CN100406899C - 一种进行测试用的电源模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种进行测试用的电源模拟装置，该装置包含有异常模拟控制模块，其中，该装置还包含有主控制模块，所述主控制模块用于对所述异常模拟控制模块进行控制并提供各种异常模拟控制模块的变化组合；一次电源输入至相应的异常模拟控制模块，在主控制模块的控制下，该异常模拟控制模块对输入的一次电源进行处理，并将二次电源输出至被测***。本发明的多电源组合异常及容限的测试装置是一个有多路电源输出的、能够模拟电源异常及对多路电源的异常进行组合控制的测试工具，用于硬件***的稳定性及容错容限测试，以验证***电路对本板供电***性能离散性的耐受力及各路电源在同时发生多路或多种异常现象时硬件***的稳定性和安全性。

Description

一种进行测试用的电源模拟装置

技术领域

本发明涉及供电***测试技术，尤指一种进行测试用的电源模拟装置。

背景技术

在通信***中，由于各种芯片对供电电源的规格要求不一样，所以在同一单板上，会使用多种不同的电源以满足各种芯片的要求。为保证通信***能安全稳定地运行，对所述的各种电源进行测试是非常重要的，但是由于各种电源的间局部失效、局部异常、启动关闭的顺序变化、压差变化等，都能对通信***的稳定性和安全性产生非常大的影响，所以对电源进行测试的难度较大。

在现有的测试技术中，只能对加载单个电源的通信***进行异常模拟测试，如对上电或下电的缓度进行模拟、对欠压或过压进行模拟等。

显然，上述现有技术存在诸多缺点，主要包括：

1、虽然可以对单独的一路电源进行模拟测试，但无法做到同时对多路电源进行测试；

2、由于只对一路电源进行故障模拟，因而无法实现对被测***局部掉电、局部过欠压异常、上电时序异常等涉及到需要多个电源同时作用或同时发生异常变化的项目进行测试；

3、没有针对二次电源实时电压或电流进行测试的功能以及模拟被测***负载突变的功能；

4、只实现单一电源的异常模拟，因而在针对多电源***的测试中，测试效率极为低下。

技术内容

本发明提供一种进行测试用的电源模拟装置，以克服现有测试技术不能同时加载多路电源进行测试的缺点。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种进行测试用的电源模拟装置，包含有：多个异常模拟控制模块、主控制模块，其中，所述主控制模块用于对所述的异常模拟控制模块进行控制并提供各种异常模拟控制模块的变化组合；一次电源输入至相应的异常模拟控制模块，在主控制模块的控制下，该异常模拟控制模块对输入的一次电源进行处理，并将二次电源输出至被测***。

该装置还进一步包括：程控可变负载模块，用于提供可变负载。

来自所述的主控制模块的控制信号输入该程控可变负载模块，该程控可变负载模块输出的所需可变负载连至被测***，其由若干个适用于不同电源的程控可变负载板组成。

所述的主控制模块与后台控制计算机相连，以接收预先设定好的测试程序。

所述的异常模拟控制模块由若干个用于提供不同常用电压值的异常模拟控制单元板组成，各异常模拟控制单元板进一步包括：

程控电源模块，用于提供不同规格的输出电压；

预加载电路模块，用于使所述程控电源模块在被测***负载过轻时仍然能够维持正常电压输出；

数模转换及调整模块，用于对所述程控电源模块的输出电压进行缓变控制、叠加波纹控制、过欠压控制；

瞬断控制模块，用于对所述程控电源模块的输出电源进行瞬间中断或瞬间跌落控制；

微控制器模块，用于控制上述各模块。

所述的异常模拟控制模块还可以包含用于对一次电源进行滤波的EMI(Electromagnetic Interference：电磁干扰)滤波模块和用于实时测量电压电流值的电压电流测量模块。

所述的程控可变负载板进一步包含有用于控制的微控制器和用于实现可变负载的阻容矩阵和可程控的继电器或场效应管或电子开关矩阵，该微控制器在所述的主控制模块的作用下控制所述的继电器或场效应管或电子开关矩阵，在该继电器或场效应管或电子开关矩阵的不同的切换组合控制下，所述的阻容矩阵产生相应的组合而输出可与被测***相连的可变负载。

