本安电源性能动态测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种本安电源性能动态测试系统，电源模块，其输入端与市电连接，用于将市电转换为直流电并输出；电压加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的直流电压转换为被测本安电源测试所需电压并加载于被测本安电源；电流加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的电源转换为被测本安电源测试所需电流并加载于被测本安电源；控制模块，用于根据被测本安电源的输出电压或者输出电流向电压加载模块或电流加载模块输出控制信号，以改变电压加载模块输出的加载电压或者改变电流加载模块输出的加载电流，能够准确分析本安电源的性能状态，有效剔除存在安全隐患的本安电源继续工作在煤矿等矿井下，有效确保安全生产。
【专利说明】
本安电源性能动态测试系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种测试系统，尤其涉及一种本安电源性能动态测试系统。【背景技术】
[0002]本质安全输出电源简称本安电源，广泛应用于煤矿等矿井下作业，由于煤矿的特殊工作环境(具有易爆性气体等危险因素)，因此，对于本安电源的性能要求极高，因此，对于本安电源的性能测试并通过测试了解本安电源的运行状况是保证矿井安全生产的重中之重，现有测试方法以及测试设备均存在测试不准确，测得参数难以准确分析本安电源的性能状态，从而使本安电源存在严重的安全隐患。
[0003]因此，需要提出一种本安电源性能动态测试系统，能够对本安电源的参数进行准确测量，从而能够根据测得结果准确分析本安电源的性能状态，有效剔除存在安全隐患的本安电源继续工作在煤矿等矿井下，有效确保安全生产。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的是提供一种本安电源性能动态测试系统，能够对本安电源的参数进行准确测量，从而能够根据测得结果准确分析本安电源的性能状态，有效剔除存在安全隐患的本安电源继续工作在煤矿等矿井下，有效确保安全生产。
[0005]本发明提供的一种本安电源性能动态测试系统，包括:
[0006]电源模块，其输入端与市电连接，用于将市电转换为直流电并输出；[〇〇〇7]电压加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的直流电压转换为被测本安电源测试所需电压并加载于被测本安电源；
[0008]电流加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的电源转换为被测本安电源测试所需电流并加载于被测本安电源；
[0009]控制模块，用于根据被测本安电源的输出电压或者输出电流向电压加载模块或电流加载模块输出控制信号，以改变电压加载模块输出的加载电压或者改变电流加载模块输出的加载电流。
[0010]进一步，所述电压加载模块包括芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、 电阻R3、电阻R4、稳压管D1、稳压管D2以及电感L1;[〇〇11]所述芯片U1的1引脚和6引脚均与电源模块的输出端连接，芯片U1的1引脚通过电容C1接地，芯片U1的1引脚与稳压管D1的负极连接，稳压管D1的正极接地，芯片U1的3引脚和 2引脚接地，芯片U1的5引脚通过电阻R1和电容C2串联后接地；
[0012]所述芯片U1的7引脚与电感L1的一端连接，电感L1的另一端作为电压加载模块的输出端，芯片U1的7引脚和8引脚均与稳压管D2的负极连接，稳压管D2的正极接地，电压加载模块的输出端通过电容C3接地，电感L1与电容C3的公共连接点通过电阻R2和电阻R3串联后接地，所述芯片U1的4引脚连接于电阻R2和电阻R3之间的公共连接点，电阻R4的一端连接于电阻R2和电阻R3之间的公共连接点，另一端作为电压加载模块的控制端Vch与控制模块的控制端连接；
[0013]其中，芯片U1为MP1593芯片。
[0014]进一步，所述电压加载模块还包括输出保护电路，所述输出保护电路包括可控硅 Q1、稳压管D3以及电阻R5;[〇〇15]所述可控硅Q1的阳极与电感L1与电容C3的公共连接点连接，可控硅Q1的负极接地，稳压管D3的负极与可控硅Q1的阳极连接，稳压管D3的正极通过电阻R5接地，稳压管D3与电阻R5的公共连接点与可控硅Q1的控制极连接。
