一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统及其监测方法，属于铝基电路板工艺制造领域；一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统及其监测方法，包括：高压焊接单元、能量记录单元、故障测试单元、分析定位单元、反馈单元；本发明专利技术通过利用高压电进行焊接，从而可以有效的进行快速焊接，同时在进行完成焊接时，会对电路板进行焊接测试，包括对电路板上电压信号、脉冲信号和控制信号进行采集，通过构建测试电路，观察不同部件的输出物理量是否在正常范围内来判断电路板是否正常工作,通过对测试项的数据分析判断电路板的故障原因和部件，且对其故障进行分析定位并反馈至系统，从而方便系统对其监测。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统及其监测方法
本专利技术属于铝基电路板工艺制造领域，涉及铝基电路板，尤其是一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统及其监测方法。
技术介绍
随着航天电子产品向高密度、多功能化发展，使得功率电子产品向高效、高功率方向发展成为必然趋势。特别是以电源类产品为代表的大功率输出电子产品；铝基印制电路板具有优越的散热性能，由于它组装成的印制板组件在工作过程中，能及时发散热量，避免器件升温影响设备工作，同时铝基印制电路板具有高机械强度和韧性，可以实现大面积印制电路的制造，且可安装重量较大的元器件。目前市场可选的铝基板基材厚度可达3.2mm，国外一些电源研制单位已将电路板和安装底板合并使用，铝基印制电路板具有良好的屏蔽功能，可防止电磁波的辐射和干扰，保证电路正常工作。铝基印制电路板由于具有上述优良性能，在工业设备、电源设备等领域，特别是在LED照明工程中得到广泛应用。铝基印制电路板在生产中，需要进行电路板元器件布局，从而进行过孔的安装焊接；但现有技术中，生产电路板多为机械全自动焊接，但在进行焊接时，散热快使得焊接温度不能使焊锡完全浸润，焊点合金层形成困难，从而导致焊板于过孔结合力差，焊点不可靠，若采用高压焊接，无法保证焊接的可靠性，同时在焊接中，需要对高压电焊接后的电路板进行测试，从而保证后续焊接的稳定性。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统及其监测方法，以解决上述问题。技术方案：一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，包括：高压焊接单元，通过输入电压转为脉冲高压电；且把较小功率的能量以较长时间慢慢输入到储能模块中储存起来，通过进行能量的压缩与转换，在极短的时间内以极高的功率密度输入焊接装置内部并对电路板进行焊接工作；能量记录单元，记录高压焊接消耗能量的大小，为能耗规律的研究提供了便利；从而根据高压能量的大小了解焊接对电路板的损坏程度，从而为后续工作进行调节输入电压大小；故障测试单元，对进行完成高压焊接的铝基电路板进行测试，从而获取到各个状态的参数来验证被测板功能好坏;分析定位单元，对测试中出现问题的区域，进行故障问题的类型分析、确认和位置定位；反馈单元，通过对故障测试结果进行反馈至总控制端，从而故障人员进行了解测试情况，对后续工作进行调整，从而实现故障监测。优选的，高压焊接单元包括：储能模块、脉冲模块、匹配传输模块以及开关模块；所述储能模块通过设置多个储能块；所述脉冲模块通过压缩和电压转换进行输出脉冲电压；所述匹配传输模块通过与焊接装置进行匹配，从而进行能量传输；所述开关模块用于进行控制能量在这个模块之间的输入输出。优选的，故障测试单元，包括:控制模块、参数测量模块、数据处理模块、输出模块；所述控制模块通过多核控制电路可以进行多个任务同时进行，同时可以打开一个或多个开关,以关闭一个或多个通道,也可以关闭一个或多个开关,以连接一个或多个驱动设备；同时控制模块包括：信号产生电路；分别进行数字信号、模拟信号和脉冲信号的产生与输出所述参数测量模块进行对完成高压电焊接的铝基电路板进行性能测试，包括对电路板上电压信号、脉冲信号和控制信号进行采集，通过构建测试电路，观察不同部件的输出物理量是否在正常范围内来判断电路板是否正常工作,通过对测试项的数据分析判断电路板的故障原因和部件；所述数据处理模块主要实现所述参数测量模块中的测试接口与被测单元特定接口之间的信号转换，其中包括降压隔离电路和I/V转换电路；所述降压隔离电路进行输入测试电压的稳定和进行测试信号与电信号之间的相互隔离，从而保证测试信号的稳定性；同时所述I/V转换电路是进行将输入的电压信号转换为电流信号进行输出，从而更适合电路板输出信号；所述输出模块负责进行各个模块之间的相互传输，同时进行与监测系统进行输出故障测试单元检测的各项数据。