一种直流耐压测试模组制造技术

本实用新型专利技术旨在提供一种体积小、成本低的直流耐压测试模组。本实用新型专利技术包括高压升压模块、模数转换模块、处理模块以及采样保护模组，高压升压模块的输入端和输出端分别连接低压电源和负载，处理模块与上位机通讯连接，处理模块通过模数转换模块与高压升压模块的控制端连接，采样保护模块与高压升压模块的输出端连接，采样保护模块还与处理模块连接，处理模块接收上位机的控制命令并将采样保护模块采集的数据反馈至上位机，处理模块根据控制命令发送相应的信号至模数转换模块，模数转换模块将信号转换为对应的控制电压发送到高压升压模块的控制端，高压升压模块根据控制电压调整输出端输出的电压。本实用新型专利技术应用于电气性能检测的技术领域。检测的技术领域。检测的技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种直流耐压测试模组


[0001]本技术应用于电气性能检测的
,特别涉及一种直流耐压测试模组。

技术介绍

[0002]在电子产业，线材作为最基本的制造元素，有巨量的使用场景及需求，在绝大部分电子产品中都有普遍的应用，比如手机，平板，电脑，家电，仪器仪表等等。其中线材的质量对产品的性能至关重要，因此在出厂前必须经过严格的性能测试。由于不同介质在不同的电压下的绝缘性能表现不同，随着电压升高，绝缘性能会下降，因此耐高压就作为必不可少的一项测试，普遍用于检测各类线材的绝缘特性，筛选出不良品，从而避免产品在过高压时出现故障，进而导致产品损坏。其中耐高压测试又分成直流，交流两种。
[0003]直流耐压测试：能有效地发现绝缘受潮，脏污等整体缺陷，并能通过电流与泄漏电流的关系曲线发现绝缘的局部缺陷。由于直流电压下按绝缘电阻分压，所以，能比交流更有效地发现端部绝缘缺陷。同时，因直流电压下绝缘基本上不产生介质损失，因此，直流耐压对绝缘的破坏性小。
[0004]交流耐压测试：在被试设备电压的2.5倍及以上进行,从介质损失的热击穿观点出发,可以有效地发现局部游离性缺陷及绝缘老化的弱点。由于在交变电压下主要按电容分压，故能够有效地暴露设备绝缘缺陷。但是，交流耐压对绝缘的破坏性比直流大。
[0005]对于绝大部分电子产品及线材，普遍都采用的是直流耐压测试方法。
[0006]现有的直流耐压测试方法，主要采用专用仪器“耐压测试仪”来进行，然而耐压测试仪方案对于大多数应用场景而言仍有缺点，主要有：体积太大，由于升压电路结构复杂，标准化的耐压测试仪普遍体积偏大。成本高昂，目前市售的耐压测试仪价格普遍在万元左右。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种体积小、成本低的直流耐压测试模组。
[0008]本技术所采用的技术方案是：本技术包括高压升压模块、模数转换模块、处理模块以及采样保护模组，所述所述高压升压模块的输入端和输出端分别连接低压电源和负载，所述处理模块与上位机通讯连接，所述处理模块通过所述模数转换模块与所述高压升压模块的控制端连接，所述采样保护模块与所述高压升压模块的输出端连接，所述采样保护模块还与所述处理模块连接，所述处理模块接收上位机的控制命令并将所述采样保护模块采集的数据反馈至上位机，所述处理模块根据控制命令发送相应的信号至所述模数转换模块，所述模数转换模块将信号转换为对应的控制电压发送到所述高压升压模块的控制端，所述高压升压模块根据控制电压调整输出端输出的电压。
[0009]由上述方案可见，通过采用外置的电源代替传统的复杂的内置AC
‑
DC转换电路，进而减小模块的体积，同时外置的电源为常用的低压直流电源，成本低，体积小。通过所述高
压升压模块、所述模数转换模块、所述处理模块以及所述采样保护模组集成在一个小模块中，达到最大化的缩减整体设备的体积。另外，所述低压电源还用于为各个电路模块供电。
[0010]一个优选方案是，所述高压升压模块包括若干升压电荷泵和级数开关，若干升压电荷泵依次级联，若干所述升压电荷泵的输入端与低压电源连接，若干所述升压电荷泵的输出端输出高压直流电，所述模数转换模块输出的控制电压通过所述级数开关输入若干所述升压电荷泵的控制端。
[0011]由上述方案可见，所述高压升压模块采用电荷泵原理进行升压，通过多个升压电荷泵级联之后，电压可以成倍的增加，虽然有低电流的缺点，但是非常符合直流耐压测试的需求，相对较低电流反而能够保障整个系统的安全。
[0012]一个优选方案是，所述模数转换模块包括型号为AR5667BRMZ的数模转换器。
[0013]由上述方案可见，所述模数转换模块采用的是ADI公司的AR5667BRMZ芯片，该芯片由微处理器MCU通过I2C接口进行控制，可以输出0至5V的直流电压进行控制。