[0016]进一步，所述电流加载模块包括芯片U2、控制输入电路、检测电路以及输出电路， 所述控制输入电路的第一输入端与控制模块的输出端连接，控制输入电路的第二输入端与输出电路连接，所述控制输入电路的第一输出端与芯片U2的5引脚连接，控制输入电路的第二输出端与芯片U2的6引脚连接，检测电路的第一输出端与控制模块的电流采样端连接，检测电路的第二输入端与输出电路连接，检测电路的第一输入端与芯片U2的1引脚连接，检测电路的第二输出端与芯片U2的3引脚连接，所述输出电路的输入端与芯片U2的7引脚连接， 输出电路的输出端与被测本安电源的输入端连接；
[0017]其中，芯片U2为LM258芯片。[〇〇18] 进一步，所述输出电路包括电阻R15、电阻R17、电阻R18、电容C10以及M0S管Q2; [〇〇19]所述电阻R15的一端作为输出电路的输入端与芯片U2的7引脚连接，电阻R15的另一端与M0S管的栅极连接，电容C10的两端分别与电阻R15的两端连接形成并联结构，电阻 R17的一端作为输出电路的输出端，电阻R17的另一端与M0S管Q2的漏极连接，M0S管Q2的源极通过电阻R18接地。
[0020] 进一步，所述控制输入电路包括电阻R14、电阻R13、电阻R12、电阻R16、电容C8、稳压管U3以及电位器RW3;[〇〇21]电阻R12的一端作为控制输入电路的第一输出端与芯片U2的5引脚连接，电阻R12 的另一端通过电阻R13与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端作为控制输入电路的第一输入端I ch，电阻R13和电阻R14的公共连接点通过电容C8接地，电阻R13和电阻R14的公共连接点与稳压管U3的负极连接，稳压管U3的正极接地，电阻R12和电阻R13的公共连接点与电位器RW3的动触点连接，电位器RW3的一端接地，另一端悬空，电阻R16的一端作为控制输入电路的第二输出端与芯片U2的6引脚连接，电阻R16的另一端作为控制输入电路的第二输入端与M0S管Q2和电阻R18的公共连接点连接。[〇〇22] 进一步，所述检测电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C5、电容C6、电容C9、电位器RW1以及电位器RW2;[〇〇23]电阻R8的一端作为检测电路的第一输出端与控制模块的电流采样端连接，电阻R8 的另一端作为检测电路的第一输入端与芯片U2的1引脚连接，电容C5的一端连接于电阻R8 和被测本安电源之间的公共连接点，电容C5的另一端接地，电阻R8和芯片U2的1引脚之间的公共连接点通过电阻R9与电位器RW1的动触点连接，电阻R8与电阻R9之间的公共连接点通过电容C6与芯片U2的2引脚连接，电容C6和芯片U2的2引脚之间的公共连接点与电位器RW1 的一端连接，电位器RW1的另一端接地，芯片U2的2引脚通过电阻R10接地，芯片U2的2引脚与电位器RW2的动触点连接，电位器RW2的一端接地，电位RW2的另一端悬空；电阻R11的一端作为检测电路的第二输入端连接于M0S管Q2和电阻R18之间的公共连接点，电阻Rl 1的另一端作为检测电路的第二输出端与芯片U2的3引脚连接，电容C9的一端连接于电阻R11与电阻 R18之间的公共连接点，电容C9的另一端接地。
[0024]进一步，所述控制模块包括用于采集电压加载模块输出电压的采集电路、与采集电路输出端连接的中央处理电路、第一输出控制电路和第二输出控制电路，所述中央处理电路通过第一输出控制电路向电压加载电路输出控制信号，中央处理电路通过第二输出控制电路向电流加载电路输出控制信号；[〇〇25] 所述第一输出控制电路包括电阻R6、电阻R7和电容C4，所述电阻R6的一端与中央处理电路的输出端连接，电阻R6的另一端作为输出控制电路的输出端Vch out与电压加载模块的控制端Vch连接，电阻R7与电容C4并联后一端与电阻R6和电压加载模块之间的公共连接点连接，另一端接地；[〇〇26] 所述第二输出控制电路包括电阻R19、电阻R20以及电容C11，电阻R19的一端与中央处理电路的输出端连接，电阻R19的另一端作为第二输出控制电路的输出端Ich out并与控制输入电路的第一输入端Ich连接，输出端Ich out通过电阻R19和电阻R20并联后接地。
[0027]进一步，还包括切换模块，所述切换模块的输入端与电压加载模块的输出端连接， 切换模块的输出端与被测本安电源的输入端连接，切换模块的控制端与中央处理电路连接。
