專利名稱：二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)。
(二)
背景技術：
雪崩整流器的作用是整流和吸收疊加在汽車電源系統(tǒng)上的諧波。吸收 諧波功能主要分兩大類-
1. 諧波吸收的速度，應該吸收諧波寬度(亦稱響應速度)至少是微秒量級，
例如80微秒80安培和300微秒100mA的測試；
2. 諧波能量吸收的耐量，如脈寬為80毫秒時能否持續(xù)吸收標定的"最大額 定電流"，即"最大額定值的浪涌測試"。當前雪崩管的質量問題的關鍵就 是浪涌電流的承受能力。
浪涌電流測試歸類為額定值(Rating)測試，依據(jù)國內(nèi)、外標準規(guī)定， 此類測試是型式試驗或產(chǎn)品質量抽檢時進行，不是每管必測的出廠試驗 隨機抽取20只，19只通過為合格判據(jù)。鑒于此項極限的有損測試，凡經(jīng)此 項測試過的產(chǎn)品 一律不允許出廠。
當前，廠家對于這種極限測試都抱極端謹慎地關注，測試過的不許出 廠，未測試又不知底細。在商貿(mào)上引來許許多多的麻煩。
雪崩整流管的浪涌電流的承受能力，又稱"耐量"，決定于芯片(slice) 的特性、大小、厚薄、鈍化工藝、管殼和引線的形態(tài)、材質、封裝工藝等 諸多因素。即雪崩管的上述特性、結構和制造工藝決定了工作結溫、熱容 量和熱響應時間。器件所吸收諧波(電能)轉化為為熱能，通過散熱器快 速地傳導出去得以平衡。即集中反映在規(guī)定時間內(nèi)承受一定的能量，這顯然是浪涌耐量的核心參數(shù)。如美國MR產(chǎn)品XRA0311/312， 80mS允許持續(xù)通 過最大額定值50A的浪涌電流時其承受能量在脈寬為80毫秒是120焦耳。 在相同的電流和相同脈寬條件下，若動態(tài)電阻過大，說明其時崩潰電壓就 過大，則所須承受的能量也就過大。導致器件結溫過快過高，若越過其設 計極限，勢必損壞。即使制造環(huán)境一致，特性曲線也會不一致，也可依據(jù) 動態(tài)電阻去鑒別。兩只雪崩管的制造環(huán)境是一致的，卻動態(tài)電阻亦存在明 顯不同，從而產(chǎn)生不同的特性曲線。
因而，測得二極管的動態(tài)電阻參數(shù)，即可以用于表征器件對于浪涌電 流的承受能力。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種實現(xiàn)高精度測量，以無 損測試取代有損測試的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)。
所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，包括
一信號采集控制電路，用于被測二極管的信號采集和控制；
一 A/D轉換電路，與信號采集控制電路連接，用于將被測二極管兩端 的電壓信號轉化成數(shù)字量并傳送給微處理器；
一恒流驅動模塊，用于向被測二極管提供穩(wěn)定電流；
一 D/A轉換電路，與恒流驅動模塊連接，用于給定恒流驅動模塊的控 制模擬量；
一電容器，與恒流驅動模塊連接，用于為恒流驅動模塊提供瞬間大電
流；
一電容管理模塊，與電容器連接，用于管理電容器的充電以及檢測電容器的狀態(tài)；
一微處理器，與上述D/A轉換電路、電容管理模塊、A/D轉換電路連接
和信號采集控制電路連接，用于接收、輸出各種控制信號，并對采樣數(shù)據(jù)
進行運算、分析和處理；
一I/0模塊，與微處理器連接，用于對外部輸入輸出的采集和控制；
一鍵盤電路，與微處理器連接，用于輸入各項操作；
一通訊模塊，與微處理器連接，用于與外界進行通信；
一顯示模塊，與微處理器連接，用于顯示微處理器處理的結果；
一電源電路，用于為上述各模塊提供所需的直流電。
進一步，所述恒流驅動模塊為恒流源電路。
進一步，所述電容管理模塊主體為一功率MOSFET開關管。
進一步，所述I/O模塊由輸入電路和輸出電路組成，輸入電路和輸出
電路采用光耦與外界隔絕，輸入電路具有輸入端口，輸出電路具有輸出端PI。
進一步，所述的電源電路由多組變壓器組成，其中一路用兩個線性穩(wěn) 壓塊組成一組土12V電源，另外一路則分別由兩個線性穩(wěn)壓塊組成一組12V 和一組5V的電源。
