一种PWM功率放大器动态老炼系统的制作方法

专利2026-06-14  15


本发明涉及电子元器件检测,尤其涉及一种pwm功率放大器动态老炼系统。


背景技术:

1、pwm功率放大器由于其内部自带振荡器,可通过内部分频或外部激励实现自身基准开关频率,因而不需要外部元件,外围电路较为简便。器件为混合工艺,整体为模块化产品功能强大,使用一片即可取代原来大功率晶体管构成的整块pwm放大器印制板,广泛应用于电机控制系统。

2、一般pwm功率放大器内部输出端为桥式结构,可以输出高电压大功率的定频方波信号。因为该类器件的模块化封装形式特殊,可输出定频高电压大功率方波信号。如图6所示,为典型pwm功率放大器的简易工作框图,pwm功率放大器在工作时一般需要施加三个电压,分别施加于器件的vcc、+pwm和vs管脚,具体电压的施加管脚和施加条件以器件手册为准。pwm功率放大器在正常工作后,器件outa管脚和outb管脚会按器件内部的自震荡频率生成频率一致且高低反向的方波信号,并且因器件内部输出开关mos管设计,输出方波的高电平基本与vs管脚的施加电压值一致。

3、传统老炼系统仅能施加功率信号,无法对定频高电压大功率方波信号进行实时的动态监测,因此该类型器件暂无法通过动态老炼进行寿命性试验。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种pwm功率放大器动态老炼系统,用以解决现有技术中无法对定频高压大功率方波信号进行实时的动态监测的问题。

2、一方面,本发明实施例提供了一种pwm功率放大器动态老炼系统,该系统包括上位机、驱动板、老炼板和高温箱;

3、所述上位机,用于控制外接电源对驱动板和老炼板上电,并向驱动板发送老炼参数;还用于接收驱动板发送的老炼信息并存储;

4、所述驱动板,用于根据所述老炼参数控制pwm功率放大器的动态老炼过程,采集并处理老炼过程中老炼板的老炼信息,并将所述老炼信息上传至上位机;

5、所述老炼板,用于放置多个被老炼的pwm功率放大器及其外围电路;

6、所述老炼板置于高温箱中,高温箱用于提供老炼所需的环境温度应力。

7、进一步的,所述驱动板包括:fpga模块、通信模块、温度采集模块和电压隔离模块;

8、所述fpga模块,用于采集、处理老炼板的老炼信息;

9、所述通信模块,用于上位机与fpga模块的信息传输,接收上位机发送的老炼参数信息并发送至fpga或接收fpga采集的老炼信息传输至上位机;

10、所述温度采集模块,用于采集老炼板的环境温度或pwm功率放大器的管壳温度至fpga模块;

11、所述电压隔离模块,用于将老炼板输出的pwm功率放大器的高压方波频率信号转化成第一同频低压方波信号再传送至fpga模块。

12、进一步的,所述老炼参数信息包括:pwm功率放大器供电电压信息、老炼所需的时间、采样间隔和采样频率范围;

13、所述老炼信息包括:老炼中使用的工位、pwm功率放大器输出频率、老炼时间和温度。

14、进一步的,所述fpga模块包括:fpga芯片、程序存储芯片和adc模数转换器;

15、所述程序存储芯片,用于保存fpga芯片的配置程序,包括老炼参数信息,当没有上位机时,fpga芯片通过调用程序存储芯片编辑好的配5置程序自动控制pwm功率放大器的老炼过程;

16、所述adc模数转换器,用于处理pwm功率放大器加电的输入电压的电压模拟量,将电压模拟量转换为数字量发送给fpga芯片,用来检测pwm功率放大器加电是否正常;

17、所述fpga芯片根据老炼参数中的采样频率范围判断采集的pwm0功率放大器输出频率是否有误,若采集的pwm功率放大器输出频率位于采样频率范围内,则正常,否则判断pwm功率放大器输出频率有误。

18、进一步的,所述驱动板还包括显示模块和供电模块;

19、所述供电模块,用于接收外接电源的电压并进行多路电压调节输出,为驱动板中的各部件供电;

20、5所述显示模块,用于接收fpga模块发送的pwm功率放大器输出频率是否有错误的信息和温度信息并显示。

21、进一步的,所述显示模块包括一个数码管和多个led;