[0028]进一步，还包括上位主机以及输入输出模块，所述上位主机与控制模块通信连接， 所述输入输出模块与上位主机连接。
[0029]本发明的有益效果:本发明的本安电源性能动态测试系统，能够对本安电源的参数进行准确测量，从而能够根据测得结果准确分析本安电源的性能状态，有效剔除存在安全隐患的本安电源继续工作在煤矿等矿井下，有效确保安全生产。【附图说明】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0031]图1为本发明的原理框图。
[0032]图2为本发明的电压加载模块的电路原理图。[0033 ]图3为本发明的电流加载模块的电路原理图。[〇〇34]图4为本发明的第一输出控制电路的电路原理图。[〇〇35]图5为本发明的第二输出控制电路的电路原理图。
[0036]图6为本发明的电压加载流程图。
[0037]图7为本发明的电流加载流程图。【具体实施方式】[〇〇38]以下以具体实施内容对本发明作进一步说明:
[0039]本发明提供的一种本安电源性能动态测试系统，电源模块，其输入端与市电连接， 用于将市电转换为直流电并输出，其中电源模块为现有技术，包括开关电源以及与开关电源输出端连接的过流过载保护电路，其中，开关电源用于将市电转换为直流电，过流过载保护电路为电压加载模块和电流加载模块进行有效的保护；
[0040]电压加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的直流电压转换为被测本安电源测试所需电压并加载于被测本安电源；[0041 ]电流加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的电源转换为被测本安电源测试所需电流并加载于被测本安电源；
[0042]控制模块，用于根据被测本安电源的输出电压或者输出电流向电压加载模块或电流加载模块输出控制信号，以改变电压加载模块输出的加载电压或者改变电流加载模块输出的加载电流，通过上述结构，能够对本安电源的参数进行准确测量，并且在测试过程中电压或者电流的加载均为一个动态过程，从而能够根据测得结果准确分析本安电源的性能状态，有效剔除存在安全隐患的本安电源继续工作在煤矿等矿井下，有效确保安全生产。 [〇〇43] 本实施例中，所述电压加载模块包括芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、稳压管D1、稳压管D2以及电感L1;[〇〇44]所述芯片U1的1引脚和6引脚均与电源模块的输出端连接，芯片U1的1引脚通过电容C1接地，芯片U1的1引脚与稳压管D1的负极连接，稳压管D1的正极接地，芯片U1的3引脚和 2引脚接地，芯片U1的5引脚通过电阻R1和电容C2串联后接地；
[0045]所述芯片U1的7引脚与电感L1的一端连接，电感L1的另一端作为电压加载模块的输出端，芯片U1的7引脚和8引脚均与稳压管D2的负极连接，稳压管D2的正极接地，电压加载模块的输出端通过电容C3接地，电感L1与电容C3的公共连接点通过电阻R2和电阻R3串联后接地，所述芯片U1的4引脚连接于电阻R2和电阻R3之间的公共连接点，电阻R4的一端连接于电阻R2和电阻R3之间的公共连接点，另一端作为电压加载模块的控制端Vch与控制模块的控制端连接；[〇〇46] 其中，芯片U1为MP1593芯片，通过上述结构，能够在本安电源的动态测试过程中连续以不同的电压对被测本安电源进行电压加载，从而能够准确测试本安电源的性能，其中， 通过控制端Vch的输入控制电压与电阻R3上所采集的电源加载模块的输出电压叠加后输入到芯片U1中，然后芯片U1根据输入的叠加电压调节电压加载模块的输出电压，通过这种方式，能够获得较大的电压调节范围，从而利于被测本安电源的性能测试。
[0047]本实施例中，所述电压加载模块还包括输出保护电路，所述输出保护电路包括可控硅Q1、稳压管D3以及电阻R5;[〇〇48]所述可控硅Q1的阳极与电感L1与电容C3的公共连接点连接，可控硅Q1的负极接地，稳压管D3的负极与可控硅Q1的阳极连接，稳压管D3的正极通过电阻R5接地，稳压管D3与电阻R5的公共连接点与可控硅Q1的控制极连接，通过这种结构，当电压加载模块输出电压过大，则稳压管D3导通，电阻R5上此时具有电压并使可控硅Q1导通，从而关断电压加载模块的输出，对被测本安电源形成有效保护。
