前言
這是一個使消費者變得愈發(fā)挑剔的時代,在享受創(chuàng)新產(chǎn)品與前沿技術(shù)所帶來愉悅體驗的同時, 消費者并不忘記對產(chǎn)品的質(zhì)量和售價進行權(quán)衡,毋庸置疑,消費者更傾心于質(zhì)優(yōu)價實的產(chǎn)品.測試,是保證產(chǎn)品質(zhì)量與品質(zhì)必不可少的一個環(huán)節(jié),消費者對產(chǎn)品的挑剔眼光與苛刻要求,經(jīng)由產(chǎn)品制造商轉(zhuǎn)移給了測試系統(tǒng)提供商,制造商需要更為精準,更為靈活,更為經(jīng)濟的測試系統(tǒng).作為一個專業(yè)提供測試測量系統(tǒng)與解決方案的測試廠商,機遇與挑戰(zhàn)并存這句話準確反應(yīng)了當下測試工作的現(xiàn)狀,發(fā)展越迅速的產(chǎn)業(yè)以及應(yīng)用越廣泛的產(chǎn)品，對測試與相關(guān)技術(shù)的要求就越是嚴格與多變,正如電源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展所帶來的電源測試工作的巨大挑戰(zhàn).
那些驅(qū)動著電源測試工作不斷向前的現(xiàn)實需求
電源,在生活中隨處可見,從消費類電子產(chǎn)品到軍事裝備和工業(yè)設(shè)施,眾多電子設(shè)備都需要電源以確保正常運行.從原理上,常見的電源實例包括通信用AC-DC開關(guān)電源和DC-DC開關(guān)電源，除了上述兩類，針對某特定應(yīng)用的特種電源也比比皆是，無論哪種電源,其測試過程都是巨大的挑戰(zhàn),主要集中在在以下幾個方面。
指標與功能的不斷提升
電源的拓撲結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜
開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)由當初的三種基本拓撲結(jié)構(gòu)演變?yōu)楝F(xiàn)在的多種結(jié)構(gòu)。拓撲結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化加之軟開關(guān)等輔助技術(shù)的發(fā)展，使得電路節(jié)點與控制信號增多。因此，在電源的設(shè)計過程中，如何準確采集電路各個節(jié)點與控制信號的狀態(tài)顯得尤為重要。例如：同步整流電源就需要同步監(jiān)測幾個開關(guān)的控制信號；反激式電源則需要同時監(jiān)測初級與次級兩個隔離電流通路的電流狀態(tài)。
隨著微處理器技術(shù)的不斷革新，其供電電源也在向低電壓、大電流和大功率的方向發(fā)展，此外，電源設(shè)備的小型化對電源效率的要求更高。一般來講，開關(guān)電源的損耗主要來自開關(guān)損耗和電感磁損兩大方面。因此，研發(fā)過程中，度量這兩方面的電能消耗將成為另一項重要需求。
為了更好的對電源進行測試,打開時間,關(guān)閉時間,DC端輸出的穩(wěn)定時間等過程指標也需要精準測試,這就要求測試設(shè)備能夠有更高的精度與帶寬的同時，要綜合運用測試相關(guān)技術(shù)，才能夠精準捕獲這些信號。
產(chǎn)品降低成本與更新迭代加速
隨著相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展,電源所應(yīng)用于的電子設(shè)備更新?lián)Q代加快,這就要求電源產(chǎn)品型號更新周期越來越短，電源技術(shù)的發(fā)展本身也使得電源產(chǎn)品更新迭代加速。要求新產(chǎn)品完成測試工作所用的時間越來越短,電源廠商迫切需要測試系統(tǒng)具備快速換型,測試序列無縫遷移,系統(tǒng)自學(xué)習(xí)等功能，真正實現(xiàn)不同型號產(chǎn)品的共線測試與共平臺測試.雖然留給設(shè)計工程師設(shè)計、生產(chǎn)與測試的時間越來越短,但產(chǎn)品的成本卻也在降低著,據(jù)某權(quán)威調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,AC/DC前端開關(guān)電源的平均成本已經(jīng)從2003年的0.1-0.2美金/瓦降到了0.08-0.14美金/瓦,測試指標卻越來越嚴格,降低成本是企業(yè)關(guān)心的要點之一.模塊化開放的測試系統(tǒng)能夠降低測試成本,并快速適應(yīng)不同的被測對象,很好的彌補了傳統(tǒng)臺式測試設(shè)備的不足,更適合當前的電源測試需求.
