一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了电源模块老炼领域的一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统及方法，包括储存有氟化液的老炼箱体、恒温箱体、高温罐体以及低温罐体，多个电源模块设置在老炼箱体中并分为多组，每组的输入端分别与共同连接一个程控电源，输出端分别与程控电子负载连接；高温罐体、低温罐体通过管道连接到电源模块处，并在管道上安装有电动阀门；电源模块的壳温以及恒温箱体、老炼箱体内的氟化液分别通过温度传感器检测。本发明专利技术提高了老炼系统的热容量，实现大批量电源模块的老炼，提升老炼效率，还可减小不同电源模块个体之间的温度差异，实现较好的温度均匀性。较好的温度均匀性。较好的温度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统及方法


[0001]本专利技术涉及电源模块老炼领域，具体是一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统及方法。

技术介绍

[0002]金属全密封外壳电源模块广泛应用于航天、航天、船舶、兵器等高可靠领域，电源模块作为整机系统供电单元的核心器件，其质量与可靠性直接整机系统的安全运行。为保证元器件质量与可靠性，必须进行可靠性筛选考核。老炼试验常用来剔除早期失效产品，在一定的环境温度下给元器件长时间连续施加电应力，通过电
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热应力的综合作用来加速元器件内部的物理、化学反应过程，使其尽早进入“浴盆曲线”的偶然失效期，及早暴露元器件内部潜在缺陷，从而剔除早期失效品。
[0003]电源模块老炼试验的关键难点是如何实现产品壳温的控制，防止产品过温烧毁。随着电源模块功率密度逐步提升，模块的散热问题日益凸显。现有风冷、液冷、压缩机制冷等散热方式的箱体热容量有限。有限的热容量会带来两个问题，一是降低箱体内电源模块的老炼数量，这样势必会占用更多的试验场地与试验资源；二是产品自身热量存在不能及时传导出去的问题，增加良品损坏风险；三是无法实现电源模块壳体温度的精确控制。
[0004]浸没式液冷技术在数据中心、超级计算等高能耗领域的散热处理中得到逐步应用，在相关领域的浸没式液冷散热中，仅需考虑如何将高耗能部件的热量带走，相对于氟化液的热容量来说，整体的能量密度并不高，因此其氟化液的沸点不高，也不需要对氟化液的温度进行精确控制。在电源模块的浸没式老炼中，一是大批量的电源模块同时老炼需要处理的热量巨大，二是老炼试验对电源模块壳体温度控制提出了要求，一般为125℃
±
3℃。在处理大量散热热量的同时，如何控制氟化液的温度以及精确控制电源模块的壳体温度都是必须要考虑的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种金属全密封电源模块浸没式老炼方法，包括以下步骤：
[0008]S100：提供老炼箱体、恒温箱体、高温罐体及低温罐体，n个电源模块设置在老炼箱体中，其输入端共同与程控电源连接，其输出端分别与程控电子负载连接，使电源模块处于工作状态，老炼箱体与恒温箱体内部的氟化液循环交换；
[0009]S200：获取n个电源模块的壳温，预设目标温度，设置目标温度区间[Ta,Tb]，统计壳温小于Ta、处于目标温度区间以及大于Tb的占比D1、D2、D3，并判断占比D1、D2、D3的大小；
[0010]S300：若D2＝D3＝0，则根据电源模块的壳温与Ta的差值大小控制恒温箱体内的氟化液温度以及恒温箱体与老炼箱体的氟化液交换速度；
[0011]若D1＞D2＞0，则恒温箱体保持内部氟化液的当前温度不变，将高温罐体内的氟化液引流到D1对应的电源模块处进行温度补偿；
[0012]若D2＞D3＞0，则恒温箱体保持内部氟化液的当前温度不变，切断D3对应的电源模块对应的程控电子负载，并将低温罐体内的氟化液引流到D3对应的电源模块；
[0013]若D3＞D2＞0，则恒温箱体降低内部的氟化液温度，并加快与老炼箱体中的氟化液的交换速度；
[0014]S400：重复执行S200、S300，直至所有电源模块的壳温稳定保持在目标温度区间。
[0015]在一些实施例中，当D2＝D3＝0时，S300包括：
[0016]S310：预设温度阈值，判断各电源模块的壳温与Ta的差值是否大于温度阈值，统计差值大于、不大于温度阈值的占比D4、D5，并判断占比D4、D5的大小；
[0017]S320：若D4＞D5，则恒温箱体持续加热内部的氟化液温度到预设值，并加快与老炼箱体内部的氟化液的交换速度；若D4≤D5，则恒温箱体间断性加热内部的氟化液温度。