[0049]本实施例中，所述电流加载模块包括芯片U2、控制输入电路、检测电路以及输出电路，所述控制输入电路的第一输入端与控制模块的输出端连接，控制输入电路的第二输入端与输出电路连接，所述控制输入电路的第一输出端与芯片U2的5引脚连接，控制输入电路的第二输出端与芯片U2的6引脚连接，检测电路的第一输入端与被测本安电源的输出端连接，检测电路的第二输入端与输出电路连接，检测电路的第一输出端与芯片U 2的1引脚连接，检测电路的第二输出端与芯片U2的3引脚连接，所述输出电路的输入端与芯片U2的7引脚连接，输出电路的输出端与被测本安电源的输入端连接。
[0050]其中，所述输出电路包括电阻R15、电阻R17、电阻R18、电容C10以及M0S管Q2;[0051 ]所述电阻R15的一端作为输出电路的输入端与芯片U2的7引脚连接，电阻R15的另一端与M0S管的栅极连接，电容C10的两端分别与电阻R15的两端连接形成并联结构，电阻 R17的一端作为输出电路的输出端，电阻R17的另一端与M0S管Q2的漏极连接，M0S管Q2的源极通过电阻R18接地。[〇〇52] 所述控制输入电路包括电阻R14、电阻R13、电阻R12、电阻R16、电容C8、稳压管U3以及电位器RW3;[〇〇53]电阻R12的一端作为控制输入电路的第一输出端与芯片U2的5引脚连接，电阻R12 的另一端通过电阻R13与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端作为控制输入电路的第一输入端I ch，电阻R13和电阻R14的公共连接点通过电容C8接地，电阻R13和电阻R14的公共连接点与稳压管U3的负极连接，稳压管U3的正极接地，电阻R12和电阻R13的公共连接点与电位器RW3的动触点连接，电位器RW3的一端接地，另一端悬空，电阻R16的一端作为控制输入电路的第二输出端与芯片U2的6引脚连接，电阻R16的另一端作为控制输入电路的第二输入端与M0S管Q2和电阻R18的公共连接点连接。[〇〇54] 所述检测电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C5、电容C6、电容C9、电位器RW1以及电位器RW2;[〇〇55]电阻R8的一端作为检测电路的第一输出端与控制模块的电流采样端连接，电阻R8 的另一端作为检测电路的第一输入端与芯片U2的1引脚连接，电容C5的一端连接于电阻R8 和被测本安电源之间的公共连接点，电容C5的另一端接地，电阻R8和芯片U2的1引脚之间的公共连接点通过电阻R9与电位器RW1的动触点连接，电阻R8与电阻R9之间的公共连接点通过电容C6与芯片U2的2引脚连接，电容C6和芯片U2的2引脚之间的公共连接点与电位器RW1 的一端连接，电位器RW1的另一端接地，芯片U2的2引脚通过电阻R10接地，芯片U2的2引脚与电位器RW2的动触点连接，电位器RW2的一端接地，电位RW2的另一端悬空；电阻R11的一端作为检测电路的第二输入端连接于M0S管Q2和电阻R18之间的公共连接点，电阻Rl 1的另一端作为检测电路的第二输出端与芯片U2的3引脚连接，电容C9的一端连接于电阻Rl 1与电阻 R18之间的公共连接点，电容C9的另一端接地。[〇〇56] 上述结构中，芯片U2为LM258芯片，控制输入电路中，电阻R14、电阻R13、电阻R12、 电容C8、稳压管U3以及电位器RW3形成正向比较输入电路，该电路获取控制模块输出的控制信号，而R16为反向比较输入电路，该电路用于获取输出电路的输出电流信号，通过这两个电路输出的信号到芯片U2后，芯片U2处理后控制M0S管Q2工作在线性放大状态，进而控制控制电流加载电路的输出电流;检测电路通过第二输入端获取的输出电路输出的电流值，芯片U2获得该电流值后经过线性放大等处理后，通过电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C5、电容 C6、电位器RW1以及电位器RW2组成的反馈网络输入到中央处理电路中，中央处理电路根据反馈的信号调整用于控制电流加载电路输出电流的PWM波的占空比，因此，能够准确控制输出电路的输出电流大小，进而确保被测本安电源的测试准确性。