[發明專利]負載測試裝置和系統

在審

• 申請號: 202110883896.2
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113406368A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 雷明光;聶正誠;何志鋒;李鵬;禇勝杰
• 申請（專利權）人: 德豐電創科技股份有限公司;德豐零件有限公司
• 主分類號: G01R1/20
• 分類號: G01R1/20;G01R31/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 榮穎佳

本發明提供了負載測試裝置和系統，其中，負載測試裝置包括：待測產品、控制器模塊、負載模塊、開關模塊及數據監測模塊；負載模塊包括沖擊電阻模塊、穩態電阻模塊、電感模塊；待測產品、電感模塊、沖擊電阻模塊和穩態電阻模塊依次連接；控制器模塊與開關模塊連接；穩態電阻模塊和沖擊電阻模塊均包括多個電阻，電感模塊包括多個電感，開關模塊包括多個繼電器或電子開關，每個電阻和與繼電器或電子開關并聯；每個電感與繼電器或電子開關并聯。本申請通過控制器模塊控制開關模塊的開啟或關閉，利用繼電器或電子開關使能或失能的不同組合，控制相應的電阻和電感器的工作狀態，得到不同電抗值，為測試提供優質負載。

技術領域

本發明涉及產品測試技術領域，尤其是涉及負載測試裝置和系統。

背景技術

目前，市面上的常用的負載有直流電子負載、交流電子負載、固定電阻、滑動電阻這幾種。其中，電子負載是通過控制內部Mosfet或晶體管等功率元件的導通量，依靠功率管的耗散功率消耗電能的設備。工作過程中要不斷的檢測回路的各種電信號，并進行相應的控制信號，存在一定的遲滯時間，做不到電壓/電流信號的完全同步。此外，高頻開關電子負載在放電產生的諧波和尖峰，對電子開關的功率器件Mosfet或晶體管產生一定的影響，嚴重的甚至將其擊穿燒毀。

在使用過程中，發現負載存在以下問題：

一.直流電子負載：1.公司部分電動工具待測產品接上直流電子負載，使用示波器檢測波形，待測產品不能正常工作，而改用普通電阻負載或馬達，則可以正常工作。2.用直流電子負載測試待測產品的調速功能，觀察開關輸出占空比可調的PWM(Pulse WidthModulation，脈沖寬度調制)波形，發現波形在上升/下降邊沿存在畸變。3.用直流電子負載測試待測產品的調速功能，監控開關輸出占空比可調的PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)波形，發現波形在上升/下降邊沿存在畸變。負載電流越大，波形的畸變越嚴重。這種情況使待測產品內部的場效應管或晶體管等功率元件在邊沿部分工作在線性放大區，使元件的發熱，導致待測產品溫升加速，嚴重的會導致溫升過高，不能通過電動工具的安規要求。4.部分待測產品需要通過大電流窄脈沖(如10uS@410A)沖擊測試，電子負載不能及時響應這個要求，電壓、電流在上升/下降邊沿做不到特別陡。在上升/下降邊沿畸變特別嚴重，原來是方波的負載波形已經變成類似或接近鋸齒波，電流在10uS內僅300A，上升不到410A的測試要求。將電子負載改成普通的大功率電阻，問題解決，滿足測試要求。

二.交流電子負載：1.交流電子負載串接一個待測產品接入市電，用示波器測量交流電子負載兩端的電壓/電流波形，可以發現波形在過零點附近存在不同程度的失真。2.在測試交流電動工具的控制板，其中的可控硅需要在電壓過零點后得到觸發信號而導通。過零點后的觸發信號延遲時間長短，與控制電路輸出導通角存在密切關系。延遲時間越短，導通角就越大，即輸出電壓越大。當過零點后觸發信號極少延時---即可控硅導通角波形接近正弦波。由于交流電子負載是通過整流后，給內部耗能器件消耗電能的。整流器件的導通需要一定的電壓(單一元件硅管壓降0.7v/鍺管壓降0.2v)，加上控制電路的遲滯，這個參數就變得更大。那就存在這樣的情況：如果電動工具待測產品的可控硅比交流電子負載的控制器件先導通，就變成測試交流電子負載的功率器件，而非測試待測產品的可控硅電路，這背離了測試要求，不能將待測產品的開關性能體現出來。因此，導通角接近全通的開關，不能使用交流電子負載測試其開關的功能。

三.固定電阻，阻值固定不可調，存在溫度漂移，溫度越高，阻值漂移越嚴重，影響產品的功能測試。

四.滑動電阻，在滑動時，滑動部分跟電阻本體接觸不緊密，阻值跳變，精度低。帶工作時，移動滑動部件，觸點出現打火現象，電流越大打火現象越明顯。使用過程中，不能依照設定條件自動調節阻值。此外，溫漂情況跟固定電阻情況相同。