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一種電源組件的檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電源組件的檢測(cè)裝置，主要包括單片機(jī)、電子負(fù)載和多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)由譯碼器和對(duì)應(yīng)的一組通道繼電器構(gòu)成，通過單片機(jī)控制使通道繼電器動(dòng)作與否，實(shí)現(xiàn)電源組件的對(duì)應(yīng)通道建立或者切斷與電子負(fù)載的連接，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的電源組件的多通道檢測(cè)。
【專利說明】-種電源組件的檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電源組件的檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 電源組件是某產(chǎn)品的組成部分之一，采用115V三相交流供電，輸出多路電壓，如 圖2左側(cè)所示。目前尚無專門的檢測(cè)裝置對(duì)其各路電壓的穩(wěn)定性和負(fù)載能力進(jìn)行檢測(cè)，僅 僅依靠操作人員借助于電壓表對(duì)其電壓進(jìn)行簡單的測(cè)量，無法準(zhǔn)確檢測(cè)其在各種負(fù)載情況 下的電壓穩(wěn)定情況，更不能檢測(cè)電壓紋波大小以及三相115V供電電壓的相序。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種電源組件的檢測(cè)裝置，用以解決人工測(cè)量效率低、測(cè)試 不準(zhǔn)確的問題。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0005] -種電源組件的檢測(cè)裝置，包括單片機(jī)、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和電子負(fù)載，所述多路轉(zhuǎn)換 開關(guān)由譯碼器和一組通道繼電器構(gòu)成，所述單片機(jī)控制連接所述譯碼器，譯碼器的輸出對(duì) 應(yīng)連接各個(gè)通道繼電器，通道繼電器至少用于通斷電源組件的對(duì)應(yīng)通道與電子負(fù)載之間的 連接。
[0006] 所述通道繼電器還用于通斷檢測(cè)裝置電源部件與電子負(fù)載之間的連接。
[0007] 所述檢測(cè)裝置還包括電源模塊，電源模塊至少包括一路輸出，所述輸出通過對(duì)應(yīng) 的通道繼電器連接電子負(fù)載。
[0008] 所述檢測(cè)裝置還設(shè)有為其供電的電源接口（220V)和用于為電源組件供電的三相 電源接口（115V)。
[0009] 檢測(cè)裝置還設(shè)有三相交流電源相序檢測(cè)電路?？梢圆捎檬惺郛a(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。
[0010] 所述單片機(jī)還連接有顯示電路和鍵盤輸入電路。
[0011] 所述檢測(cè)裝置與電源組件之間設(shè)有檢測(cè)接口，檢測(cè)接口包括接插件和電纜。本發(fā) 明的檢測(cè)裝置主要包括單片機(jī)、電子負(fù)載和多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)由譯碼器和對(duì)應(yīng) 的一組通道繼電器構(gòu)成，通過單片機(jī)控制使通道繼電器動(dòng)作與否，實(shí)現(xiàn)電源組件的對(duì)應(yīng)通 道建立或者切斷與電子負(fù)載的連接，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的電源組件的多通道檢測(cè)。
[0012] 進(jìn)一步的，譯碼器還控制有一個(gè)空余通道，用于在通道切換時(shí)首先切換到該路空 余輸出，再轉(zhuǎn)向要切換的電源輸出，以保證先斷開，再接通。
[0013] 進(jìn)一步的，單片機(jī)及其擴(kuò)展電路(包括顯示器）形成控制及顯示單元，不僅完成檢 測(cè)裝置的控制功能，并為使用者提供人機(jī)操作界面和顯示界面。
[0014] 進(jìn)一步的，本發(fā)明還配置有三相交流電相序檢測(cè)電路，三相交流電相序檢測(cè)電路 由檢測(cè)裝置輸出到被測(cè)電源組件的三相交流115V、400Hz電源必須保證相序正確并且不能 缺相，因此需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電路。在三相交流電相序錯(cuò)誤或者缺相情 況下，相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電路工作，三相交流電不能輸入到被測(cè)電源組件中，避免對(duì)被測(cè) 電源的損害。
