CN115097280A - 大功率二极管模块测试专用工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率二极管模块测试专用工装，包括测试台架，以及在该测试台架上设置有测试定位管脚组件，所述测试定位管脚组件包括第一测试定位管脚、第二测试定位管脚和第三测试定位管脚，所述测试台架顶端设置有PCB测试面板，在该PCB测试面板上设有测试电路等。本发明通过全新的结构和测试电路，能同时对多个大功率二极管进行测试，同时，本发明的测试电路中还设有保护电路，能有效的避免检测时因故障而损害其他电子原件，能明显的提高整个工装的安全性和便捷性。

Description

大功率二极管模块测试专用工装

技术领域

本发明涉及电子产品性能检测技术领域，特别是涉及一种大功率二极管模块测试专用工装。

背景技术

二极管是用半导体材料制成的一种电子器件，它具有单向导电性能，即给二极管阳极加上正向电压时，二极管导通，当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止，因此二极管的导通和截止，则相当于开关的接通与断开，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的连接，便可以构成不同功能的电路，可以实现对交流电进行整流，对调制信号进行检波、限幅和钳位以及对电源电压实现稳压等多种功能。目前，对于大功率二极管模块的测试通常都是线夹子进行测试，即用手拿线夹子夹到大功率二极管模块的螺旋管上测试。

在实际使用过程中，手动线夹子测试的整体检测线损大，散热不好，连接情况差，甚至容易出现测试打火等情况，且由于测试过程中的个人因素，导致测试点和测试结果存在各种误差，以及手动配合操作测试也十分不方便等缺陷。尤其是当需要对大量的大功率二极管模块进行测试时，极容易浪费大量时间和影响测试效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种大功率二极管模块测试专用工装。

本发明通过以下技术方案来实现：大功率二极管模块测试专用工装，包括测试台架，同时在该测试台架上设置有测试定位管脚组件，所述测试定位管脚组件包括第一测试定位管脚、第二测试定位管脚和第三测试定位管脚，所述测试台架顶端设置有PCB测试面板，在该PCB测试面板上设有测试电路；所述PCB测试面板的前端处设置有测试台受力杆及两组支撑柱面，所述测试台受力杆的底端设置有压实块，所述第一测试定位管脚、第二测试定位管脚和第三测试定位管脚均通过导线与测试电路相连接。

进一步地，所述测试电路由电源电路，与该电源电路相连接的振荡电路，与振荡电路和电源电路相连接的开关保护电路，与开关保护电路和振荡电路相连接的第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路，以及与开关保护电路和电压电路相连接的控制电路组成；所述第一测试电路的引出端与第一测试定位管脚相连接，第二测试电路的引出端与第二测试定位管脚相连接，第三测试电路的引出端与第三测试定位管脚相连接。

作为优选方案，所述电源电路由恒压源V及与该恒压源V相并联的电容C1组成；所述振荡电路由运算放大器IC，串接在运算放大器IC的反相输入端与输出端之间的电阻R1，串接在运算放大器IC的同相输入端与输出端之间的电阻R2，一端与运算放大器IC的反相输入端相连接、另一端接地的电容C2，以及一端与运算放大器IC的同相输入端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述运算放大器IC的电源端经开关保护电路后与恒压源V相连接。

所述开关保护电路由开关K1、开关K2、开关K3，二极管D1、电阻R7、电感L及气体放电管G组成；所述开关K1的输入端与恒压源V的正极相连接，其输出端分别与运算放大器IC的电源端和开关K2的输入端相连接，开关K2的输出端经电感L后与电容C1的负极相连接，开关K3的输入端经气体放电管G后与开关K1的输出端相连接、其输出端经二极管D2和电阻R7后与电容C1的负极相连接；所述开关K2的输出端还分别与第一测试定位管脚、第二测试定位管脚和第三测试定位管脚相连接，所述开关K1、开关K2及开关K3的控制端均与控制电路相连接。

所述第一测试电路由电阻R6、发光二极管LED5和发光二极管LED6组成，所述电阻R6的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第一测试定位管脚相连接，电阻R6的另一端则分别经发光二极管LED5和发光二极管LED6后接地。

所述第二测试电路由电阻R5、发光二极管LED3和发光二极管LED4组成，所述电阻R5的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第二测试定位管脚相连接，电阻R5的另一端则分别经发光二极管LED3和发光二极管LED4后接地。

所述第三测试电路由电阻R4、发光二极管LED1和发光二极管LED2组成，所述电阻R4的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第三测试定位管脚相连接，电阻R4的另一端则分别经发光二极管LED1和发光二极管LED2后接地。