[0014]一个优选方案是，所述处理模块包括型号为STM32H750VB的处理芯片，所述处理芯片的模数转换器与所述采样保护模组连接并接收采集到的所述高压升压模块的输出参数。
[0015]由上述方案可见，所述处理模块采用STM32系列的微处理器，其内置的模数转换器ADC可以采集所述采样保护模组的输出信号，从而获得并计算正确的高压输出的电压电流值，并且可以通过USB接口将最终结果上传至计算机。
[0016]一个优选方案是，所述采样保护模组包括相连接的采样模块和保护模块，所述采样模块收集所述高压升压模块输出的电流和电压，所述采样模块包括仪表放大器和缓冲器，所述仪表放大器对经过所述高压升压模块衰减后的电流信号进行放大再输送至所述保护模块，所述高压升压模块的电压信号经过所述缓冲器缓冲后再由所述处理模块通过所述保护模块读取。所述仪表放大器的型号为AD8253ARMZ，所述缓冲器的型号为AD8065ARZ。
[0017]由上述方案可见，直流高压的经过250倍衰减之后，其电压电流信号均可以由常规的低压电路进行处理，其中电流由ADI公司的仪表放大器AD8253ARMZ进行放大之后再由所述处理模块进行读取，电压信号则经过缓冲器进行缓冲后再由所述处理模块进行读取，缓冲器为同样来自ADI公司的AD8065ARZ。
[0018]一个优选方案是，所述保护模块包括功能比较器，所述功能比较器进所述采样模块采集的电压电流信号与预设的阈值比对，超过阈值时通过D触发器输出保护信号断开与所述处理模块的连接。
[0019]由上述方案可见，所述保护模块提供过压及过流保护，可以避免过高的电压或者电流对电路造成损坏，由功能比较器LM393AD实现，通过将预设的阈值信号与电压电流采样电路得到的电压电流信号进行比较，超过阈值时则通过D触发器SN74LS74ADBR输出保护信号，该保护信号可以直接关断高压的输出。
附图说明
[0020]图1是本技术的连接框图；
[0021]图2是所述模数转换模块的电路原理图；
[0022]图3是所述处理模块的电路原理图；
[0023]图4是所述采样模块的电路原理图；
[0024]图5是所述保护模块的电路原理图；
[0025]图6是本实施例中控制电压与输出电压的关系图。
具体实施方式
[0026]如图1至图6所示，在本实施例中，本技术包括高压升压模块1、模数转换模块2、处理模块3以及采样保护模组4，所述所述高压升压模块1的输入端和输出端分别连接低压电源和负载，所述处理模块3与上位机通讯连接，所述处理模块3通过所述模数转换模块2与所述高压升压模块1的控制端连接，所述采样保护模组4与所述高压升压模块1的输出端连接，所述采样保护模组4还与所述处理模块3连接，所述处理模块3接收上位机的控制命令并将所述采样保护模组4采集的数据反馈至上位机，所述处理模块3根据控制命令发送相应的信号至所述模数转换模块2，所述模数转换模块2将信号转换为对应的控制电压发送到所述高压升压模块1的控制端，所述高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流耐压测试模组，其特征在于：它包括高压升压模块（1）、模数转换模块（2）、处理模块（3）以及采样保护模组（4），所述高压升压模块（1）的输入端和输出端分别连接低压电源和负载，所述处理模块（3）与上位机通讯连接，所述处理模块（3）通过所述模数转换模块（2）与所述高压升压模块（1）的控制端连接，所述采样保护模组（4）与所述高压升压模块（1）的输出端连接，所述采样保护模组（4）还与所述处理模块（3）连接，所述处理模块（3）接收上位机的控制命令并将所述采样保护模组（4）采集的数据反馈至上位机，所述处理模块（3）根据控制命令发送相应的信号至所述模数转换模块（2），所述模数转换模块（2）将信号转换为对应的控制电压发送到所述高压升压模块（1）的控制端，所述高压升压模块（1）根据控制电压调整输出端输出的电压。2.根据权利要求1所述的一种直流耐压测试模组，其特征在于：所述高压升压模块（1）包括若干升压电荷泵（11）和级数开关（12），若干升压电荷泵（11）依次级联，若干所述升压电荷泵（11）的输入端与低压电源连接，若干所述升压电荷泵（11）的输出端输出高压直流电，所述模数转换模块（2）输出的控制电压通过所述级数开关（12）输入若干所述升压电荷泵（11）的控制端。3.根据权利要求1所述的一种直流耐压测试模组，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦斌，韩玉争，张琛星，
申请(专利权)人：欧拓飞科技珠海有限公司，
类型：新型
国别省市：