企業(yè)迫切需要自主掌握核心技術(shù)
每個企業(yè)都迫切的想要掌握屬于自己的核心技術(shù)，這是企業(yè)賴以生存的核心競爭力，對于電源研制和生產(chǎn)的企業(yè)同樣如此。在由中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)型的過程中,越來越多的電源廠商不斷積累和提升著自身的核心技術(shù)實力,為生產(chǎn)出在全球市場具有競爭力產(chǎn)品奠定堅實基礎(chǔ).產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的終檢測試已經(jīng)不能夠滿足當下的測試需求,電源廠商期望測試系統(tǒng)能夠在研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)的全過程都提供有力的支撐。相應(yīng)的,如何助力企業(yè)掌握核心技術(shù)也是擺在測試測量廠商面前的目標和挑戰(zhàn)。
平臺化電源測試的解決之道
通過剛才的挑戰(zhàn)我們不難看出,電源廠商一方面需要方便快捷的電源測試與檢測平臺,以提高電源產(chǎn)品測試的易于操作性,維護方便性,減少維護測試費用等,另外一方面,也需要高效,高精度,高可靠性的測試系統(tǒng)以盡快推出更優(yōu)的新產(chǎn)品,博得商機.所以,初期的手工作坊的操作方式,或是傳統(tǒng)的臺式儀器的方式,都不能夠滿足當下的測試需求,結(jié)合國內(nèi)外技術(shù)的經(jīng)驗以及大量實踐應(yīng)用可以看出,平臺化的電源測試可以幫助我們解決這些問題.
模塊化硬件平臺
為了在保障可靠性的同時,獲取最大的靈活性,測試系統(tǒng)往往需要統(tǒng)一的硬件平臺,包括核心數(shù)據(jù)采集設(shè)備,測試配套環(huán)境提供設(shè)備,信號接入與夾具,矩陣與路由等幾大部分,每個部分能夠提供成熟完善的可選搭配,以快速勝任不同測試需求和不同應(yīng)用場合的測試工作.
高度集中的智能軟件平臺
軟件在平臺化測試中扮演著重要的角色,既要具備易用友好的操作性,又要精確的與平臺內(nèi)所有硬件進行交互,更為核心的是還要具有智能調(diào)配資源/交互感知等功能.具體來講,電源測試軟件應(yīng)該具備如下特點:
可自定義:支持不同電源型號的測試項目自由編輯，優(yōu)化測試命令技術(shù)以提高執(zhí)行效率
可拓展性:方便添加新測試項目和功能，開放測試端口，無縫鏈接硬件平臺，適用各種電源自主研發(fā)測試
可靠性高:開發(fā)過程從下游到上游引入可靠保障機制，程序代碼經(jīng)過完善測試，開發(fā)過程遵循相關(guān)標準，具有良好的強壯型與容錯能力，可以保障電源測試系統(tǒng)在軟件設(shè)計上的可靠性保障，與硬件連接部分經(jīng)過多平臺測試，確保使用過程中的性能
專業(yè)性強:針對電源測試應(yīng)用進行功能優(yōu)化，具備相關(guān)總線通訊能力,根據(jù)測試需求自動生成報表，具有數(shù)據(jù)庫操作能力，方便進行質(zhì)量統(tǒng)計。
平臺化電源測試應(yīng)用案例1:星載二次電源測試
系統(tǒng)對衛(wèi)星控制分系統(tǒng)電源部分測試，屬于DC測試，在統(tǒng)一平臺中能夠測試 12 種星載二次電源，分析其電壓特性、功率特性、負載特性。具有良好擴展性，能夠與外圍設(shè)備，如示波器、一次電源等組成一套系統(tǒng)。擴展性良好，能夠測試新型號電源，并適應(yīng)星載環(huán)境要求。
平臺化電源測試應(yīng)用案例2:服務(wù)器電源自動測試臺
具備并行測試儀器控制、自定義編輯測試序列，配置報表生成規(guī)范等功能；輕松實現(xiàn)各種電源供應(yīng)器的基本電氣功能的測試。主要測試項目：Dynamic Response動態(tài)負載下輸出的反應(yīng)特性，Line Regulation輸入電源變化時某輸出電壓的穩(wěn)定性，Turn on Time開機時各組輸出電壓上升之時序，Over Voltage Protection Test過電壓保護測試等電源
靈活的測試項目編輯 測試序列自動執(zhí)行
深入行業(yè),獲取真正的測試需求
以用戶需求為導(dǎo)向是測試測量行業(yè)發(fā)展的一大特點，滿足客戶需求甚至超前需求是測試廠商需要時刻銘記的，而測試測量需求趨向于細分化更是主流趨勢，不同行業(yè)、不同區(qū)域、不同廠商甚至不同產(chǎn)品線的需求各不相同，在國外公司居主導(dǎo)地位的電源中高端測試領(lǐng)域中，泛華對于測試系統(tǒng)如何緊貼電源行業(yè)發(fā)展,如何因地制宜地做測試等方面,有自己獨特的一系列規(guī)范和方法,甚至為客戶提供咨詢與建議。本文僅以研發(fā)型與生產(chǎn)型電源測試的差異性為主題,分享一些一線測試的心得.