为确保本发明的散热效果，所述测试台架使用散热材料制成，所述散热材料为导热石墨片。

为便于拆卸和更换PCB测试面板，本发明所述的PCB测试面板通过插接的方式设置在测试台架顶端表面上。

作为优选方式，所述第一测试定位管脚、第二测试定位管脚和第三测试定位管脚皆为横向等距排列分布，且所述压实块使用弹性材料制成，所述弹性材料为橡胶。

为便于操作，在测试台受力杆的顶端通过铰接方式转动安装有测试台架把手。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、本发明通过设置的测试台架、PCB测试面板和测试定位管脚组件等，不仅能有效避免手动线夹子测试时存在的整体检测线损大，散热不好，连接情况差，甚至容易出现测试打火等情况，而且还能明显的提高测试效率。

2、本发明通过全新的测试电路能同时对多个大功率二极管进行测试，同时，本发明的测试电路中还设有保护电路，能有效的避免检测时因故障而损害其他电子原件，能明显的提高整个工装的安全性和便捷性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的PCB板内部电路结构示意图。

其中：1、测试台架；2、PCB测试面板；3、定位装置；4、支撑柱面；5、测试台受力杆；6、测试台架把手；7、压实块；8、测试定位管脚组件；81、第一测试定位管脚；82、第二测试定位管脚；83、第三测试定位管脚。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明所述大功率二极管模块测试专用工装，其包括有测试台架1，设置在该测试台架1上的测试定位管脚组件8，设置在测试台架1顶端的PCB测试面板2，设置在PCB测试面板2的前端处的测试台受力杆5及两组支撑柱面4，以及设置在测试台受力杆5的底端的压实块7。同时，在测试台架1上还设有定位装置3。

其中，所述的测试定位管脚组件8用于安装待测试的大功率二极管，其包括三个测试定位管脚，分别为第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82和第三测试定位管脚83。同时，在PCB测试面板2上设有测试电路，该测试电路内置在PCB测试面板2的内部，以确保该内部电路不会受到外部环境的干扰和损坏。所述的第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82和第三测试定位管脚83均通过导线与该测试电路相连接。

为便于安装和使用，所述测试台架1和PCB测试面板2相互配合对形成L形安装槽，且测试定位管脚组件8的第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82和第三测试定位管脚83均设置在定位装置3的附近。

所述第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82和第三测试定位管脚83用于安装待测试的大功率二极管，也即本发明能同时对三个不同的大功率二极管同时进行测试，为确保安装的方便，所述的第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82和第三测试定位管脚83在布置时皆为横向等距排列分布。

由于测试过程中需要保持良好的低温环境，因此本发明的测试台架1优先使用散热材料制成而成，该散热材料优先采用导热石墨片来实现，以确保在测试过程中，测试台架1能为大功率二极管在测试过程中提供良好的散热性能，避免大功率二极管在测试过程中因无法散热而产生故障，从而达到减少在测试过程中因外界因素导致的误差的目的。

为便于PCB测试面板2的安装和拆卸，该PCB测试面板2通过插接的方式设置在测试台架1顶端表面上。同时，所述的两组支撑柱面4均固定在PCB测试面板2的侧壁上，且整个PCB测试面板2能随着该两组支撑柱面4进行位置的升高或降低，从而确保本发明能根据实际需求进行位置调整。

为确保测试时损伤待测试的大功率二极管，本发明所述的压实块7优先使用弹性材料制成而成。该弹性材料优先采用橡胶来实现。通过该设计，不仅能使压实块7在与待测试的大功率二极管的中心紧紧贴合，而且还能够对测试台架把手6施加的多余外力进行吸收，避免因过度挤压而导致大功率二极管损坏，提高了装置使用时的稳定性。

测试台架把手6通过铰接的方式转动安装在测试台受力杆5表面上，以确保压实块7能够通过测试台受力杆5与测试台架把手6的相互配合进行垂直升降，从而达到防止待测试的大功率二极管固定不牢固的缺陷。

当需要对大功率二极管进行测试时，首先，通过调节两组支撑柱面4来调节整个PCB测试面板2的位置，即确保在测试台受力杆5的作用下，压实块7能很好的压紧待测试的大功率二极管；然后，再将待测试的大功率二极管分别通过定位装置3的定位作用安装或***到第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82和/或第三测试定位管脚83中；最后，通过对测试台受力杆施加外力，使得压实块7能很好的压紧待测试的大功率二极管即可。

如图2所示，本发明所述的测试电路由电源电路，与该电源电路相连接的振荡电路，与振荡电路和电源电路相连接的开关保护电路，与开关保护电路和振荡电路相连接的第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路，以及与开关保护电路和电压电路相连接的控制电路组成。

