本发明专利技术公开了一种机车开关电源动态老化监控系统及其方法，包括工控PC机、PCI-GPIB卡、PCI系统、GPIB系统和接口单元，PCI系统包括程控开关卡和程控数采卡，GPIB系统包括程控电源和程控负载，工控PC机、程控开关卡和程控数采卡通过PCI总线与PCI-GPIB卡相连，PCI-GPIB卡进行PCI协议与GPIB协议转换，程控电源和程控负载通过GPIB总线与PCI-GPIB卡相连。该发明专利技术可以很好地克服现有老化监控系统通用性不好，对老化过程中被测电源板的动态参数缺乏检测，结果判断缺乏数据支持的技术问题，为机车开关电源单板提供了一个动态的老化监控平台。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种计算机测试监控技术，尤其是一种涉及机车车辆开关电源动态老化监控的基于GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线，一种仪器控制总线) 总线技术和虚拟仪器(Virtual Instrument,虚拟的仪器，即仪器可通过软件编程控制，在软件端看到的就是虚拟的仪器)技术的监控系统及其方法。
技术介绍
开关电源Switch Mode Power Supply，即指用作电压调整功能的器件以开关方式进行操作的一种直流稳压电源。机车开关电源单板是机车控制系统的重要组成部分，也是数量较多且不可或缺的部分，为其它设备及单板提供稳定可靠的工作电源。不同开关电源单板功能基本一致，只是根据不同的应用需求采用不同的输入电压、不同的结构形式、不同的输出路数和输出电压。电子产品在生产制造时，因设计不合理、原材料或工艺措施方面的原因引起产品的质量问题有两类，第一类是产品的性能参数不达标，生产的产品不符合使用要求；第二类是潜在的缺陷，这类缺陷不能用一般的测试手段发现，而需要在使用过程中逐渐地被暴露， 如硅片表面污染、组织不稳定、焊接空洞、芯片和管壳热阻匹配不良等等。一般这种缺陷需要在元器件工作于额定功率和正常工作温度下运行一千个小时左右才能全部被激活(暴露)。显然，对每只元器件测试一千个小时是不现实的，所以需要对其施加热应力和偏压，例如进行高温功率应力试验，来加速这类缺陷的提早暴露。也就是给电子产品施加热的、电的、机械的或多种综合的外部应力，模拟严酷工作环境，消除加工应力和残余溶剂等物质， 使潜伏故障提前出现，尽快使产品通过失效浴盆特性初期阶段，进入高可靠的稳定期。电子产品的失效浴盆曲线如图1所示。老化即高低温试验，通过对未出厂的产品施加温度应力，加速产品缺陷的暴露。老化过程中进行电气参数测量，既可以筛选剔除失效或变值的元器件，以尽可能把产品的早期失效消灭在正常使用之前，又可以及时掌握产品质量状况。这种为提高电子产品可靠度和延长产品使用寿命，对稳定性进行必要的考核，以便剔除那些有“早逝”缺陷的潜在“个体”(元器件)，确保整机优秀品质和期望寿命的工艺就是高温老化的原理。老化工序作为电子产品可靠性筛选的关键环节，已普遍应用于机车开关电源测试。而已有的机车开关电源单板老化测试，存在较多弊端——机车开关电源单板老化工条件的建立与调整依赖操作人员手动操作，过程监控依赖操作人员定期点检，结果正确与否依赖人为判断，复杂度高、可靠性差。目前，已有的机车开关电源单板老化系统，大多采用纯电阻负载模式，发热量高， 且经常需要根据被测电源板的不同负载需求而更换；对老化过程中被测电源板的动态参数 (如电气参数、温度参数)缺乏检测，结果判断缺乏数据支持
技术实现思路
本专利技术提供，该专利技术可以很好地克服现有老化监控系统通用性不好，对老化过程中被测电源板的动态参数(如电气参数、温度参数)缺乏检测，结果判断缺乏数据支持的技术问题，为机车开关电源单板提供一个动态老化监控平台。本专利技术提供一种机车开关电源动态老化监控系统的具体实施方式，一种机车开关电源动态老化监控系统，包括工控PC机、PCI-GPIB卡、PCI系统、GPIB系统和接口单元， PCI系统包括程控开关卡和程控数采卡，GPIB系统包括程控电源和程控负载，工控PC机、 程控开关卡和程控数采卡通过PCI总线与PCI-GPIB卡相连，PCI-GPIB卡进行PCI协议与 GPIB协议转换，程控电源和程控负载通过GPIB总线与PCI-GPIB卡相连，程控电源为被测机车开关电源单板提供激励；程控负载为被测机车开关电源单板提供负载；程控数据采集卡对被测机车开关电源单板响应进行采集；程控开关卡实现对不同被测机车开关电源单板通道进行切换。作为本专利技术一种机车开关电源动态老化监控系统进一步的实施方式，接口单元包括转接器，转接器分别与程控开关卡和程控数采卡相连，转接器包括转接器公口和转接器母口。