优选的，分析定位单元进行所述故障测试单元对整个电路板进行故障分析，同时根据故障的问题进行计算问题的最坏选择，分析导致每一层事件发生的因素作为中间事件或底事件，从而完成故障问题的整体构建；同时对故障进行定性分析，识别导致问题发生的所有原因，再进行定量分析，得到问题发生概率和相关重要度参数；根据分析结果确定电路板目标故障元件的定位。优选的，其特征在于，根据分析定位单元进行的故障分析，可以分为以下模块：事件模块、判断模块、分析模块、分类模块、定位模块；其中，所述事件模块对每次电路板检测发生的故障，都要对故障发生的时间和发生故障此时各项参数进行准确地进行描述和记录；同时对于比较复杂的故障问题，事件模块对其描述的越详细，即使事件量将会很大，但不能因此而进行简化，否则会使故障事件区分的不是很清楚或是概念混乱，使分析定位单元分析混乱，将不能准确的进行下一工作；所述判断模块进行判断故障事件是否属于系统故障状态，根据系统工作状态和工作效率的高低都有可能造成系统故障状态，当故障事件是由系统工作的部件造成的，则就将这个事件归为系统故障，反正，则归为电路板故障；所述分析模块进行所有故障时间的准确的分期并可以准确的进行定义；从而防止事件与事件之间产生混乱；所述分类模块进行确定故障事件的最大类型，同时确定不同子类型的边界条件，从而根据总类型进行层次分析并逐级删选，从而由上向下，从而确定引起故障发生的原因并进行类型定位；所述定位模块进行各类故障事件的整理和优化，并且构建故障体系，且进行故障的定量分析和定性分析，同时根据确定故障事件的类型进行确认故障位置并输出数据信号，同时在进行分析时，会自动去除不可能存在的故障或者一些基本不可能发生的事件，从而使分析出的结果和定位更有价值、可靠从而一目了然。优选的，分析定位单元进行确定故障事件的最大类型，需要进行系统自动检测，可以分为以下步骤：S1、系统根据可能发生的故障进行按类型录入系统，从而形成故障系统；S2、通过系统自动检测完成对数据采集系统硬件的功能性测试，保证在分析定位过程中，信号输出和采集不会出现错误；S3、系统自检在测试软件每次启用时自动运行，若自检不通过，测试软件提示故障，并退出测试程序；自检通过，系统进入分析定位程序，这样的设计保证系统运行不会因自身问题导致分析定位结果的误判，提高设备的可靠性；S4、对查找到的系统硬件进行逐一自检，并将自检结果记录于数组中；若所有硬件自检通过，分析定位软件输出系统自检通过；否则输出系统自检故障，上层软件将关闭程序；S5、当完成系统自动检测时，则进行故障分析定位。优选的，反馈单元包括：数据读取模块、设备控制模块、通信模块；所述数据读取模块采用多通道复用模式，对多个任务进行时，反馈出的数据信号进行分配读取，从而保证读取的速率；所述设备控制模块用于控制数据读取模块中的通道开关，可以打开一个或多个开关，以关闭一个或多个通道，也可以关闭一个或多个开关，以连接一个或多个通道；所述通信模块序主要用于系统对高压焊接单元的电源控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，其特征在于，包括：/n高压焊接单元，通过输入电压转为脉冲高压电；且把较小功率的能量以较长时间慢慢输入到储能模块中储存起来，通过进行能量的压缩与转换，在极短的时间内以极高的功率密度输入焊接装置内部并对电路板进行焊接工作；/n能量记录单元，记录高压焊接消耗能量的大小，为能耗规律的研究提供了便利；从而根据高压能量的大小了解焊接对电路板的损坏程度，从而为后续工作进行调节输入电压大小；/n故障测试单元，对进行完成高压焊接的铝基电路板进行测试，从而获取到各个状态的参数来验证被测板功能好坏;/n分析定位单元，对测试中出现问题的区域，进行故障问题的类型分析、确认和位置定位；/n反馈单元，通过对故障测试结果进行反馈至总控制端，从而故障人员进行了解测试情况，对后续工作进行调整，从而实现故障监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，其特征在于，包括：
