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ate電源自動(dòng)測試系統(tǒng)

發(fā)布時(shí)間：2025-10-23 點(diǎn)擊數(shù)：0

　　一、場景定位與核心價(jià)值

　　ATE 電源自動(dòng)測試系統(tǒng)是電源模塊(DC/DC、AC/DC)、開關(guān)電源等產(chǎn)品研發(fā)驗(yàn)證、生產(chǎn)質(zhì)檢及可靠性評(píng)估的核心設(shè)備，由精密測量單元、程控電源 / 負(fù)載、繼電器矩陣、主控系統(tǒng)及測試軟件組成，通過自動(dòng)化流程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電源全參數(shù)的高效檢測。其 “多通道并行測試 + 全參數(shù)覆蓋 + 數(shù)據(jù)可追溯” 特性直擊行業(yè)痛點(diǎn) —— 傳統(tǒng)人工測試依賴多臺(tái)單機(jī)儀表拼接，單臺(tái)電源測試需手動(dòng)切換 15 + 項(xiàng)參數(shù)，耗時(shí)超 20 分鐘且誤差率達(dá) 5%，而 ATE 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 3 分鐘 / 臺(tái)全流程自動(dòng)測試，同時(shí)解決測試數(shù)據(jù)人工記錄混亂、溯源困難等問題(占生產(chǎn)質(zhì)檢投訴的 65%)，適配電源生產(chǎn)廠、軍工電子、新能源儲(chǔ)能等多場景需求。

　　二、核心性能參數(shù)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

　　在測試能力維度，電壓測量范圍覆蓋 0-1000V DC/AC，電流檢測范圍 0-50A(可擴(kuò)展至 200A)，功率測量準(zhǔn)確度達(dá) 0.01 級(jí)，紋波測量帶寬 0-1MHz(精度 ±1%)，完全符合 GB/T 14714-2013《微電機(jī)專用電源通用技術(shù)條件》及 IEC 61010-1 安全標(biāo)準(zhǔn)。支持測試項(xiàng)目涵蓋輸入輸出特性(電壓調(diào)整率≤0.1%、電流調(diào)整率≤0.2%)、保護(hù)功能(過壓 / 過流 / 短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間<10ms)、效率(測量精度 ±0.5%)、溫升(-40℃~150℃，精度 ±0.5℃)等 20 + 項(xiàng)核心參數(shù)。

　　系統(tǒng)擴(kuò)展性與兼容性方面，采用插槽式架構(gòu)設(shè)計(jì)，支持 8-16 路并行測試通道(如 JC-3191 系統(tǒng)含 16 個(gè)功能插槽)，單通道測試速率≥100 次 / 秒，可同時(shí)適配 5 種以上不同型號(hào)電源(通過快速換型夾具實(shí)現(xiàn))。軟件支持 GB/T 2423 系列可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)，可自定義測試序列(如循環(huán)負(fù)載測試、高低溫老化測試)，數(shù)據(jù)采樣率達(dá) 1MSPS，滿足動(dòng)態(tài)性能分析需求。

　　環(huán)境與安全性能上，工作溫域 0℃~40℃，相對(duì)濕度 20%~80%(無凝露)，整機(jī)采用雙重絕緣設(shè)計(jì)，絕緣電阻≥1000MΩ@500V DC，通過 CE、UL 安全認(rèn)證，集成急停按鈕與過壓保護(hù)模塊，測試電壓超額定值 120% 時(shí)自動(dòng)切斷回路。

　　三、自動(dòng)化精準(zhǔn)測試的技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑

　　(一)核心硬件定制

　　精密測量單元(PMU)：采用高壓差分探頭與霍爾電流傳感器組合方案，配合 24 位高速 ADC 芯片(轉(zhuǎn)換速率 2MSPS)，實(shí)現(xiàn)電壓、電流同步采集，電流采樣分辨率達(dá) 0.01mA，支持加壓測流(FVMI)、加流測壓(FIMV)及直接測量(DMV)三種模式;功率測量選用 ADE9000 計(jì)量芯片，支持諧波分析(0-31 次)，適配非線性負(fù)載場景。

　　程控電源與負(fù)載：集成 3 路電壓電流源(VIS)、4 路偏置電壓源(VS)及程控正高壓源(0-75V)，負(fù)載采用電子負(fù)載模塊(0-100Ω，功率 5kW)，支持恒壓、恒流、恒阻模式切換，負(fù)載調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間<50ms，滿足動(dòng)態(tài)負(fù)載測試需求。

　　信號(hào)切換與控制：采用 48 位繼電器矩陣實(shí)現(xiàn)測試通道快速切換，切換時(shí)間<10ms，配合系統(tǒng)總線控制板(BUS)與 GPIB 接口，實(shí)現(xiàn)多模塊協(xié)同工作，同步精度達(dá) 1μs。