進一步，所述的通訊模塊為RS422通訊模塊。
進一步，所述的顯示模塊為液晶顯示器。
本實用新型的有益效果在于
A.本實用新型采用無損測試表征取代極限的破壞性測試，解決了雪崩器件關鍵指標測試難題；
B.本實用新型改變了雪崩管的關鍵測試項目-浪涌測試方式，將抽檢 改為統(tǒng)檢方式，從而解決廠家每管皆有浪涌最大電流的數(shù)據(jù)，便于提高供 貨質量，消除了供需爭議；
C. 適應范圍廣測試所有參數(shù)均可在全范圍內(nèi)精細設置，適應任何雪 崩管的設計曲線；
D. 測量精度高崩潰電壓測試(0-100V)精確到士0.01V;動態(tài)電阻 士lm(0hm);
E. 采用閉環(huán)數(shù)字控制恒流驅動方式，大幅度地降低附加能耗，具有明顯 的經(jīng)濟和社會效益；
F. 測試速度快可提高到1-5次/秒。同時適應與工控機(如PLC)、上 位機(如PC)連機運行，具有通訊距離長、穩(wěn)定可靠的特點，實現(xiàn)了高速 自動測試。


圖1是實施例所述二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)的結構框圖。
圖2是實施例所述恒流驅動模塊的電路圖。
圖3是實施例所述電容管理模塊的電路圖。
圖4是實施例所述I/O模塊的電路圖。
圖5是實施例所述通訊模塊的電路圖。
圖6是實施例所述電源電路的電路圖。
具體實施方式下面結合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。
參照圖l， 一種二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，包括 一信號采集控制電路00，用于被測二極管的信號采集和控制； 一A/D轉換電路60，與信號采集控制電路OO連接，用于將被測二極管
兩端的電壓信號轉化成數(shù)字量并傳送給微處理器70;
一恒流驅動模塊50，用于向被測二極管提供穩(wěn)定電流； 一D/A轉換電路40，與恒流驅動模塊50連接，用于給定恒流驅動模塊
50的控制模擬量；
一電容器20，與恒流驅動模塊50連接，用于為恒流驅動模塊50提供 瞬間大電流；
一電容管理模塊30，與電容器20連接，用于管理電容器20的充電以 及檢測電容器20的狀態(tài)；
一微處理器70，與上述D/A轉換電路40、電容管理模塊30、 A/D轉換 電路60和信號采集控制電路00連接，用于接收、輸出各種控制信號，并 對采樣數(shù)據(jù)進行運算、分析和處理；
一 I/O模塊80，與微處理器70連接，用于對外部輸入輸出的采集和控
制；
一鍵盤電路IIO，與微處理器70連接，用于輸入各項操作； 一通訊模塊IOO，與微處理器70連接，用于與外界進行通信； 一顯示模塊90,與微處理器70連接，用于顯示微處理器70處理的結
果；
一電源電路IO，用于為上述各模塊提供所需的直流電。本實用新型中，信號采集控制電路00采集到實際電流，通過A/D 轉換轉送到微處理器70數(shù)據(jù)核對、處理后，經(jīng)D/A轉換電路40糾差實 現(xiàn)對恒流驅動模塊50的閉環(huán)對自控。
系統(tǒng)工作過程如下
微處理器70控制電容管理模塊30把電容器20調(diào)整至電壓計算值后， 再根據(jù)設定值控制D/A轉換電路40輸出相應的模擬量，當由鍵盤電路110 或外部輸入通過I/O模塊80啟動測試后，微處理器70控制恒流驅動模塊 50產(chǎn)生設定的電流通過被測二極管；同時微處理器70控制A/D轉換適配電 路60對二極管兩端電壓進行采樣，最后微處理器70對A/D轉換電路60采 樣的數(shù)據(jù)進行分析處理后由液晶顯示器90顯示出各項測試數(shù)據(jù)。
如圖2所示，恒流驅動模塊50為一恒流源電路。由D/A轉換電路40 輸入的模擬量控制輸出的恒定電流，由微處理器70控制電流的輸出時間， 并經(jīng)信號采集控制電路00讀回電流值，由控制算法調(diào)整D/A轉換電路40 的輸出從而得到高精度和高穩(wěn)定度的恒定電流。
如圖3所示，電容管理模塊30主體為一功率MOSFET開關管VI。 VCC 通過VI對電容器20充電，微處理器70實時監(jiān)控電容器的電壓和充電電流， 以控制V1。
