一種替代負(fù)載儀的設(shè)計(jì)方法及其測試工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及DC電源測試儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種替代負(fù)載儀的設(shè)計(jì)方法及其測試工具。
【背景技術(shù)】
[0002]DC電源即直流電源，是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。直流電源有正、負(fù)兩個(gè)電極，正極的電位高，負(fù)極的電位低，當(dāng)兩個(gè)電極與電路連通后，能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差，從而在外電路中形成由正極到負(fù)極的電流。
[0003]單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用(簡稱為“非靜電力”)使正電荷由電位較低的負(fù)極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個(gè)電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。因此，直流電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能供給電路，以維持電流的穩(wěn)恒流動。
[0004]直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后，在電源外部(外電路)，由于電場力的推動，形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部(內(nèi)電路)，非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極，從而使電荷的流動形成閉合的循環(huán)。
[0005]在目前的DC電源測試中，電子負(fù)載儀是必不可少的測試設(shè)備之一?，F(xiàn)有的負(fù)載儀普遍存在體積龐大，價(jià)格高昂等難題。目前的負(fù)載儀只能做到2.5A/us的拉載能力，距離目前主板上的核心電子設(shè)備器件要求500A/US的要求相差甚遠(yuǎn)。因此，目前的電源工程師只能通過理論計(jì)算來匹配設(shè)計(jì)的需求，而無法通過實(shí)際的測試驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，這對產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量帶來了很大的隱患和風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于以上問題，本發(fā)明提出一種替代負(fù)載儀的設(shè)計(jì)方法。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是目前傳統(tǒng)的負(fù)載儀已經(jīng)不能滿足服務(wù)器主板上要求達(dá)到的500A/US以上的電流變化速率，以及負(fù)載儀設(shè)備體積龐大，價(jià)格昂貴的問題。提出了一種通過信號發(fā)生器控制場效應(yīng)管的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)電流大小變化拉載的方法，從而實(shí)現(xiàn)對目前負(fù)載儀的替代。
[0008]本發(fā)明的主要思想是:通過信號發(fā)生器控制場效應(yīng)管的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)電流大小變化拉載的方法。拉載電流的大小取決于信號發(fā)生器的脈寬頻率和脈寬寬度。這樣既滿足了目前服務(wù)器核心電子設(shè)備要求的高電流要求，也能通過調(diào)制信號發(fā)生器實(shí)現(xiàn)拉載電流大小的快速可調(diào)。
[0009]可以通過調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的脈寬頻率和脈寬寬度來滿足更高電流變化斜率的測試要求(比如:常見的電子負(fù)載最大電流變化斜率為2.5A/US，本發(fā)明提出的方法可根據(jù)需要，靈活設(shè)置)。
[0010]本發(fā)明還提出一種替代負(fù)載儀的測試工具，其結(jié)構(gòu)包括:信號發(fā)生器、放大器、Driver芯片、場效應(yīng)管。在設(shè)計(jì)完成后，通過信號發(fā)生器發(fā)出所需要的頻率的PWM信號，信號通過放大器傳輸給Driver芯片，Driver再輸出不同的驅(qū)動電平控制場效應(yīng)管導(dǎo)通的程度，從而控制場效應(yīng)管的對地阻抗的大小。根據(jù)U=I*R的公式，即可計(jì)算出通過電流的大小。
[0011]備注:
1、要根據(jù)通過的最大電流的大小選擇合適的散熱片，否則容易出現(xiàn)場效應(yīng)管的燒毀；
2、后續(xù)可根據(jù)需要繼續(xù)完善加入控制開關(guān)，過熱過流保護(hù)模塊，從而實(shí)現(xiàn)既具有能替代負(fù)載儀的功能，同時(shí)具備電子負(fù)載儀那樣的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0012]圖1是替代負(fù)載儀的整體的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面參照附圖，通過【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
所述設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)過程如下:
1)、根據(jù)需要負(fù)載的最大電流值，選擇合適的場效應(yīng)管。根據(jù)場效應(yīng)管的規(guī)格書中的參數(shù)，選擇滿足場效應(yīng)管能滿足在不同開關(guān)頻率下的負(fù)載能力，不會出現(xiàn)超負(fù)載現(xiàn)象，電流過大的負(fù)載，可選用多個(gè)場效應(yīng)管并聯(lián)；
2)、在場效應(yīng)管的Gate極使用一個(gè)可接受PWM信號的控制器，可根據(jù)選擇的場效應(yīng)管的Gate電壓和接受的頻率范圍來選擇合適的P麗信號的控制器(即場效應(yīng)管的Driver)；
3)、在PWM控制器之前在放置一個(gè)放大器，確?？梢园研盘柊l(fā)生器的發(fā)生的波形電平轉(zhuǎn)換成Driver可接受的PWM電平信號；
4)、把前面3項(xiàng)通過PCB的封裝在一起，預(yù)留信號發(fā)生器的接入端和場效應(yīng)管的S極和D極，分別做拉載時(shí)的正極和負(fù)極；
5)、根據(jù)拉載的大小選擇合適的散熱片，放置在場效應(yīng)管上，以防止系統(tǒng)過熱。
[0014]如圖1所示的替代負(fù)載儀原理框圖。從左往右依次對應(yīng):信號發(fā)生器、放大器、Driver芯片、場效應(yīng)管。在設(shè)計(jì)完成后，通過最左端的信號發(fā)生器發(fā)出所需要的頻率的PWM信號，信號通過放大器傳輸給Driver芯片，Driver再輸出不同的驅(qū)動電平控制場效應(yīng)管導(dǎo)通的程度，從而控制場效應(yīng)管的對地阻抗的大小。根據(jù)U=I*R的公式，即可計(jì)算出通過電流的大小。
[0015]這樣，一個(gè)替代負(fù)載儀的測試工具即可實(shí)施完成。通過信號發(fā)生器控制場效應(yīng)管的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)電流大小變化拉載的方法，從而實(shí)現(xiàn)對目前負(fù)載儀的替代。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種替代負(fù)載儀的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，通過信號發(fā)生器控制場效應(yīng)管的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)電流大小變化拉載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的脈寬頻率和脈寬寬度來控制拉載電流的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法制作的測試工具，其特征在于，其整體結(jié)構(gòu)包括信號發(fā)生器、放大器、Driver芯片、場效應(yīng)管，通過信號發(fā)生器發(fā)出所需要的頻率的PWM信號，信號通過放大器傳輸給Driver芯片，Driver再輸出不同的驅(qū)動電平控制場效應(yīng)管導(dǎo)通的程度，從而控制場效應(yīng)管的對地阻抗的大?。桓鶕?jù)U=I*R的公式，即可計(jì)算出通過電流的大小。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種替代負(fù)載儀的設(shè)計(jì)方法及其測試工具，涉及DC電源測試儀器領(lǐng)域。本發(fā)明提出了一種通過信號發(fā)生器控制場效應(yīng)管的開關(guān)程度來實(shí)現(xiàn)電流大小變化拉載的方法。拉載電流的大小取決于信號發(fā)生器的脈寬頻率和脈寬寬度。這樣既能滿足目前服務(wù)器核心電子設(shè)備要求的高電流要求，也能通過調(diào)制信號發(fā)生器實(shí)現(xiàn)拉載電流大小的快速可調(diào)。
【IPC分類】G01R31-40
【公開號】CN104569857
【申請?zhí)枴緾N201510029896
【發(fā)明人】吳福寬, 武寧
【申請人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月21日