所述的程控可变负载板是指适用于一次电源的程控可变负载板和适用于二次电源的程控可变负载板两种中的一种或两种。

该装置还包含有用于实现一次电源瞬断功能的一次电源通断控制器。

本发明提供的一种进行测试用的电源模拟装置，其通过控制多个具有异常模拟功能的电源控制单元模块，满足多电源被测试***对供电适应性及容错，容限的特性考核；各种电压值的异常模拟控制单元板通过一定方式的配合控制，能够完成对被测***局部掉电或局部电压偏离的模拟，各电源间上下电顺序、上下电的缓度、上下电瞬态时序的模拟，局部电源的瞬间跌落功能，且各异常模拟控制单元板具有实时的电压、电流检测功能和波纹模拟功能；该装置还具有针对一次电源和各二次电源的负载模拟功能。

概括来说本发明有以下优点：

1、可以实现多电源的任意组合，并可程控调节不同电源之间的局部掉电、时序变化等功能；

2、可以实现瞬间负载变化的模拟功能；

3、使模拟完整供电***的电源异常的测试变得完善、灵活和高效。

4、解决了测试中的相互干扰、大电流切换、负载模拟、大电流检测问题。

下面结合附图说明及具体实施方式详细介绍本发明。

附图说明

图1为本发明的总体框图；

图2为本发明实施例的***架构框图；

图3为本发明实施例中异常模拟控制单元板的结构框图；

图4为本发明实施例中程控可变负载板的结构框图。

具体实施方式

如图1所示为本发明进行测试用的电源模拟装置，其主要由主控制模块、异常模拟控制模块、程控可变负载模块、-48V电源通断控制器和常用的辅助电路模块组成。

如图2所示，本实施例中用于提供各种电源异常变化组合的异常模拟控制模块由七个分别提供5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、-5V、+-15V电压的异常模拟控制单元板组成。

如图3所示，分别提供各电压值的异常模拟控制单元板均包括：微控制器模块、相应规格的程控电源模块、预加载电路模块、数模转换及调整模块、瞬间控制模块、电压电流测量模块和EMI滤波模块。一次电源经过EMI滤波模块的滤波处理后进入程控电源模块以转换成相应规格的电压，该电压进入瞬断控制模块以使电源具有瞬间中断或瞬间跌落的功能，经过处理后的电压作为二次电源输出至被测***；主控制模块的控制信号输入至微控制器模块，再由微控制器模块分别控制程控电源模块、预加载电路模块、电压电流测量模块、数模转换及调整模块、瞬断控制模块；数模转换及调整模块输出到程控电源模块以实现电压的缓变控制、叠加波纹控制、过欠压输出控制功能；预加载电路模块连接到程控电源模块的输出端以实现程控电源模块在被测***负载过轻时仍然能够维持正常电压输出的功能；电压电流测量模块连接到程控电源模块的输出端以实时测量电压电流。

如图2所示，本实施例中用于提供可变负载的程控可变负载模块由适用-48V一次电源的程控可变负载板和适用二次电源的程控可变负载板组成。

如图4所示，各程控可变负载板均包含微控制器、大电流继电器矩阵和阻容负载矩阵。其微控制器在主控制模块的作用下控制大电流继电器矩阵，在大电流继电器矩阵的不同的切换组合控制下，阻容矩阵产生相应的组合而输出可与被测***相连的适用于不同电源的可变负载。

如图2所示，本实施例中可实现-48V一次电源瞬断功能的-48V电源通断控制器，其-48V一次电源输入至该-48V电源通断控制器，在主控制模块的作用下，将处理结果输出至被测***。

本实施例中所需输入的一次电源采用-48V电源。

当需要对硬件***进行测试时，本实施例提供的模拟多电源组合异常及容限的测试装置替代实际电路上应用的各个电源，根据被测***所需电源情况和测试要求将本实施例中-48V电源通断控制器、各电压值的异常模拟控制单元板和各程控可变负载板的输出端全部或部分接入被测***，以提供测试所需电源及负载。