[〇〇57]本实施例中，所述控制模块包括用于采集电压加载模块输出电压的采集电路、与采集电路输出端连接的中央处理电路、第一输出控制电路和第二输出控制电路，所述中央处理电路通过第一输出控制电路向电压加载电路输出控制信号，中央处理电路通过第二输出控制电路向电流加载电路输出控制信号;其中，采集电路包括现有的电压采集电路，也可以采用现有的电压传感器，中央处理电路为现有的单片机，采集电路采集到电压加载模块输出的电压后输入到中央处理电路中，中央处理电路根据反馈的电压信号调整用于控制电压加载模块输出电压的PWM波的占空比，从而准确控制电压加载模块输出稳定的测试电压； [〇〇58] 所述第一输出控制电路包括电阻R6、电阻R7和电容C4，所述电阻R6的一端与中央处理电路的输出端连接，电阻R6的另一端作为输出控制电路的输出端Vch out与电压加载模块的控制端Vch连接，电阻R7与电容C4并联后一端与电阻R6和电压加载模块之间的公共连接点连接，另一端接地；[〇〇59] 所述第二输出控制电路包括电阻R19、电阻R20以及电容C11，电阻R19的一端与中央处理电路的输出端连接，电阻R19的另一端作为第二输出控制电路的输出端Ich out并与控制输入电路的第一输入端Ich连接，输出端Ich out通过电阻R19和电阻R20并联后接地， 中央处理电路分别向第一输出控制电路和第二输出控制电路输出PWM控制信号，并通过调整PWM波的占空比来改变电压加载模块的输出电压和电流加载模块的输出电流。
[0060]本实施例中，还包括切换模块，所述切换模块的输入端与电压加载模块的输出端连接，切换模块的输出端与被测本安电源的输入端连接，切换模块的控制端与中央处理电路连接，其中，切换模块为多个并联的开关电路，比如继电器，由于被测本安电源具有不同的电压等级和保护等级，因此，本安电源在不同的电压等级以及保护等级下，所加载的电压或者电流参数是不相同的，在测试过程中需要通过不同的通道来进行本安电源的测试，一方面确保被测本安电源的安全性，另一方面能够确保最终测试的准确性，本安电源的电压等级一般包括12V、15V、18V以及24V四个级别，本安电源的保护等级分为三个，分别为1级保护等级、2级保护等级以及3级保护等级，切换模块由中央处理电路控制。
[0061]本实施例中，还包括上位主机以及输入输出模块，所述上位主机与控制模块通信连接，所述输入输出模块与上位主机连接，通过这种结构，工作人员能够准确及时获知当前被测本安电源的性能状态，并及时进行分析以及分析结果，输入输出模块可以采用显示器和键盘组合形成，也可以采用更为先进的现有的触控屏来实现，其中，上位主机与中央处理电路进行通信连接，通信连接采用通信接口连接，比如RS485接口、RS232接口等，不同的接口采用不同的通信协议。
[0062]以下对本发明的测试方法进行说明:
[0063]a.获取被测本安电源的相应参数，当然，被测本安电源的参数设置在中央处理电路中，至少包括本安电源的电压等级、保护等级，当然，还应参考附加因素等影响，比如本安电源的运行时间，运行环境参数(环境参数包括温度和湿度)，如果运行时间较长，且运行的环境温度和湿度均较高，则可以降低电压或者电流的最高加载值，如果运行时间较短且环境和湿度均在设定值范围内，则可将电压或者电流的最高加载值保持在最高值(该最高值不高于出厂设定的最高加载值)，从而能够准确测试本安电源的性能；
[0064]b.根据被测本安电源的相应参数设定被测本安电源的电流和/或电压的加载参数；
[0065]c.对被测本安电源进行电流加载或电压加载，测定被测本安电源的输出电压和/ 或电流，当然，在加载过程中，由设定的起始点逐渐增加加载电流或者电压到设定的加载上限阈值；
[0066]d.根据被测本安电源的输出电压和电流判定被测本安电源的性能状态；
[0067]在步骤d中，被测本安电源的输出电流与设定的电流范围比较，且不同的电压等级对应不同的电流范围:
[0068]当输出电流小于电流范围的下限阈值，则判定被测本安电源的过流保护值偏低， 记录实际输出电流值，终止测试；
[0069]当输出电流大于电流范围的上限阈值，则判定被测本安电源的过流保护值偏高， 记录实际输出电流值，终止测试；
[0070]当输出电流位于电流范围内，则判定被测本安电源在本电压等级的过流保护值正常，记录实际输出电流值，并返回步骤c中；
[0071]被测本安电源的输出电流与上次测试输出电流比较;例如:上次测试输出电流是指:在同一保护等级以及电压等级范围之下，比如12V电压等级，在此等级下进行电流加载时，加载电流为电流a，本安电源输出电流为x，当加载电流逐渐增加为b时，输出电流为y，那么比较对象为y与x之间的比较；电流范围在0-2A之间进行设定;若7大于等于X，或者y小于x 且两者的差值小于20mA，或者在1秒内电流上升超过3mA，则返回步骤c中，继续进行电流加载，但加载的电流值升高至c;测试被测本安电源的输出电流z，经过多次重复返回操作，假设为3次，贝lj直到y大于z超过20mA，或者在1秒内电流上升不超过3mA，记录电流值y，若返回步骤c次数超过设定次数，记录在此期间测得的最大输出电流值，若返回步骤c电流值超过设定最大输出电流值，判定被测本安电源异常。通过这个步骤，可以能够准确反映出本安电源的输出变化状况，是本安电源性能分析中较为重要的步骤，为后续过流保护值准确判定的基础，这是由于如果上述变化超过设定的范围，可能最终过流保护值也会在正常的范围之内，从而不能准确反映出本安电源的性能状态；