所述第一测试电路的引出端与第一测试定位管脚81相连接，以便待测试的大功率二极管通过第一测试定位管脚81与第一测试电路相连接；第二测试电路的引出端与第二测试定位管脚82相连接，以便待测试的大功率二极管通过第二测试定位管脚82与第二测试电路相连接；第三测试电路的引出端与第三测试定位管脚83相连接，以便待测试的大功率二极管通过第三测试定位管脚83与第三测试电路相连接。

所述电源电路用于为上述的所有电路提供稳定的工作电流和工作电压，其由恒压源V和电容C1组成。振荡电路则用于为开关保护电路、第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路提供方波脉冲信号。该振荡电路由运算放大器IC、电阻R1、电阻R2、电阻R3及电容C2组成。

连接时，电容C1与恒压源V相并联，电阻R1串接在运算放大器IC的反相输入端与输出端之间，电阻R2串接在运算放大器IC的同相输入端与输出端之间，电容C2的一端与运算放大器IC的反相输入端相连接、其另一端接地，电阻R3的一端与运算放大器IC的同相输入端相连接、其另一端接地。同时，该运算放大器IC的电源端通过开关保护电路与恒压源V相连接。

所述开关保护电路用于当被测试的大功率二极管出现故障时对第一测试电路、第二测试电路、第三测试电路及其他电路进行保护，其由开关K1、开关K2、开关K3，二极管D1、电阻R7、电感L及气体放电管G组成。

连接时，开关K1的输入端与恒压源V的正极相连接，其输出端分别与运算放大器IC的电源端和开关K2的输入端相连接。开关K2的输出端经电感L后与电容C1的负极相连接，同时，开关K2的输出端还分别与第一测试定位管脚81、第二测试定位管脚82及第三测试定位管脚83相连接。开关K3的输入端经气体放电管G后与开关K1的输出端相连接、其输出端经二极管D2和电阻R7后与电容C1的负极相连接。

其中，电感L用于当待测的大功率二极管故障时，为整个测试电路提供电感放电的回路，从而保护开关K1、开关K2和开关K3不会被击穿；气体放电管G是用作电压保护的开关管，当待测的大功率二极管故障时，其能使电感L中续存的电流流经开关K3、二极管D1和电阻R7的电路，从而保护测试电路中的开关及其他电子元件不被损坏。

所述的开关K1、开关K2及开关K3的控制端均与控制电路相连接，以确保通过控制电路的控制能随时触发开关K1、开关K2和开关K3的导通与关断。

所述的第一测试电路由电阻R6、发光二极管LED5和发光二极管LED6组成。同时，所述电阻R6的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第一测试定位管脚81相连接，电阻R6的另一端则分别经发光二极管LED5和发光二极管LED6后接地。

所述的第二测试电路由电阻R5、发光二极管LED3和发光二极管LED4组成。同时，所述电阻R5的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第二测试定位管脚82相连接，电阻R5的另一端则分别经发光二极管LED3和发光二极管LED4后接地。

所述的第三测试电路由电阻R4、发光二极管LED1和发光二极管LED2组成。同时，所述电阻R4的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第三测试定位管脚83相连接，电阻R4的另一端则分别经发光二极管LED1和发光二极管LED2后接地。

通过本发明的测试电路，可以测试大功率二极管的极性及相关动态参数，测试时，安装在第一测试定位管脚81中的待测大功率二极管、安装在第二测试定位管脚82中的待测大功率二极管及安装在第三测试定位管脚83中的待测大功率二极管均可以不分极性安装。

本实施例仅以在第一测试定位管脚81中安装待测大功率二极管来进行说明。测试时，首先控制电路控制开关K1闭合，运算放大器IC的电源被导通，此时整个振荡电路处于工作状态，发出方波脉冲作用于待测试的大功率二极管上。

待测的大功率二极管在第一测试定位管脚81中有两种安装方式，第一种情况是，待测的大功率二极管的阳极接A点，阴极接B点，一旦振荡器的输出处于高电平，则待测的大功率二极管便会正向偏置，此时发光二极管LED3点亮。同样，当振荡器的输出为低电平时，待测的大功率二极管会被反向偏置，此时发光二极管LED5和发光二极管LED6均不会被点亮。

第二种情况是，待测的大功率二极管的阴极连接到A点，阳极连接到B点。一旦振荡器的输出为高电平，待测的大功率二极管将反向偏置，发光二极管LED5和发光二极管LED6均不会被点亮。同样，如果振荡器的输出低电平，则待测的大功率二极管将正向偏置，此时发光二极管LED6将被点亮。