[0015] 進(jìn)一步的，本發(fā)明與電源組件之間設(shè)有檢測(cè)接口，采用標(biāo)準(zhǔn)化的接插件和電纜實(shí) 現(xiàn)電源組件的多個(gè)通道與本發(fā)明多個(gè)檢測(cè)端口之間的快速連接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的組成框圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明與電源組件連接框圖；
[0018] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的前面板設(shè)計(jì)框圖；
[0019] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的后面板設(shè)計(jì)框圖；
[0020] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)計(jì)原理框圖；
[0021] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例的4X4鍵盤掃描電路圖；
[0022] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例的"計(jì)時(shí)器1"、"計(jì)時(shí)器2"按鍵電路圖；
[0023] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例的顯示接口電路圖；
[0024] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)電路中譯碼器與繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖；
[0025] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)中繼電器與電子負(fù)載連接電路圖；
[0026] 圖11是本發(fā)明實(shí)施例的單片機(jī)與電子負(fù)載串行通訊接口電路圖；
[0027] 圖12是本發(fā)明實(shí)施例的硬件"看門狗"及復(fù)位電路圖；
[0028] 圖13是本發(fā)明實(shí)施例的相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電路圖；
[0029] 圖14是本發(fā)明實(shí)施例的軟件總程序流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031] 本發(fā)明的檢測(cè)裝置主要包括單片機(jī)、電子負(fù)載和多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)由 譯碼器和對(duì)應(yīng)的一組通道繼電器構(gòu)成，通過單片機(jī)控制使通道繼電器動(dòng)作與否，實(shí)現(xiàn)電源 組件的對(duì)應(yīng)通道建立或者切斷與電子負(fù)載的連接，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的電源組件的多通道 檢測(cè)。
[0032] 如圖1、2所示的實(shí)施例中，檢測(cè)裝置主要包括控制及顯示單元、電子負(fù)載、多路轉(zhuǎn) 換開關(guān)、電源模塊、檢測(cè)接口和三相交流電相序檢測(cè)電路。
[0033] 控制及顯示單元，主要由單片機(jī)和單片機(jī)擴(kuò)展電路組成，主要完成檢測(cè)裝置的控 制功能，并為使用者提供人機(jī)操作界面和顯示界面。
[0034] 電子負(fù)載，主要是作為被測(cè)電源的模擬負(fù)載，其可調(diào)恒負(fù)載特性能適應(yīng)不同輸出 的要求。電子負(fù)載還提供電壓和電流顯示?？梢酝ㄟ^改變電子負(fù)載的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)空載和滿 載的切換。
[0035] 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，該部分是由單片機(jī)控制的多選一開關(guān)電路，目的是為了將13路被 測(cè)電源根據(jù)人機(jī)操作界面的控制分別接通到電子負(fù)載上，以完成測(cè)量和顯示；
[0036] 電源模塊，該部分提供+5V、+27V的工作電源，同時(shí)+5V、+27V電源還供被檢測(cè)的電 源組件使用。
[0037] 檢測(cè)接口，該部分為檢測(cè)裝置到被檢電源組件之間的連接接口，包括接插件和電 纜。
[0038] 三相交流電相序檢測(cè)電路，由檢測(cè)裝置輸出到被測(cè)電源組件的三相交流115V、 400Hz電源必須保證相序正確并且不能缺相，因此需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電 路。在三相交流電相序錯(cuò)誤或者缺相情況下，相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電路工作，三相交流電不 能輸入到被測(cè)電源組件中，避免對(duì)被測(cè)電源的損害。