作为本专利技术一种机车开关电源动态老化监控系统进一步的实施方式，程控开关卡和程控数采卡通过转接器与老化箱相连，老化箱包括适配器和被测机车开关电源单板，被测机车开关电源单板通过适配器与转换器相连，通过不同的适配器与不同的被测机车开关电源单板进行适配，适配器包括适配线和插件箱。作为本专利技术一种机车开关电源动态老化监控系统进一步的实施方式，工控PC机包括控制模块，控制模块包括系统初始化模块、数据录入模块、仪器控制模块、参数监控模块和数据处理模块，其中系统初始化模块包括仪器初始化模块和变量初始化模块，仪器初始化模块由工控PC 机经总线完成程控电源、程控负载、程控数采卡、程控开关卡状态的初始化和复位操作；变量初始化模块完成全局变量和局部变量初始化；数据录入模块包括规格参数录入模块和产品信息录入模块，规格参数录入模块录入产品的输入输出参数信息，产品信息录入模块录入产品的名称、图号、序列号信息；仪器控制模块包括电源控制模块、负载控制模块、采集卡控制模块、开关卡控制模块， 均采用程控控制模块，完成手动测试时从仪器前面板实现的功能；参数监控模块包括被测机车开关电源单板参数监控模块和温度参数监控模块，被测机车开关电源单板监控模块监测被测开关电源的输入、输出参数在指标要求范围内，温度参数监控模块监测老化箱的环境温度按指定的温度曲线运行；数据处理模块包括数据采集模块、数据显示模块、数据分析模块、数据存储模块、数据回放模块，数据采集模块完成数据的模数转换，数据显示模块实现将采集到的信息显示至用户界面，数据分析模块实现将采集到数据与数据录入规格参数进行实时比较判断，数据存储模块实现数据分析结果存储到工控PC机的存储器，数据回放模块实现将数据存储信息进行逆向转换和显示，供数据进行离线分析。本专利技术还提供了一种利用上述机车开关电源动态老化监控系统进行机车开关电源动态老化监控的方法的具体实施方式，该方法包括以下步骤连接与被测机车开关电源单板匹配的适配器，开启硬件系统后，在工控PC机上登录软件，设置好被测机车开关电源单板的识别信息后，程序自动运行；程序运行开始，系统运行自检程序，检查监控系统部件的性能是否完好，当存在异常时，自动停止测试，当测试无异常时，进入以下步骤；通过预先编制的控制程序实现与老化箱的同步，在预先定义的温度区段开启测试，并控制程控开关卡、程控电源、程控负载实现不同动态运行工况；调用程控数采卡进行实时采集数据，实现动态老化参数的实时显示；将采集到的数据与预先设定的极限值进行比较，判断被测机车开关电源单板的动态参数是否在允许范围， 实现被测机车开关电源单板的状态监控；当被测机车开关电源单板动态参数超出允许范围时，根据参数的重要性生成信息提示、告警、停止测试信息并自动执行相关指令，同时存储故障信息及故障前后若干时间内故障被测机车开关电源单板的所有动态参数信息；对程控电源、程控负载、老化箱的状态参数、保护参数进行实时监控，当发生异常时，软件根据预设等级自动执行相关指令，以保护系统安全；软件运行结束后，给出各被测机车开关电源单板的动态老化测试结果。作为本专利技术一种机车开关电源动态老化监控方法进一步的实施方式，当老化过程有被测机车开关电源单板发生故障时，登录分析软件，输入故障被测机车开关电源单板的标识信息，软件自动调取被测机本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种机车开关电源动态老化监控系统，其特征在于：包括工控ＰＣ机（１）、ＰＣＩ－ＧＰＩＢ卡（４）、ＰＣＩ系统（７）、ＧＰＩＢ系统（８）和接口单元，ＰＣＩ系统（７）包括程控开关卡（２）和程控数采卡（３），ＧＰＩＢ系统（８）包括程控电源（５）和程控负载（６），工控ＰＣ机（１）、程控开关卡（２）和程控数采卡（３）通过ＰＣＩ总线与ＰＣＩ－ＧＰＩＢ卡（４）相连，ＰＣＩ－ＧＰＩＢ卡（４）进行ＰＣＩ协议与ＧＰＩＢ协议转换，程控电源（５）和程控负载（６）通过ＧＰＩＢ总线与ＰＣＩ－ＧＰＩＢ卡（４）相连，程控电源（５）为被测机车开关电源单板（１３）提供激励；程控负载（６）为被测机车开关电源单板（１３）提供负载；程控数据采集卡（３）对被测机车开关电源单板（１３）响应进行采集；程控开关卡（２）实现对不同被测机车开关电源单板（１３）通道进行切换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹金洲，易卫华，陈志漫，谢明明，李涛，余志涛，陈晨，苏建辉，褚仁利，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43
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