0．5 Hz，溫度變化后，可能會(huì)超標(biāo)）。對(duì)上批次135塊產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，僅僅只有65%達(dá)到高精度 （400± 0．3 Hz）。

因此，制約DC/AC電源模塊頻率調(diào)試效率的原因，主要在于匹配所需要的2顆電阻所消耗的時(shí)間比較較長(zhǎng)、并且精度分布情況并不太理想，可以利用C語(yǔ)言編寫軟件，代替人為匹配電阻，在保證高精度的前提下縮短測(cè)試時(shí)間。

2　總體設(shè)計(jì)

該測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，在對(duì)DC/AC電源模塊的測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)焊接一顆初始振蕩電路［1］的電阻，使用示波器測(cè)試初始輸出電壓的頻率；利用軟件篩選出最接近需求的20組電阻對(duì)，并打印出來(lái)，并選取最接近需求值的一組電阻對(duì)，替換初始電阻；再通過(guò)示波器測(cè)試輸出頻率是否為400 Hz。

圖1　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖Fig．1　Structure diagram of the power module test system

3　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

測(cè)試系統(tǒng)硬件［1］主要由開(kāi)關(guān)電源［2］、功率電阻［3-4］、DC/AC模塊、示波器［4］、焊臺(tái)、精密電阻［5］等組成，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖Fig．2　Structure diagram of the hardware system

輸入端使用標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)電源供電（直流 24 V）；輸出端使用60 w/50 Ω的功率電阻模擬負(fù)載；利用焊臺(tái)更換振蕩電路的電阻R24、R25；利用示波器測(cè)試DC/AC電源模塊的輸出電壓的初始頻率和檢測(cè)更換電阻對(duì)后的輸出電壓的頻率。

4　測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該測(cè)試系統(tǒng)的軟件采用C語(yǔ)言編程［6］。整個(gè)系統(tǒng)由電阻列表模塊、頻率計(jì)算模塊、電阻對(duì)計(jì)算模塊等組成。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖Fig．3　Schematic diagram of the software test system

在軟件設(shè)計(jì)中，頻率計(jì)算模塊根據(jù)初始電阻和初始頻率，計(jì)算出需要的電阻R1；電阻對(duì)計(jì)算模塊從電阻列表模塊中篩選出滿足與R1最接近的20組電阻對(duì)，如果存在所需要的電阻對(duì)，則從中選取最接近的電阻對(duì)焊接到DC/AC電源模塊上，再測(cè)試一次電源模塊的電源輸出頻率，對(duì)比是否滿足高精度的要求。軟件設(shè)計(jì)的流程圖如圖4所示。

圖4　軟件設(shè)計(jì)的流程圖Fig．4　Flow chart the software design

根據(jù)RC振蕩電路［3］，由于C不變，則RF為定值，根據(jù)R （old）、F（old）、F（new）算出R24和R25，利用TC平臺(tái)編寫軟件實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)并聯(lián)電阻公式［3］，采用循環(huán)查詢法［6］，計(jì)算出Rmin和Rmax，利用TC平臺(tái)編寫軟件實(shí)現(xiàn)。

5　實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

該測(cè)試系統(tǒng)用于DC/AC電源模塊測(cè)試。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，首先運(yùn)行該測(cè)試軟件，初始化DC/AC模塊的電阻R（old），通過(guò)示波器測(cè)試的頻率F（old），輸入軟件后，輸入需要的頻率F （new）；回車后，軟件打印出符合條件的R24，R25的需求值，即R1；打印出最符合的電阻對(duì) （Rmin和 Rmax）；把 Rmin和Rmax并聯(lián)焊接在R24，R25處；重新用示波器測(cè)試頻率，測(cè)試是否滿足需求。如圖5所示。

圖5　測(cè)試界面圖Fig．5　Interface chart of the test system

使用此軟件于本批抽取的30塊模塊進(jìn)行測(cè)試。具體情況如下：

1）模塊的輸出電壓頻率在399．7～400．3 Hz，較好地滿足了精度需求。測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1，以及使用新測(cè)試系統(tǒng)前后產(chǎn)品滿足精度比例的對(duì)比如圖6所示。

表1　測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)圖Tab.1　Interface chart of the test data result

2）匹配所需要的2顆電阻耗時(shí)僅為4．5分鐘。

單塊DC/AC電源模塊的調(diào)試時(shí)間降為14．5分鐘，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠。如圖7所示。

圖6　滿足高精度的板卡比例圖Fig．6　Scale diagram of high degree of accuracy

圖7　測(cè)試結(jié)果對(duì)比圖Fig．7　Interface chart of the result

6　結(jié)　論

該測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性。該測(cè)試系統(tǒng)已用于某DC/AC電源模塊進(jìn)行測(cè)試，實(shí)際應(yīng)用表明該測(cè)試系統(tǒng)具有測(cè)試準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠、人機(jī)界面友好等特點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

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Design of DC/AC power module test system based on C language

XU Meng
（Southwest Research Institute of Automation，Mianyang 621000，China）

In order to satisfy the requirement of the DC/AC Power module，the design of the Power module test system based on C language is designed in this paper．The hardware system is used to produce the resistor of power module．The software system adopts the C language as development environment．The Power module test system can accomplish the frequency of output voltage test of the Power module．The experiment and application show that this test system has good performance，and quickly achieve the design requirement．

DC/AC；quickly；accuracy；C language

TN99

A

1674－6236（2016）02-0105-02

2015-03-10稿件編號(hào)：201503145

胥 猛（1984—），男，四川綿陽(yáng)人，工程師。研究方向：電源測(cè)試。