[0039] 從外觀來看，本著調(diào)試簡單、設(shè)備緊湊的目的，電源組件的檢測(cè)裝置選用威圖電子 生產(chǎn)的19〃標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，型號(hào)為3981160,6U高度，外形尺寸為483mmX430mmX256mm(長X 寬X高），安裝有水平提手，機(jī)箱基色為7035 (石頭灰)。其金屬箱體可以提供基本的EMC 保護(hù)。機(jī)箱內(nèi)左半部分用于安裝電子負(fù)載機(jī)箱，右半部分安裝單片機(jī)控制部件的印制板、繼 電器布局板，側(cè)面安裝電源模塊。
[0040] 內(nèi)部電纜主要由檢測(cè)電纜插座到轉(zhuǎn)接電纜插座、檢測(cè)電纜插座到前面板測(cè)試孔、 指示燈、按鍵等接口。
[0041] 前面板主要安裝按鍵、指示燈，測(cè)試孔、電源開關(guān)等器件。后面板放置電纜插座、電 源輸入插座接口、RS232通訊接口等器件。
[0042] 前面板設(shè)計(jì)如圖3所示，后面板設(shè)計(jì)如下圖4所示。
[0043] 電源組件的檢測(cè)裝置的主要功能如下：
[0044] a)為電源組件提供三相115V (接實(shí)驗(yàn)室115V電源，經(jīng)調(diào)試臺(tái)中轉(zhuǎn))、直流+5V和 直流+27V電源(實(shí)驗(yàn)室220V電源通過電源模塊生成）；
[0045] b)具備三相115V電源電壓、電流以及相序和缺相檢測(cè)及顯示功能；三相115V電 源通過檢測(cè)裝置轉(zhuǎn)接到待測(cè)電源組件，為待測(cè)電源組件提供輸入，以產(chǎn)生相應(yīng)電壓輸出。
[0046] c)對(duì)電源組件各路輸出電壓、電流、紋波及產(chǎn)品小時(shí)計(jì)數(shù)器工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；
[0047] d)具備上電自檢測(cè)功能。
[0048] 具體檢測(cè)過程如下：
[0049] 電源組件的檢測(cè)裝置與電源組件按圖2所示連接正確后，按照?qǐng)D3將電源組件的 檢測(cè)裝置前面板上的電源開關(guān)打到接通的位置，打開電子負(fù)載電源開關(guān)（電子負(fù)載電源開 關(guān)也可置于常開狀態(tài))，220V/50Hz交流電源被首先接通，檢測(cè)裝置的電源部件開始工作，產(chǎn) 生+5V和+27V，點(diǎn)亮+5V和+27V指示燈，同時(shí)相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電路工作，以判斷與檢 測(cè)裝置相連的115V、400Hz三相交流電是否相序正確而且不缺相，正常則向后級(jí)供電。檢測(cè) 裝置開始初始化和自檢工作，單片機(jī)向電子負(fù)載發(fā)起通訊，接收到正確回應(yīng)后單片機(jī)設(shè)定 電子負(fù)載初始工作模式（固定電流方式，零電流)，屏蔽電子負(fù)載鍵盤輸入，并控制通道繼電 器14和通道繼電器15以5s時(shí)間間隔進(jìn)行切換，使電子負(fù)載輪流顯示+5V和+27V的測(cè)量 值，并由串口讀回相應(yīng)的測(cè)量值進(jìn)行判斷；同時(shí)檢測(cè)相序檢測(cè)和缺相保護(hù)電路的狀態(tài)是否 正常。如果上述狀態(tài)都符合正常要求，"自檢正常"指示燈點(diǎn)亮。此時(shí)按下"燈測(cè)試"按鈕， 掃描顯示點(diǎn)亮所有指示燈，松開"燈測(cè)試"按鈕，所有指示燈熄滅。以上步驟供操作者觀察 判斷電源組件的檢測(cè)裝置是否正常，如果"自檢正常"指示燈點(diǎn)亮，可以進(jìn)行下一步操作，否 則電源組件的檢測(cè)裝置將自動(dòng)禁止除斷電、復(fù)位、燈測(cè)試以外的其它操作。
[0050] 在自檢正常完成后，按下檢測(cè)裝置"通電檢測(cè)"按鈕，該按鈕指示燈點(diǎn)亮，檢測(cè)裝置 控制多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到空余輸出，檢測(cè)裝置向電源組件輸出通電指令，檢測(cè)裝置進(jìn)入測(cè) 試準(zhǔn)備狀態(tài)，電子負(fù)載處于初始工作模式且電壓電流顯示都為零。