高压焊接单元，通过输入电压转为脉冲高压电；且把较小功率的能量以较长时间慢慢输入到储能模块中储存起来，通过进行能量的压缩与转换，在极短的时间内以极高的功率密度输入焊接装置内部并对电路板进行焊接工作；
能量记录单元，记录高压焊接消耗能量的大小，为能耗规律的研究提供了便利；从而根据高压能量的大小了解焊接对电路板的损坏程度，从而为后续工作进行调节输入电压大小；
故障测试单元，对进行完成高压焊接的铝基电路板进行测试，从而获取到各个状态的参数来验证被测板功能好坏;
分析定位单元，对测试中出现问题的区域，进行故障问题的类型分析、确认和位置定位；
反馈单元，通过对故障测试结果进行反馈至总控制端，从而故障人员进行了解测试情况，对后续工作进行调整，从而实现故障监测。


2.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，其特征在于，所述高压焊接单元包括：储能模块、脉冲模块、匹配传输模块以及开关模块；
所述储能模块通过设置多个储能块；所述脉冲模块通过压缩和电压转换进行输出脉冲电压；所述匹配传输模块通过与焊接装置进行匹配，从而进行能量传输；所述开关模块用于进行控制能量在这个模块之间的输入输出。


3.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，其特征在于，所述故障测试单元，包括:控制模块、参数测量模块、数据处理模块、输出模块；
所述控制模块通过多核控制电路可以进行多个任务同时进行，同时可以打开一个或多个开关,以关闭一个或多个通道,也可以关闭一个或多个开关,以连接一个或多个驱动设备；同时控制模块包括：信号产生电路；分别进行数字信号、模拟信号和脉冲信号的产生与输出
所述参数测量模块进行对完成高压电焊接的铝基电路板进行性能测试，包括对电路板上电压信号、脉冲信号和控制信号进行采集，通过构建测试电路，观察不同部件的输出物理量是否在正常范围内来判断电路板是否正常工作,通过对测试项的数据分析判断电路板的故障原因和部件；
所述数据处理模块主要实现所述参数测量模块中的测试接口与被测单元特定接口之间的信号转换，其中包括降压隔离电路和I/V转换电路；所述降压隔离电路进行输入测试电压的稳定和进行测试信号与电信号之间的相互隔离，从而保证测试信号的稳定性；同时所述I/V转换电路是进行将输入的电压信号转换为电流信号进行输出，从而更适合电路板输出信号；
所述输出模块负责进行各个模块之间的相互传输，同时进行与监测系统进行输出故障测试单元检测的各项数据。


4.根据权利要求1所述的一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，其特征在于，所述分析定位单元进行所述故障测试单元对整个电路板进行故障分析，同时根据故障的问题进行计算问题的最坏选择，分析导致每一层事件发生的因素作为中间事件或底事件，从而完成故障问题的整体构建；同时对故障进行定性分析，识别导致问题发生的所有原因，再进行定量分析，得到问题发生概率和相关重要度参数；根据分析结果确定电路板目标故障元件的定位。


5.根据权利要求4所述的一种用于铝基电路板高压焊接故障监测系统，其特征在于，根据分析定位单元进行的故障分析，可以分为以下模块：事件模块、判断模块、分析模块、分类模块、定位模块；
其中，所述事件模块对每次电路板检测发生的故障，都要对故障发生的时间和发生故障此时各项参数进行准确地进行描述和记录；同时对于比较复杂的故障问题，事件模块对其描述的越详细，即使事件量将会很大，但不能因此而进行简化，否则会使故障事件区分的不是很清楚或是概念混乱，使分析定位单元分析混乱，将不能准确的进行下一工作；
所述判断模块进行判断故障事件是否属于系统故障状态，根据系统工作状态和工作效率的高低都有可能造成系统故障状态，当故障事件是由系统工作的部件造成的，则就将这个事件归为系统故障，反正，则归为电路板故障；
所述分析模块进行所有故障时间的准确的分期并可以准确的进行定义；从而防止事件与事件之间产生混乱；
所述分类模块进行确定故障事件的最大类型，同时确定不同子类型的边界条件，从而根据总类型进行层次分析并逐级删选，从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂华，
申请(专利权)人：南京尚孚电子电路有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32