【摘要】：隨著開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對用電設(shè)備的要求也越來越高,各種設(shè)備的智能化水平也不斷提高,開關(guān)電源的構(gòu)成也從模擬電子器件變成了數(shù)字電子器件。目前國內(nèi)開關(guān)電源各種功能的測試仍然需要測試人員手動完成,這種測試方法會帶來很大的人為干擾,造成測量誤差。尤其在大規(guī)模量產(chǎn)階段,人為測試會花費(fèi)大量的時間,造成人力浪費(fèi)。為此提出基于PMBus總線的電源管理總線測試系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對不同電源模塊的自動測試,并生成相應(yīng)的測試報告,方便硬件工程師對模塊性能的評估,同時可以大大減少人力投入,縮短測試產(chǎn)品的時間,及早發(fā)現(xiàn)問題。該系統(tǒng)通過GPIB總線對可編程電源、負(fù)載和數(shù)字萬用表進(jìn)行控制,電源模塊內(nèi)部軟件以PMBus總線協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行編寫,內(nèi)部數(shù)據(jù)的采集傳輸采用WIN I~2C總線來實(shí)現(xiàn),設(shè)計完成對不同DC-DC開關(guān)電源模塊自動測試的電源測試系統(tǒng)。在軟件程序的編寫中應(yīng)用DLL動態(tài)鏈接庫、子程序封裝與調(diào)用,使軟件的編寫更加的快速、簡潔,縮短了軟件的開發(fā)周期。系統(tǒng)選用的硬件設(shè)備在軟件的控制下可以模擬不同的故障情況,實(shí)現(xiàn)了對電源模塊各種保護(hù)功能的自動測試。系統(tǒng)的測試表格是在對各種類型DC-DC電源模塊功能調(diào)查之后建立的,測試表格中包含了測試需要的所有功能,在對不同的電源模塊進(jìn)行測試時,測試人員可以選取需要的測試項目。該測試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對電源模塊長期通訊測試、不同故障時電源內(nèi)部參數(shù)變化和電源模塊輸出電流、電壓、溫度等一系列參數(shù)的功能測試。與手動測試相比,該自動測試系統(tǒng)省去了在手動測試過程中需要測試人員實(shí)時觀測測試儀器,手動記錄測試數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)。可以通過由Labview軟件搭建的測試系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)將測試數(shù)據(jù)記錄到預(yù)先設(shè)計的測試表格中,與電源模塊對各種參數(shù)的設(shè)計要求進(jìn)行比較,自動判別數(shù)據(jù)是否符合設(shè)計要求,免去了測試人員對測試數(shù)據(jù)的記錄、分析比較,可以直觀、簡潔的通過自動生成的測試報告來分析測試結(jié)果。將設(shè)計的基于PMBus總線的電源管理總線測試系統(tǒng)在上海某電源研發(fā)中心進(jìn)行了應(yīng)用,通過對Q54SH12050NNDH、Q54SJ12067等DC/DC電源模塊進(jìn)行測試,完成了各項功能指標(biāo),如Regulation Loop communication Test、Power measurement和Invalid Commands Violation等的功能測試,測試結(jié)果準(zhǔn)確,均在設(shè)計的誤差范圍內(nèi),并且系統(tǒng)可長時間穩(wěn)定運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN86
【圖文】：

理系統(tǒng)各種測試要求。同時也要對檢測裝置運(yùn)行的各種因素要顧及到。為了本設(shè)計系統(tǒng)性能更加優(yōu)良、靈敏性、操作性和可擴(kuò)展性這些因素進(jìn)行充分考慮模塊系統(tǒng)介紹責(zé)完成的任務(wù)是電力電子中直流電源功率的轉(zhuǎn)換，的轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到對輸出電壓的控制。DC/DC 開關(guān)波電路、Boost 升壓電路、Buck-Boost 升降壓斬波電和 Zeta 斬波電路[25]。按照控制方式分為 PWM、PFM源不同拓?fù)浣榻BC 開關(guān)電源的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示，由功率開D、濾波電容 C 及負(fù)載電阻 R 組成，開關(guān)管 Q 的驅(qū)制[27]。LQ

圖 2.2 Boost DC/DC 變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig. 2.2 Topology structure of Boost DC/DC converter Boost DC/DC 電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析時，設(shè)該電源電感 L 和電容 C 值非號使功率器件 VT 導(dǎo)通時，Vin此時向電感 L 進(jìn)行充電，其電流為 iL，此供電，釋放儲能。由于電容 C 非常大，從而讓輸出 VOUT保持為恒定不變 VT 導(dǎo)通時間 ton內(nèi)，電感 L 擁有的能量為 ViniLton。當(dāng)功率管 VT 在關(guān)斷的會一起向電容 C 和負(fù)載提供能量。在功率管 VT 處于關(guān)斷狀態(tài) toff內(nèi)，能量釋放，向外提供的能量為（VOUT-Vin）iLtoff�？傻玫揭粋�周期 T 內(nèi)的iLonOUTinLoffV it(VV)itn= （得：inoffioffonoffOUTVtTVttV =+=nt（ff"g1，輸出電壓高于輸入電源電壓，由此稱該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源為

功率轉(zhuǎn)換器件不導(dǎo)通，而 M2，M4 開關(guān)管開通，電感把存儲的電能向電容 C 和負(fù)載供電。如圖 2.3 所示，由電感電流一周期內(nèi)紋波平衡可得DTLVDTLVinOUT = (1 )（2.6）DDVVOUTin = 1（2.7）由公式 2.7 可以看出，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變換器可以實(shí)現(xiàn)通過改變占空比使得輸出電壓既可以升高也可以降低。傳統(tǒng)工作模式的優(yōu)點(diǎn)在于輸入電壓全范圍的控制方式相同[30]。但是也存在一個明顯缺點(diǎn)就是該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的電源應(yīng)用了四個功率器件，這樣導(dǎo)致了系統(tǒng)自身的損耗變大，最終讓所設(shè)計的電源的能源利用率下降。M1M4L

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2793948