1）全自動化測試與靈活易于調(diào)試
由于人力成本,培訓(xùn)成本以及人工誤操作等因素,生產(chǎn)線終檢測試希望盡可能的提高自動化程度.而研究實驗階段所需的測試設(shè)備,由于產(chǎn)品尚未定型,需要更改和調(diào)試的內(nèi)容相當多,所以科研人員希望測試設(shè)備能夠盡量靈活與開放,以方便研發(fā)設(shè)計過程中的測試.
全自動化測試 靈活的信號接入設(shè)計
2）高精度與嚴格的測試節(jié)拍
在實驗研發(fā)階段,對于測試精度的要求往往高于產(chǎn)品定型后的生產(chǎn)階段測試,而生產(chǎn)階段的測試節(jié)拍要求,卻異常苛刻,很多時候,即使是全自動化的測試系統(tǒng),也無法滿足整個產(chǎn)線的測試節(jié)拍需求,這個時候,需要因地制宜的采用并行測試技術(shù),以提高測試效率.
轉(zhuǎn)塔式并行測試 多工位聯(lián)動并行測試
3）測試環(huán)境差異
在實驗室中測試環(huán)境相對理想,而在實際工程應(yīng)用中,測試環(huán)境就變得復(fù)雜許多,為了保證測試系統(tǒng)的精度和指標,需要在設(shè)計測試系統(tǒng)的最開始,就考慮環(huán)境因素所帶來的影響.
現(xiàn)場布線 安全防護
4）軟件需求差異
研究型軟件和生產(chǎn)型軟件的應(yīng)用階段不同，因此從需求上具有較大的差異。研究型軟件應(yīng)用于技術(shù)研發(fā)階段，因為技術(shù)和產(chǎn)品尚未定型，因此存在更多的變數(shù)，軟件需要根據(jù)技術(shù)的不斷成形的過程而不斷的改變。因此研究型軟件要求架構(gòu)靈活健壯，能夠快速的應(yīng)對和滿足各種變化的需要，而對易操作性、穩(wěn)定性和功能完整性的要求相對不高。生產(chǎn)型軟件應(yīng)用于技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的階段，即產(chǎn)品的生產(chǎn)階段。因為產(chǎn)品已經(jīng)定型，因此需要軟件功能完整，易于使用，并且需要軟件穩(wěn)定，能夠保證生產(chǎn)的順利進行。
開發(fā)者設(shè)計模式 操作員測試模式
結(jié)束語
平臺化的電源測試模式經(jīng)過大量實際電源測試項目的充分驗證，可以滿足電源測試的現(xiàn)實需求。平臺化架構(gòu)與模塊的靈活組合，可以最大限度適應(yīng)于不同應(yīng)用場合、不同階段、不同產(chǎn)品型號的測試，高度集中的智能軟件支撐使得這個過程更為迅速與便捷，無疑是電源測試領(lǐng)域今后發(fā)展的趨勢，為電源研發(fā)和生產(chǎn)的順利開展提供有力保障。