[0018]一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统，包括储存有氟化液的老炼箱体、恒温箱体、高温罐体以及低温罐体，老炼箱体、恒温箱体之间通过循环泵实现氟化液的交换；多个电源模块设置在老炼箱体中并分为多组，每组的输入端分别与共同连接一个程控电源，输出端分别与程控电子负载连接；高温罐体、低温罐体通过管道连接到电源模块处，并在所述管道上安装有电动阀门；电源模块的壳温以及恒温箱体、老炼箱体内的氟化液分别通过温度传感器检测，所述恒温箱体内还设有温度控制器，温度传感器、温度控制器、电动阀门以及循环泵均与主控计算机连接。
[0019]在一些实施例中，所述老炼箱体内设有老炼工装固定架，老炼工装夹具可拆卸固定在老炼工装固定架上，老炼工装夹具具有多个用于对应安装电源模块的老炼工位。
[0020]在一些实施例中，所述程控电源及程控电子负载设置在所述恒温箱体之外。
[0021]在一些实施例中，所述老炼箱体的外侧设置有保温隔热层。
[0022]有益效果：将电源模块置于氟化液中进行老炼，利用氟化液吸收电源模块老炼过程中的产生的热量，通过对氟化液温度的控制实现对电源模块老炼壳温的控制。相较于传统的风冷散热老炼、压缩机制冷散热老炼等方式，本专利技术一方面提高了老炼系统的热容量，可承受更多电源模块老炼时的耗散功率，实现大批量电源模块的老炼，提升老炼效率；另一方面，可减小不同电源模块个体之间的温度差异，实现较好的温度均匀性。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的浸没式老炼系统框图；
[0024]图2是本专利技术的电源模块加电工作示意图；
[0025]图3为本专利技术的老炼实施步骤图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]参见图1
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2，一种金属全密封电源模块浸没式老炼系统，包括主控计算机、老炼箱体、恒温箱体、低温罐体、高温罐体、电源模块、功率回路、数据采集与安全保护电路、温度控制器。
[0028]主控计算机是该系统核心控制单元，通过GPIB、LAN、USB、RS
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232、RS
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485等通信方式与其它各部分相连。老炼箱体中配备有一定数量的老炼工装固定架，老炼试验时在老炼工装固定架上安装老炼工装夹具，老炼工装夹具具有至少一个对应电源模块的老炼工位，老炼工位上设有与程控电源、电子负载对应的功率线路，并设有数据采集、安全保护等电路。
[0029]参见图2，电源模块至少设有一个，对应安装在老炼工位上。每个电源模块上都具有至少一路输入及至少一路输出，其中输入端共同与程控电源连接，输出端分别与电子负载连接。电源模块分为多组，程控电源设有至少一个，每个程控电源对应用于对一组电源模块供电，电子负载用于为电源模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属全密封电源模块浸没式老炼方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：提供老炼箱体、恒温箱体、高温罐体及低温罐体，n个电源模块设置在老炼箱体中，其输入端共同与程控电源连接，其输出端分别与程控电子负载连接，使电源模块处于工作状态，老炼箱体与恒温箱体内部的氟化液循环交换；S200：获取n个电源模块的壳温，预设目标温度，设置目标温度区间[Ta,Tb]，统计壳温小于Ta、处于目标温度区间以及大于Tb的占比D1、D2、D3，并判断占比D1、D2、D3的大小；S300：若D2＝D3＝0，则根据电源模块的壳温与Ta的差值大小控制恒温箱体内的氟化液温度以及恒温箱体与老炼箱体的氟化液交换速度；若D1＞D2＞0，则恒温箱体保持内部氟化液的当前温度不变，将高温罐体内的氟化液引流到D1对应的电源模块处进行温度补偿；若D2＞D3＞0，则恒温箱体保持内部氟化液的当前温度不变，切断D3对应的电源模块对应的程控电子负载，并将低温罐体内的氟化液引流到D3对应的电源模块；若D3＞D2＞0，则恒温箱体降低内部的氟化液温度，并加快与老炼箱体中的氟化液的交换速度；S400：重复执行S200、S300，直至所有电源模块的壳温稳定保持在目标温度区间。2.根据权利要求1所述的一种金属全密封电源模块浸没式老炼方法，其特征在于，当D2＝D3＝0时，S300包括：S310：预设温度阈值，判断各电源模块的壳温与Ta的差值是否大于温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，崔弋扬，朱雨生，余亚龙，郑策临，刘俊夫，吴向东，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：发明
国别省市：