[0072]其中，电压加载的性能判断与根据电流判断本安电源的原理及加载过程完全一致，在此不加以赘述，在电压加载过程中，其比较的设定值为上次测试值比本次测试值高超过20mV，或者在1秒内电压上升不超过3mV，并电压范围的变化为0-30V，从上述方法可以看出，在测试过程中，电流或者电压加载的连续性以及动态反馈是保证准确判断的基础，如果在加载过程中不能动态反馈以及加载中断，由于本安电源的自身温度漂移等特性以及环境因素的改变，均导致最终测试的结果不准确。
[0073]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种本安电源性能动态测试系统，其特征在于:包括:电源模块，其输入端与市电连接，用于将市电转换为直流电并输出；电压加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的直流电压 转换为被测本安电源测试所需电压并加载于被测本安电源；电流加载模块，其输入端与电源模块的输出端连接，用于将电源模块输出的电源转换 为被测本安电源测试所需电流并加载于被测本安电源；控制模块，用于根据被测本安电源的输出电压或者输出电流向电压加载模块或电流加 载模块输出控制信号，以改变电压加载模块输出的加载电压或者改变电流加载模块输出的 加载电流。2.根据权利要求1所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述电压加载模块包 括芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、稳压管D1、稳压管D2以 及电感L1;所述芯片U1的1引脚和6引脚均与电源模块的输出端连接，芯片U1的1引脚通过电容C1 接地，芯片U1的1引脚与稳压管D1的负极连接，稳压管D1的正极接地，芯片U1的3引脚和2引 脚接地，芯片U1的5引脚通过电阻R1和电容C2串联后接地；所述芯片U1的7引脚与电感L1的一端连接，电感L1的另一端作为电压加载模块的输出 端，芯片U1的7引脚和8引脚均与稳压管D2的负极连接，稳压管D2的正极接地，电压加载模块 的输出端通过电容C3接地，电感L1与电容C3的公共连接点通过电阻R2和电阻R3串联后接 地，所述芯片U1的4引脚连接于电阻R2和电阻R3之间的公共连接点，电阻R4的一端连接于电 阻R2和电阻R3之间的公共连接点，另一端作为电压加载模块的控制端Vch与控制模块的控 制端连接；其中，芯片U1为MP1593芯片。3.根据权利要求2所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述电压加载模块还 包括输出保护电路，所述输出保护电路包括可控硅Q1、稳压管D3以及电阻R5;所述可控硅Q1的阳极与电感L1与电容C3的公共连接点连接，可控硅Q1的负极接地，稳 压管D3的负极与可控硅Q1的阳极连接，稳压管D3的正极通过电阻R5接地，稳压管D3与电阻 R5的公共连接点与可控硅Q1的控制极连接。4.根据权利要求2所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述电流加载模块包 括芯片U2、控制输入电路、检测电路以及输出电路，所述控制输入电路的第一输入端与控制 模块的输出端连接，控制输入电路的第二输入端与输出电路连接，所述控制输入电路的第 一输出端与芯片U2的5引脚连接，控制输入电路的第二输出端与芯片U2的6引脚连接，检测 电路的第一输出端与控制模块的电流采样端连接，检测电路的第二输入端与输出电路连 接，检测电路的第一输入端与芯片U2的1引脚连接，检测电路的第二输出端与芯片U2的3引 脚连接，所述输出电路的输入端与芯片U2的7引脚连接，输出电路的输出端与被测本安电源 的输入端连接；其中，芯片U2为LM258芯片。5.根据权利要求4所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述输出电路包括电 阻R15、电阻R17、电阻R18、电容C1以及MOS管Q2;所述电阻R15的一端作为输出电路的输入端与芯片U2的7引脚连接，电阻R15的另一端与MOS管的栅极连接，电容C1的两端分别与电阻R15的两端连接形成并联结构，电阻R17的 一端作为输出电路的输出端，电阻R17的另一端与M0S管Q2的漏极连接，M0S管Q2的源极通过 电阻R18接地。