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老化设备的发展史

作者:中科源来源:中科源官网 日期:2014年11月28日 10:18
    为了检验和提高电源产品的可靠性、稳定性和安全性,对电源产品进行老化测试已成为此类产品生产工艺流程中的一个重要环节。所谓“老化”是指仿真出一种高温的恶劣条件下对电源产品进行长时间的满负荷测试(又叫烧机测试或煲机,英文称为:Burn-in Test or Aging Test),以模拟实际使用可能出现的恶劣条件来检验产品的性能。
 
         传统的老化测试设备所使用的假负载多以大功率电阻为主,也就第一代老化设备,其优点是成本低,简单。但由于电源产品的种类及规格繁多,同一家电源工厂往往会有很多个机型,而每种机型的输出规格又不尽相同,所需的假负载的阻抗及功率也不同,因此传统的电阻型老化设备的缺点也就越来越突出,主要表现如下:
 
①   电阻阻值固定,可选规格少,很多需向电阻生产厂家专门定制;
 
②   电源规格多样,电阻无法精确匹配到老化所需的准确电流;
 
③   电阻误差大,且温升后易产生偏差,无法确保产品100%负荷老化;
 
④   调整负载大小需先计算,选择负载电阻只能获得近似的电流值;
 
⑤   老化过程无法自动监控,需人工逐一巡查,效率低且易漏查;
 
⑥   无法记录老化过程的参数,不便于品质追溯管理;
 
⑦   无法生成老化报表,不便于产品品质的分析与评估;
 
         针对于电阻型老化负载上述的突出缺点,出现了第二代的老化设备,即简易的可调节型电子负载,虽然成本比第一代的产品要高很多,但可以根据产品的规格调节负载电流,克服产品换线时,老化设备需要更换相应电阻的痛苦,同时在一定程度上也提高了老化的精度和效率。第二代负载克服了第一代负载的前三个缺点,但后面4项缺点依然突出,无法满足现代化生产工艺的需求。虽然目前市面有很多标准的测试型电子负载仪器在性能和功能上完全可以满足老化要求,但这类仪器通常价格昂贵、体积庞大,而且其设计主要针对研发、工程、生产等测试用,难以实现上百个通道的系统组网用于大批量老化。词条图册更多图册
         
         结合标准型的电子负载及前两代老化负载的优、缺点专门针对电源老化测试的需求进行了优化设计,采用高性能MCU(微处器)作为控制单元的核心,设计出一种智能的电源老化测试的电子负载模块以及将一组这样的电子模块集中管理的电源老化测试系统。属于第三代的老化负载。其优点如下:
 
①   同一模块最多具有CC/CV/LED三种模式可选,兼容多种电源产品;
 
②   同一模块在规格范围内,电压/电流值可任意设定,精确匹配产品规格;
 
③   负载模式及参数设置灵活快捷,可全局设定,也可分区域或分层设定;
 
④   产品老化参数实时监控,自动筛选异常产品并警报,可精确定位不良产品位置;
 
①   负载设置范围宽,拉载精度高,可适应多种规格的电源产品;
 
②   可以记录与追溯所有被测产品的电气性能,便于品质分析;
 
③   电脑集中监控管理,可有效监管老化制程的品质;
 
④   可自动生成老化表报,方便工程人员进行品质分析与评估;
 
⑤   系统操作方便,一个人可以管理多个老化区域,节省人工成本;
 
⑥   模块化的结构设计,方便系统维护;
 
         随着技术的日益进步及制造工艺需求的不断提高,CPET中科源的第三代老化电子负载模块的功能也越来越完善,比如中科源新推出的全模式老化模块CP8102,具有宽电压、电流输入范围、高带宽、高精度、4通道独立隔离、具有CC/CV/CR/CP/LED等多种模式,模拟真实的LED特性,针对LED驱动电源的特性进行特殊设计与改良,使负载兼容性及可靠性大幅提升。
         
         上面所讲的都是能耗型的老化电子负载,还有一种是能源回馈型的老化方案,与能耗型的相比,能源的回馈型的最大亮点是节能环保,给用户带来的实惠是节省电费。然而受到自身方案特点与当前技术的限制,能源回馈型的老化系统通常只有CC/CV两种模式,而且输入电压范围较窄,只适用于中大功率的适配器、工业电源、通信电源、大功率充电器及路灯电源等产品的老化。对于市面上常见的LED驱动电源则不能很好的兼容,主要是因为以下几个方面的原因:首先,LED驱动电源受成本的限制,通常为简易的恒流源,且输出纹波较大,如果负载的响应速度或带宽不够,很容易引起电源和负载振荡,轻则带载的电压或电流不准确,重则烧坏被测产品;其次,是LED驱动电源保护电路特性要求太高,不具有LED模式的老化负载一般无法正常带载,对于不具有LED模式的负载来说,如果是用CV模式代替或模拟LED模式,在拉载瞬间很容易产生过冲,若驱动电源保护太灵敏,就会导致无法正常拉载,若保护动作迟缓又容易因为过冲而烧杯驱动电源。同样,如果负载带宽不够,响应速度太慢,电源容易出现过压保护(OVP)。而能耗型老化负载的LED模式在这些方面则表现很好。随着技术的不断进步,能源回馈型老化负载的这些问题必将逐步得到改善并最终解决,老化设备也一定会节能、智能、自动化方向发展。

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