[0051] 此時(shí)按下檢測(cè)裝置13個(gè)待測(cè)電源按鈕中的任一個(gè)，相應(yīng)的按鈕指示燈點(diǎn)亮，檢測(cè) 裝置控制多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到相應(yīng)通道，將待測(cè)電源電壓加到電子負(fù)載輸入端，電子負(fù)載 顯示其電壓值，進(jìn)入空載測(cè)試；再按下"空載/滿載"按鈕，滿載指示燈點(diǎn)亮，檢測(cè)裝置設(shè) 定電子負(fù)載為本路電源的額定輸出電流值，電子負(fù)載顯示其電壓和電流值，進(jìn)入滿載測(cè)試。 此時(shí)，按下其它路電源測(cè)試按鈕，原被測(cè)電源按鈕指示燈熄滅，新的被測(cè)電源按鈕指示燈點(diǎn) 亮，滿載指示燈熄滅，單片機(jī)設(shè)定電子負(fù)載進(jìn)入初始工作模式，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到空余輸 出，經(jīng)過一定延時(shí)（100ms)后，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到新的被測(cè)電源通道，進(jìn)入空載測(cè)試。如 此可重復(fù)測(cè)試完所有待測(cè)電源。
[0052] "計(jì)時(shí)器1"和"計(jì)時(shí)器2"為帶鎖按鍵，檢測(cè)裝置在"通電檢測(cè)"按鈕按下后，可以 根據(jù)"計(jì)時(shí)器1"和"計(jì)時(shí)器2"的按鍵狀態(tài)向電源組件發(fā)出相應(yīng)的控制指令信號(hào)，以控制電 源組件PT2計(jì)時(shí)器和PT3計(jì)時(shí)器的工作狀態(tài)。
[0053] 按下"復(fù)位"按鈕，檢測(cè)裝置復(fù)位，"通電檢測(cè)"狀態(tài)解除，檢測(cè)裝置向電源組件發(fā)出 關(guān)閉電源指令，檢測(cè)裝置恢復(fù)初始化和自檢工作。
[0054] 電源組件的三路自檢信號(hào)("自檢信號(hào)1"、"自檢信號(hào)2"和"自檢信號(hào)3"）輸入到 檢測(cè)裝置，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的指示燈("電源自檢1"、"電源自檢2"和"電源自檢3")，供操作者觀 察判斷。
[0055] 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：電源組件的檢測(cè)裝置的控制系統(tǒng)核心由單片機(jī)P89V51擴(kuò) 展設(shè)計(jì)而成，擴(kuò)展電路包括控制及顯示單元的鍵盤顯示接口電路，電子負(fù)載的串行接口電 路，被測(cè)電源的數(shù)字量或開關(guān)量接口電路，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)接口電路，硬件看門狗電路，三相 交流電源相序檢測(cè)及保護(hù)電路等。原理框圖如圖5所示。
[0056] 根據(jù)單片機(jī)所實(shí)現(xiàn)的功能，把單片機(jī)I/O 口分配情況如表1所示。
[0057] 表1單片機(jī)I/O 口分配情況一覽表
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括單片機(jī)、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和電子負(fù)載，所 述多路轉(zhuǎn)換開關(guān)由譯碼器和一組通道繼電器構(gòu)成，所述單片機(jī)控制連接所述譯碼器，譯碼 器的輸出對(duì)應(yīng)連接各個(gè)通道繼電器，通道繼電器至少用于通斷電源組件的對(duì)應(yīng)通道與電子 負(fù)載之間的連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述通道繼電器還 用于通斷檢測(cè)裝置電源部件與電子負(fù)載之間的連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還包 括電源模塊，電源模塊至少包括一路輸出，所述輸出通過對(duì)應(yīng)的通道繼電器連接電子負(fù)載。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置還設(shè) 有為其供電的電源接口（220V)和用于為電源組件供電的三相電源接口（115V)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，檢測(cè)裝置還設(shè)有三 相交流電源相序檢測(cè)電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述單片機(jī)還連接 有顯示電路和鍵盤輸入電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源組件的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置與電 源組件之間設(shè)有檢測(cè)接口，檢測(cè)接口包括接插件和電纜。
【文檔編號(hào)】G01R31/40GK104297698SQ201310642356
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】王得蔚 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所