当测试电路感知待测试的大功率二极管出现故障时，则控制电路控制开关开关K2和K3闭合，此时开关K2、电感L、电阻R7、二极管D1及气体放电管G之间形成电回路，使得待测试的大功率二极管上的电流及电感L中的电流在该回路中进行部分释放；当电感L中的电流降低到预定值时，控制电路控制开关K1断开，从而断开第一测试定位管脚81上的电压和电流，以达到保护第一测试电路、第二测试电路、第三测试电路及各电子元件的目的。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (10)

1.大功率二极管模块测试专用工装，包括测试台架（1），其特征在于：在该测试台架（1）上设置有测试定位管脚组件（8），所述测试定位管脚组件（8）包括第一测试定位管脚（81）、第二测试定位管脚（82）和第三测试定位管脚（83），所述测试台架（1）顶端设置有PCB测试面板（2），在该PCB测试面板（2）上设有测试电路；所述PCB测试面板（2）的前端处设置有测试台受力杆（5）及两组支撑柱面（4），所述测试台受力杆（5）的底端设置有压实块（7），所述第一测试定位管脚（81）、第二测试定位管脚（82）和第三测试定位管脚（83）均通过导线与测试电路相连接。

2.根据权利要求1所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述测试电路由电源电路，与该电源电路相连接的振荡电路，与振荡电路和电源电路相连接的开关保护电路，与开关保护电路和振荡电路相连接的第一测试电路、第二测试电路及第三测试电路，以及与开关保护电路和电源电路相连接的控制电路组成；所述第一测试电路的引出端与第一测试定位管脚（81）相连接，第二测试电路的引出端与第二测试定位管脚（82）相连接，第三测试电路的引出端与第三测试定位管脚（83）相连接。

3.根据权利要求2所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述电源电路由恒压源V及与该恒压源V相并联的电容C1组成；所述振荡电路由运算放大器IC，串接在运算放大器IC的反相输入端与输出端之间的电阻R1，串接在运算放大器IC的同相输入端与输出端之间的电阻R2，一端与运算放大器IC的反相输入端相连接、另一端接地的电容C2，以及一端与运算放大器IC的同相输入端相连接、另一端接地的电阻R3组成；所述运算放大器IC的电源端经开关保护电路后与恒压源V相连接。

4.根据权利要求3所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述开关保护电路由开关K1、开关K2、开关K3，二极管D1、电阻R7、电感L及气体放电管G组成；所述开关K1的输入端与恒压源V的正极相连接，其输出端分别与运算放大器IC的电源正极和开关K2的输入端相连接，开关K2的输出端经电感L与电容C1的负极相连接，开关K3的输入端经气体放电管G后与开关K1的输出端相连接、其输出端顺次经二极管D1和电阻R7后与电容C1的负极相连接；所述开关K2的输出端还分别与第一测试定位管脚（81）、第二测试定位管脚（82）和第三测试定位管脚（83）相连接，所述开关K1、开关K2及开关K3的控制端均与控制电路相连接。

5.根据权利要求4所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述第一测试电路由电阻R6、发光二极管LED5和发光二极管LED6组成，所述电阻R6的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第一测试定位管脚（81）相连接，电阻R6的另一端则分别经发光二极管LED5和发光二极管LED6后接地；

所述第二测试电路由电阻R5、发光二极管LED3和发光二极管LED4组成，所述电阻R5的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第二测试定位管脚（82）相连接，电阻R5的另一端则分别经发光二极管LED3和发光二极管LED4后接地；

所述第三测试电路由电阻R4、发光二极管LED1和发光二极管LED2组成，所述电阻R4的一端与运算放大器IC的输出端一起形成引出端并与第三测试定位管脚（83）相连接，电阻R4的另一端则分别经发光二极管LED1和发光二极管LED2后接地。

6.根据权利要求1～5任一项所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述测试台架（1）使用散热材料制成，所述散热材料为导热石墨片。

7.根据权利要求6所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述PCB测试面板（2）通过插接的方式设置在测试台架（1）顶端表面上。

8.根据权利要求7所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述第一测试定位管脚（81）、第二测试定位管脚（82）和第三测试定位管脚（83）皆为横向等距排列分布。

9.根据权利要求6所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：所述压实块（7）使用弹性材料制成，所述弹性材料为橡胶。

10.根据权利要求6所述的大功率二极管模块测试专用工装，其特征在于：在测试台受力杆（5）的顶端通过铰接方式转动安装有测试台架把手（6）。

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