如圖4所示，1/0模塊80由輸入模塊82和輸出模塊81組成，輸入模 塊82和輸出模塊81用光耦與外界隔絕，以處理電平不匹配和防止外界干 擾進入內(nèi)部。輸入模塊82的812端口為輸入端口。輸出模塊81的811端 口為輸出端口，兩只三極管用于增強端口的驅動能如圖5所示，通訊模塊100為一 RS422通信芯片，與微處理器70連接， 負責與外界通信，其中端口 1001，端口 1002，端口 1003,端口 1004接外 部通信設備。
如圖6所示，電源電路10由多組變壓器實現(xiàn)，220V市電經(jīng)各組變壓器， 其中一路用兩個線性穩(wěn)壓塊組成一組士12V電源，另外一路則分別由兩個線 性穩(wěn)壓塊組成一組12V和一組5V的電源。
權利要求1、一種二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于包括一信號采集控制電路，用于被測二極管的信號采集和控制；一A/D轉換電路，與信號采集控制電路連接，用于將被測二極管兩端的電壓信號轉化成數(shù)字量并傳送給微處理器；一恒流驅動模塊，用于向被測二極管提供穩(wěn)定電流；一D/A轉換電路，與恒流驅動模塊連接，用于給定恒流驅動模塊的控制模擬量；一電容器，與恒流驅動模塊連接，用于為恒流驅動模塊提供瞬間大電流；一電容管理模塊，與電容器連接，用于管理電容器的充電以及檢測電容器的狀態(tài)；一微處理器，與上述D/A轉換電路、電容管理模塊、A/D轉換電路連接和信號采集控制電路連接，用于接收、輸出各種控制信號，并對采樣數(shù)據(jù)進行運算、分析和處理；一I/O模塊，與微處理器連接，用于對外部輸入輸出的采集和控制；一鍵盤電路，與微處理器連接，用于輸入各項操作；一通訊模塊，與微處理器連接，用于與外界進行通信；一顯示模塊，與微處理器連接，用于顯示微處理器處理的結果；一電源電路，用于為上述各模塊提供所需的直流電。
2、 根據(jù)權利要求1所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于 所述恒流驅動模塊為恒流源電路。
3、 根據(jù)權利要求1所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于: 所述電容管理模塊主體為一功率M0SFET開關管。
4、 根據(jù)權利要求1所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于-所述I/O模塊由輸入電路和輸出電路組成，輸入電路和輸出電路采用 光耦與外界隔絕，輸入電路具有輸入端口，輸出電路具有輸出端口。
5、 根據(jù)權利要求1所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于 所述的電源電路由多組變壓器組成，其中一路用兩個線性穩(wěn)壓塊組成 一組土12V電源，另外一路則分別由兩個線性穩(wěn)壓塊組成一組12V和 一組5V的電源。
6、 根據(jù)權利要求1所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于 所述的通訊模塊為RS422通訊模塊。
7、 根據(jù)權利要求1所述的二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，其特征在于 所述的顯示模塊為液晶顯示器。
專利摘要本實用新型涉及一種二極管動態(tài)電阻測試系統(tǒng)，包括一信號采集控制電路，一A/D轉換電路，一恒流驅動模塊，一D/A轉換電路，一電容器，一電容管理模塊，一微處理器，一I/O模塊，一鍵盤電路，一通訊模塊，一顯示模塊和一電源電路。本實用新型采用無損測試表征取代極限的破壞性測試，解決了雪崩器件關鍵指標測試難題；適應范圍廣，測量精度高，測試速度快，大幅度地降低附加能耗，具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號G01R27/14GK201302595SQ20082016648
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權日2008年11月13日
發(fā)明者周道明, 鄭國軍 申請人:金 天