22、所述led数量和pwm功率放大器数量一致,如果采集到的pwm

23、功率放大器输出频率在采样频率范围内,判定该pwm功率放大器正常0工作,其对应led熄灭,否则点亮对应led;

24、所述数码管用于显示老炼温度。

25、进一步的,所述供电模块为四路输出独立非隔离型开关式直流/直流电源,包括四个独立的调节器通道,每个通道均能输出高达4a的连续输出电流。

26、5进一步的,在老炼过程中,所述上位机用于对接收到的老炼信息进行实时监测,当老炼板的环境温度或pwm功率放大器的管壳温度不在正常范围内或pwm功率放大器输出频率不在采样频率范围内时,进行报警。

27、进一步的,所述老炼板包括多个工位,每个工位上均可放置一个pwm功率放大器及其工作时所需的标准外围电路,每个工位输出端均包括电阻分压电路,用于将pwm功率放大器工作时的高电压输出方波信号转换成第二同频方波信号,作为老炼板输出的pwm功率放大器的高压方波频率信号。

28、进一步的,该系统还包括负载板,负载板为大功率电阻,用于接收pwm功率放大器输出的高电压。

29、与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:

30、1、本申请老炼系统通过在老炼板的pwm功率放大器输出端设置电阻分压电路和在驱动板上设置电压隔离模块,对pwm功率放大器输出的高压方波频率信号进行两次转换,最终生成fpga芯片可以接收的第一同频低压方波信号;当老炼板上电阻分压电路失效,没有将高压方波信号转换为第二同频低压方波信号时,电压隔离模块接收高压使内部隔离芯片损坏,防止驱动板核心fpga芯片损坏,本申请老炼系统实现对定频高压大功率方波信号进行实时的动态检测,进而检验pwm功率放大器的老炼寿命;

31、2、本申请老炼板上有多个工位,可放置多个pwm功率放大器老炼器件,该老炼系统可实现多个pwm功率放大器的同时动态老炼实时监测。

32、本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。



技术特征:

1.一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,该系统包括上位机、驱动板、老炼板和高温箱;

2.根据权利要求1所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,所述驱动板包括:fpga模块、通信模块、温度采集模块和电压隔离模块;

3.根据权利要求2所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,所述fpga模块包括:fpga芯片、程序存储芯片和adc模数转换器;

5.根据权利要求4所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,所述驱动板还包括显示模块和供电模块;

6.根据权利要求5所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,所述显示模块包括一个数码管和多个led;

7.根据权利要求6所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其5特征在于,所述供电模块为四路输出独立非隔离型开关式直流/直流电源,包括四个独立的调节器通道,每个通道均能输出高达4a的连续输出电流。

8.根据权利要求3所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,在老炼过程中,所述上位机用于对接收到的老炼信息进行实时监测,当老炼板的环境温度或pwm功率放大器的管壳温度不在正常范围内或pwm功率放大器输出频率不在采样频率范围内时,进行报警。

9.根据权利要求2所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,所述老炼板包括多个工位,每个工位上均可放置一个pwm功率放大器及其工作时所需的标准外围电路,每个工位输出端均包括电阻分压电路,用于将pwm功率放大器工作时的高电压输出方波信号转换成第二同频方波信号,作为老炼板输出的pwm功率放大器的高压方波频率信号。

10.根据权利要求1所述的一种pwm功率放大器动态老炼系统,其特征在于,该系统还包括负载板,负载板为大功率电阻,用于接收pwm功率放大器输出的高电压。


技术总结
本发明涉及一种PWM功率放大器动态老炼系统,属于电子元器件检测技术领域,解决了现有技术中无法对定频高压大功率方波信号进行实时的动态监测的问题。该系统包括上位机、驱动板、老炼板和高温箱;上位机用于控制外接电源对驱动板和老炼板上电,并向驱动板发送老炼参数;还用于接收驱动板发送的老炼信息并存储;驱动板用于根据老炼参数控制PWM功率放大器的动态老炼过程,采集并处理老炼过程中老炼板的老炼信息,并将老炼信息上传至上位机;老炼板用于放置多个被老炼的PWM功率放大器及其外围电路;老炼板置于高温箱中,高温箱用于提供老炼所需的环境温度应力。实现了多只PWM功率放大器的同时动态老炼实时监测进行寿命实验。

技术研发人员:陈覃,申晓杰,张厚政,赵波,仇月鑫
受保护的技术使用者:北京振兴计量测试研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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