概述了電源模塊虛擬測試系統(tǒng)的組成和功能，并對系統(tǒng)的設計進行了簡要的介紹，包括程控交流源、程控直流源、電子負載、雙路測試盒以及系統(tǒng)的軟件設計。最后說明了系統(tǒng)的特點。

關(guān)鍵詞：電源模塊；虛擬儀器；測量；光電隔離器

0 引言

近幾年來，隨著對電源產(chǎn)品多樣性和復雜性的要求的加大，如何科學而快速地檢測其性能和指標成了一大難題。原來的手動測量方式已不能滿足生產(chǎn)廠家和用戶的要求，測試自動化成為電源模塊測試追求的目標[1]。

隨著虛擬儀器技術(shù)和計算機測試技術(shù)的發(fā)展，使在傳統(tǒng)的電源測試領(lǐng)域引入計算機虛擬測試技術(shù)成為可能。我們根據(jù)市場的需求，設計了新型的電源測試儀器，它使用以數(shù)字調(diào)整和計算機分析為主的虛擬測量方法，替代原來的模擬測量方式，實現(xiàn)了準確、快速地測量電源產(chǎn)品的各項性能指標，并能做出各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

1 系統(tǒng)組成和功能

根據(jù)測試要求，系統(tǒng)由計算機主機、數(shù)據(jù)采集和控制卡、程控交流源、程控直流源、4路電子負載、電源測試盒和一些附屬電路組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)可以測試電源模塊的輸出電壓、源效應（電壓調(diào)整率）、負載效應（電流調(diào)整率）、效率、紋波，還可以測試模塊是否具有過流保護和短路保護的功能。

系統(tǒng)可以創(chuàng)建電源模塊數(shù)據(jù)庫，可以存儲模塊數(shù)據(jù)，可以進行模塊刪除，并可以對測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、對測試數(shù)據(jù)報表進行打印。系統(tǒng)還具有雙通道測試夾具以提高測試速度。

2 系統(tǒng)各個部分的設計

2.1 程控交流源的設計

程控交流源的功能是根據(jù)電源模塊對輸入電源的要求輸出交流電壓。系統(tǒng)采用自耦變壓器方式輸出需要的各路電壓。變壓器輸入為AC220V，各組輸出采用繼電器切換的方式獲得需要的各路電壓。各個繼電器的開、關(guān)信號由計算機通過控制接口板的I/O口進行控制。

在電源的輸出端安裝交流電壓測試模塊和有功功率測試模塊，分別測試交流源的輸出電壓和輸出功率，把采集到的信號轉(zhuǎn)換為低電壓的直流電壓信號，并通過A/D口送入計算機顯示并與所需要的數(shù)值進行比較。如果信號比標準值大，說明電源輸出的電壓或電流偏大，就可以啟動報警電路和保護電路，把程控交流源的輸入電壓用繼電器斷開，并提醒操作人員檢測故障。

2.2程控直流源的設計

程控直流源的功能是產(chǎn)生直流電壓，供給DC/DC電源模塊的輸入端。系統(tǒng)采用變壓器降壓，然后整流、濾波的形式得到直流電源，然后根據(jù)系統(tǒng)的要求，由計算機的D/A輸出口根據(jù)功率調(diào)整管的工作范圍得到需要的調(diào)整后的電壓。

變壓器輸出分為4檔，分別由D/A口對控制信號進行調(diào)節(jié)，電路對輸出的電壓、電流進行取樣，并對電壓、電流信號的乘積進行采樣，分別把這些信號輸入到保護電路，如果信號大于保護設置的電壓值，則系統(tǒng)啟動保護電路，切斷電源，并提醒用戶及時排除故障。

2.3 電子負載的設計

本系統(tǒng)采用功率調(diào)整管作為電子負載，即通過計算機的D/A口輸出的控制信號，經(jīng)過運算放大器后，調(diào)節(jié)功率管的基極電壓把功率管模擬成負載使用。

在功率管的輸出端采樣到的電壓信號和電流信號經(jīng)處理后送計算機進行處理，并與需要的參數(shù)值進行比較，如有偏差可以經(jīng)過接口板D/A口輸出控制信號，重新調(diào)節(jié)功率管的工作狀態(tài)。另外，采樣到的電壓和電流信號分別送給系統(tǒng)保護電路，同時把電壓和電流信號處理成功率信號，送給系統(tǒng)保護電路與設定值進行比較，如信號過大，則啟動保護電路，切斷輸入電路和輸出電路，并啟動報警電路以提醒用戶注意，故障排除以后可以使用復位電路使保護電路復位。