　　(二)功能結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

　　模塊化擴(kuò)展設(shè)計(jì)：核心檢測單元采用插槽式布局，支持測量模塊、電源模塊按需增減(如 “芯電衛(wèi)士” 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最高 9 路輸出擴(kuò)展)，基礎(chǔ)款含 4 路測試通道(重量≤50kg)，生產(chǎn)專用款可擴(kuò)展至 16 路(重量≤80kg)，適配不同產(chǎn)能需求。

　　快速換型夾具：集成標(biāo)準(zhǔn)化接口與可調(diào)節(jié)探針，兼容直徑 5-50mm 電源產(chǎn)品，換型時(shí)間<3 分鐘，探針接觸阻抗≤5mΩ，插拔壽命≥10 萬次，保障批量測試穩(wěn)定性。

　　智能交互界面：配備 15 英寸觸控屏，采用填表式菜單編程環(huán)境，支持測試程序可視化編輯(基于 Visual C++/Basic 開發(fā))，內(nèi)置 100 + 標(biāo)準(zhǔn)測試模板，操作人員無需專業(yè)編程能力即可快速上手。

　　(三)軟件與算法優(yōu)化

　　自動(dòng)化測試流程：支持 B/S 架構(gòu)遠(yuǎn)程操控，用戶通過 Web 界面下發(fā)測試指令，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行 “參數(shù)配置 - 信號(hào)激勵(lì) - 數(shù)據(jù)采集 - 結(jié)果判定” 全流程，可預(yù)設(shè)老化測試(如 1000 小時(shí)循環(huán)負(fù)載)、極限測試(高低溫環(huán)境下參數(shù)漂移)等復(fù)雜序列。

　　數(shù)據(jù)處理與溯源：采用 Ajax 異步通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，以波形、儀表等多形式展示結(jié)果，自動(dòng)生成 CSV/PDF 報(bào)告(含測試時(shí)間、設(shè)備編號(hào)、合格判定)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量≥100 萬條，支持 4G/5G 同步至云端數(shù)據(jù)庫。

　　自校準(zhǔn)與診斷：內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)電壓源(0-1000V，精度 0.01 級(jí))與電阻箱，開機(jī)自動(dòng)完成通道校準(zhǔn)，硬件故障時(shí)即時(shí)定位模塊(如 “PMU 測量異?！?，并推送校準(zhǔn)指導(dǎo)方案，校準(zhǔn)周期延長至 12 個(gè)月。

　　四、應(yīng)用實(shí)證與價(jià)值

　　DC/DC 電源模塊生產(chǎn)質(zhì)檢：某軍工電子企業(yè)采用 16 通道 ATE 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸入電壓 9-36V、輸出 5V/10A 模塊測試，單臺(tái)測試耗時(shí)從人工 20 分鐘降至 3 分鐘，單日檢測量從 200 臺(tái)提升至 1500 臺(tái)，電壓調(diào)整率測試誤差從 ±2% 降至 ±0.1%。

　　開關(guān)電源研發(fā)驗(yàn)證：中科院空間中心借助 JC-3191 系統(tǒng)開展 DC/DC 模塊可靠性測試，通過 1000 次高低溫循環(huán)(-40℃→85℃)測試，精準(zhǔn)捕捉紋波超標(biāo)(>100mV)故障點(diǎn)，研發(fā)周期縮短 40%。

　　新能源儲(chǔ)能電源檢測：某儲(chǔ)能企業(yè)采用擴(kuò)展型 ATE 系統(tǒng)，同步測試 8 路 48V/50A 儲(chǔ)能電源，重點(diǎn)核查充放電效率(要求≥95%)與過流保護(hù)響應(yīng)，不良率從 3.2% 降至 0.4%，測試報(bào)告自動(dòng)上傳至監(jiān)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全溯源。

　　五、選型關(guān)鍵要點(diǎn)

　　場景適配選型：生產(chǎn)質(zhì)檢優(yōu)先選 16-32 通道高速機(jī)型(測試速率≥100 次 / 秒)，研發(fā)驗(yàn)證需選 0.01 級(jí)高精度機(jī)型(支持諧波分析)，戶外抽檢可選用 4-8 通道便攜式款(重量≤30kg)。

　　參數(shù)覆蓋匹配：低壓小功率電源(<100W)選 0-200V/0-10A 機(jī)型，高壓大功率電源(>10kW)需擴(kuò)展至 0-1000V/0-50A，紋波測試需確保帶寬≥500kHz。

　　軟件功能需求：需批量測試選支持模板化編程與自動(dòng)報(bào)表的機(jī)型，研發(fā)需選支持自定義測試序列(如循環(huán)負(fù)載)與數(shù)據(jù)曲線分析的版本，多場地協(xié)同需選 B/S 架構(gòu)遠(yuǎn)程操控款。

　　擴(kuò)展性與維護(hù)：優(yōu)先選插槽式硬件設(shè)計(jì)(支持模塊升級(jí))，軟件需兼容 LabVIEW/TestStand，要求供應(yīng)商提供校準(zhǔn)服務(wù)與 24 小時(shí)故障響應(yīng)，核心部件(如 PMU)質(zhì)保≥2 年。