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ate電源自動測試系統(tǒng)

發(fā)布時間：2025-10-23 點擊數：0

　　一、場景定位與核心價值

　　ATE 電源自動測試系統(tǒng)是電源模塊(DC/DC、AC/DC)、開關電源等產品研發(fā)驗證、生產質檢及可靠性評估的核心設備，由精密測量單元、程控電源 / 負載、繼電器矩陣、主控系統(tǒng)及測試軟件組成，通過自動化流程設計實現電源全參數的高效檢測。其 “多通道并行測試 + 全參數覆蓋 + 數據可追溯” 特性直擊行業(yè)痛點 —— 傳統(tǒng)人工測試依賴多臺單機儀表拼接，單臺電源測試需手動切換 15 + 項參數，耗時超 20 分鐘且誤差率達 5%，而 ATE 系統(tǒng)可實現 3 分鐘 / 臺全流程自動測試，同時解決測試數據人工記錄混亂、溯源困難等問題(占生產質檢投訴的 65%)，適配電源生產廠、軍工電子、新能源儲能等多場景需求。

　　二、核心性能參數與行業(yè)標準

　　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(可擴展至 200A)，功率測量準確度達 0.01 級，紋波測量帶寬 0-1MHz(精度 ±1%)，完全符合 GB/T 14714-2013《微電機專用電源通用技術條件》及 IEC 61010-1 安全標準。支持測試項目涵蓋輸入輸出特性(電壓調整率≤0.1%、電流調整率≤0.2%)、保護功能(過壓 / 過流 / 短路保護動作時間<10ms)、效率(測量精度 ±0.5%)、溫升(-40℃~150℃，精度 ±0.5℃)等 20 + 項核心參數。

　　系統(tǒng)擴展性與兼容性方面，采用插槽式架構設計，支持 8-16 路并行測試通道(如 JC-3191 系統(tǒng)含 16 個功能插槽)，單通道測試速率≥100 次 / 秒，可同時適配 5 種以上不同型號電源(通過快速換型夾具實現)。軟件支持 GB/T 2423 系列可靠性測試標準，可自定義測試序列(如循環(huán)負載測試、高低溫老化測試)，數據采樣率達 1MSPS，滿足動態(tài)性能分析需求。

　　環(huán)境與安全性能上，工作溫域 0℃~40℃，相對濕度 20%~80%(無凝露)，整機采用雙重絕緣設計，絕緣電阻≥1000MΩ@500V DC，通過 CE、UL 安全認證，集成急停按鈕與過壓保護模塊，測試電壓超額定值 120% 時自動切斷回路。

　　三、自動化精準測試的技術實現路徑

　　(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(轉換速率 2MSPS)，實現電壓、電流同步采集，電流采樣分辨率達 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 計量芯片，支持諧波分析(0-31 次)，適配非線性負載場景。

　　程控電源與負載：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)，負載采用電子負載模塊(0-100Ω，功率 5kW)，支持恒壓、恒流、恒阻模式切換，負載調節(jié)響應時間<50ms，滿足動態(tài)負載測試需求。

　　信號切換與控制：采用 48 位繼電器矩陣實現測試通道快速切換，切換時間<10ms，配合系統(tǒng)總線控制板(BUS)與 GPIB 接口，實現多模塊協同工作，同步精度達 1μs。

　　(二)功能結構創(chuàng)新

　　模塊化擴展設計：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)實現最高 9 路輸出擴展)，基礎款含 4 路測試通道(重量≤50kg)，生產專用款可擴展至 16 路(重量≤80kg)，適配不同產能需求。

　　快速換型夾具：集成標準化接口與可調節(jié)探針，兼容直徑 5-50mm 電源產品，換型時間<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))，內置 100 + 標準測試模板，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

　　自動化測試流程：支持 B/S 架構遠程操控，用戶通過 Web 界面下發(fā)測試指令，系統(tǒng)自動執(zhí)行 “參數配置 - 信號激勵 - 數據采集 - 結果判定” 全流程，可預設老化測試(如 1000 小時循環(huán)負載)、極限測試(高低溫環(huán)境下參數漂移)等復雜序列。

　　數據處理與溯源：采用 Ajax 異步通信技術實現數據實時更新，以波形、儀表等多形式展示結果，自動生成 CSV/PDF 報告(含測試時間、設備編號、合格判定)，數據存儲容量≥100 萬條，支持 4G/5G 同步至云端數據庫。

　　自校準與診斷：內置標準電壓源(0-1000V，精度 0.01 級)與電阻箱，開機自動完成通道校準，硬件故障時即時定位模塊(如 “PMU 測量異?！?，并推送校準指導方案，校準周期延長至 12 個月。

　　四、應用實證與價值

　　DC/DC 電源模塊生產質檢：某軍工電子企業(yè)采用 16 通道 ATE 系統(tǒng)，實現輸入電壓 9-36V、輸出 5V/10A 模塊測試，單臺測試耗時從人工 20 分鐘降至 3 分鐘，單日檢測量從 200 臺提升至 1500 臺，電壓調整率測試誤差從 ±2% 降至 ±0.1%。

　　開關電源研發(fā)驗證：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，精準捕捉紋波超標(>100mV)故障點，研發(fā)周期縮短 40%。

　　新能源儲能電源檢測：某儲能企業(yè)采用擴展型 ATE 系統(tǒng)，同步測試 8 路 48V/50A 儲能電源，重點核查充放電效率(要求≥95%)與過流保護響應，不良率從 3.2% 降至 0.4%，測試報告自動上傳至監(jiān)管平臺實現全溯源。

　　五、選型關鍵要點

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

　　參數覆蓋匹配：低壓小功率電源(<100W)選 0-200V/0-10A 機型，高壓大功率電源(>10kW)需擴展至 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報表的機型，研發(fā)需選支持自定義測試序列(如循環(huán)負載)與數據曲線分析的版本，多場地協同需選 B/S 架構遠程操控款。

　　擴展性與維護：優(yōu)先選插槽式硬件設計(支持模塊升級)，軟件需兼容 LabVIEW/TestStand，要求供應商提供校準服務與 24 小時故障響應，核心部件(如 PMU)質?！? 年。