6.根据权利要求5所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述控制输入电路包 括电阻R14、电阻R13、电阻R12、电阻R16、电容C8、稳压管U3以及电位器RW3;电阻R12的一端作为控制输入电路的第一输出端与芯片U2的5引脚连接，电阻R12的另 一端通过电阻R13与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端作为控制输入电路的第一输入 端Ich，电阻R13和电阻R14的公共连接点通过电容C8接地，电阻R13和电阻R14的公共连接点 与稳压管U3的负极连接，稳压管U3的正极接地，电阻R12和电阻R13的公共连接点与电位器 RW3的动触点连接，电位器RW3的一端接地，另一端悬空，电阻R16的一端作为控制输入电路 的第二输出端与芯片U2的6引脚连接，电阻R16的另一端作为控制输入电路的第二输入端与 M0S管Q2和电阻R18的公共连接点连接。7.根据权利要求5所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述检测电路包括电 阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C5、电容C6、电容C9、电位器RW1以及电位器RW2;电阻R8的一端作为检测电路的第一输出端与控制模块的电流采样端连接，电阻R8的另 一端作为检测电路的第一输入端与芯片U2的1引脚连接，电容C5的一端连接于电阻R8和被 测本安电源之间的公共连接点，电容C5的另一端接地，电阻R8和芯片U2的1引脚之间的公共 连接点通过电阻R9与电位器RW1的动触点连接，电阻R8与电阻R9之间的公共连接点通过电 容C6与芯片U2的2引脚连接，电容C6和芯片U2的2引脚之间的公共连接点与电位器RW1的一 端连接，电位器RW1的另一端接地，芯片U2的2引脚通过电阻R10接地，芯片U2的2引脚与电位 器RW2的动触点连接，电位器RW2的一端接地，电位RW2的另一端悬空；电阻Rl 1的一端作为检 测电路的第二输入端连接于M0S管Q2和电阻R18之间的公共连接点，电阻Rl 1的另一端作为 检测电路的第二输出端与芯片U2的3引脚连接，电容C9的一端连接于电阻R11与电阻R18之 间的公共连接点，电容C9的另一端接地。8.根据权利要求6所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:所述控制模块包括用 于采集电压加载模块输出电压的采集电路、与采集电路输出端连接的中央处理电路、第一 输出控制电路和第二输出控制电路，所述中央处理电路通过第一输出控制电路向电压加载 电路输出控制信号，中央处理电路通过第二输出控制电路向电流加载电路输出控制信号；所述第一输出控制电路包括电阻R6、电阻R7和电容C4,所述电阻R6的一端与中央处理 电路的输出端连接，电阻R6的另一端作为输出控制电路的输出端Vch out与电压加载模块 的控制端Vch连接，电阻R7与电容C4并联后一端与电阻R6和电压加载模块之间的公共连接 点连接，另一端接地；所述第二输出控制电路包括电阻R19、电阻R20以及电容C11，电阻R19的一端与中央处 理电路的输出端连接，电阻R19的另一端作为第二输出控制电路的输出端Ich out并与控制 输入电路的第一输入端Ich连接，输出端Ich out通过电阻R19和电阻R20并联后接地。9.根据权利要求1所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:还包括切换模块，所 述切换模块的输入端与电压加载模块的输出端连接，切换模块的输出端与被测本安电源的 输入端连接，切换模块的控制端与中央处理电路连接。10.根据权利要求1所述本安电源性能动态测试系统，其特征在于:还包括上位主机以及输入输出模块，所述上位主机与控制模块通信连接，所述输入输出模块与上位主机连接。
【文档编号】G01R31/40GK105974332SQ201610266392
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】游青山, 孟小红, 谭凯, 刘亚辉, 饶兴鑫, 郑芳菲, 常利铭, 薛宗杰
【申请人】中煤科工集团重庆研究院有限公司