测试过程包含以下步骤：

第一、主控制模块通过一对网口和一对串口与后台控制计算机相连，以接收预先设定好的测试程序。

第二、主控制模块中的微控制器作为通讯通道的主机，各异常模拟控制单元板和各程控可变负载板中的微控制器作为从机，主机依据各板的地址来区分各个电源异常模拟控制单元板和程控可变负载板，以传送指令和数据，实现对各异常模拟控制单元板和程控可变负载板的实时的、组合的控制；

各电源异常模拟控制单元板中的微控制器根据接收到的指令和数据分别控制其板内的程控电源模块、预加载模块、数模转换及调整模块、瞬断控制模块、电压电流测量模块，使其中的全部或部分模块进行工作，以使本板输出电压具有以下的一种或几种实时状态：

输出5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.5V、-5V、+-15V中的一种电压；

输出电压实现缓变、叠加波纹、过欠压变化；

输出电压瞬间中断或瞬间跌落；

输出电压在被测***负载过轻时仍然维持正常的电压输出。

主控制模块对各电压值的异常模拟控制单元板输出电压状态进行组合，以实现对被测***进行任意组合的多电源异常变化时的稳定性和安全性测试。

此外，当被测***需要连接负载时可启动程控可变负载模块。程控可变负载模块中的各程控可变负载板中的微处理器接收到主控制模块的指令，对本板大电流继电器矩阵进行控制，使其产生所需的切换组合，在大电流继电器矩阵的切换组合控制下，阻容矩阵产生相应的组合而输出可与被测***相连的可变负载。

再次，当被测***需要接入-48V一次电源时，可启动-48V电源通断控制器。其接收到主控制的指令后，接通或切断，以适应被测***对-48V一次电源的需要。

本实施例的异常模拟控制模块中EMI滤波模块和电压电流测量模块为可选模块，而程控可变负载模块中的大电流继电器矩阵也可采用大电流场效应管矩阵或大电流电子开关矩阵。

本实施例提供的模拟多电源组合异常的测试装置在对硬件***进行测试时可以替代实际电路上应用的各个电源，按照一定的异常模拟的组合关系及程序，来考核硬件***的稳定性和安全性。

Claims (8)

1.一种进行测试用的电源模拟装置，该装置包含有异常模拟控制模块，其特征在于，该装置还包含有主控制模块，所述主控制模块用于对所述的异常模拟控制模块进行控制并提供各种异常模拟控制模块的变化组合；一次电源输入至相应的异常模拟控制模块，在主控制模块的控制下，该异常模拟控制模块对输入的一次电源进行处理，并将二次电源输出至被测***。

2.如权利要求1所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，该装置还进一步包含有：

程控可变负载模块，用于提供可变负载；来自所述的主控制模块的控制信号输入该程控可变负载模块，该程控可变负载模块输出的所需可变负载连至被测***。

3.如权利要求1或2所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，所述的主控制模块与后台控制计算机相连，以接收预先设定好的测试程序。

4.如权利要求1或2所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，所述的异常模拟控制模块由若干个提供不同常用电压值的异常模拟控制单元板组成。

5.如权利要求4所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，所述的异常模拟控制单元板进一步包括：

程控电源模块，其具有程控可调，且输出不同规格电压；

预加载电路模块，用于使所述程控电源模块在被测***负载过轻时仍然能够维持正常电压输出；

数模转换及调整模块，用于对所述程控电源模块的输出电压进行缓变控制、叠加波纹控制、过欠压控制；

瞬断控制模块，用于对所述程控电源模块的输出电源进行瞬间中断或瞬间跌落控制；

微控制器模块，用于控制上述各模块。

6.如权利要求5所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，所述的异常模拟控制模块还可以包含用于对一次电源进行滤波的EMI滤波模块和用于实时测量电压电流值的电压电流测量模块。

7.如权利要求2所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，所述的程控可变负载板进一步包含有用于控制的微控制器和用于实现可变负载的阻容矩阵和可程控的继电器或场效应管或电子开关矩阵，该微控制器在所述的主控制模块的作用下控制所述的继电器或场效应管或电子开关矩阵，在该继电器或场效应管或电子开关矩阵的不同的切换组合控制下，所述的阻容矩阵产生相应的组合而输出可与被测***相连的可变负载。

8.如权利要求1所述的一种进行测试用的电源模拟装置，其特征在于，该装置还包含有用于实现一次电源瞬断功能的一次电源通断控制器。

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