【摘 要】
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直流电源在日常生活中和工业生产中有着广泛的应用范围。电源产品质量直接关系到电源制造商的声誉和用户的使用体验。因此,一系列科学的电源产品的试验,是保证产品质量的有效手段。根据技术标准,采用多种测试方法,可以验证电源产品的性能是否符合技术标准,可以判断电源产品性能的优劣。电源性能测试通过多种电源测试设备,可靠的检测精度和完善的检测技术来完成,对电源产品的改善和电力行业的发展具有重要意义。直流电源的测试
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直流电源在日常生活中和工业生产中有着广泛的应用范围。电源产品质量直接关系到电源制造商的声誉和用户的使用体验。因此,一系列科学的电源产品的试验,是保证产品质量的有效手段。根据技术标准,采用多种测试方法,可以验证电源产品的性能是否符合技术标准,可以判断电源产品性能的优劣。电源性能测试通过多种电源测试设备,可靠的检测精度和完善的检测技术来完成,对电源产品的改善和电力行业的发展具有重要意义。直流电源的测试,根据《直流稳态电源通用规范》可分为常态特性参数和瞬态特性参数两大类。因为瞬态参数测试要求分辨率更高,所以能满足瞬态特性参数测试的仪器,也同样适用于常态特性参数。对于瞬态特性参数测试时,需要对以下项目进行测试:电源瞬态响应(包含源瞬态响应、负载瞬态响应、开机瞬变、关机瞬变、短路测试)和电源保护测试等。本文所研究的直流电源测试仪是一款针对直流电源瞬态特性分析的特性仪器。其主要应用场所在直流电源真实带载状态下,测试直流电源的瞬态特性。本文对直流电源的电源瞬态响应测试进行相关的理论研究,设计了直流电源测试仪的软件总体方案。采集板卡+FPGA+ARM+上位机的架构。在该方案中,瞬态信号通过采集板卡采集,FPGA负责将采集板卡数据进行处理,ARM作为USB传输的中转,上位机负责最后的数据分析。首先,完成下位机驱动模块功能的设计与实现。按照USB传输协议,采用了USB固件开发系统。设计了应用层协议的通信指令的定义和交互流程。接着,完成上位机部分的驱动设计。包括USB驱动和板卡驱动两层。板卡驱动器软件程序的设计分为采集控制、缩放控制、触发控制和校准控制。整体采用分层结构实现,结构清晰,易于扩展和维护。然后,完成直流电源测试仪的瞬态信号测量功能。对不同类型直流电源瞬态信号测试项目进行分类,不同测试项目使用对应的算法实现,并且完成数据提取功能。最后将研发的直流电源测试仪在实际平台上进行系统功能和性能测试。测试结果表明,设计的USB2.0驱动模块可进行有效的数据传输,该直流电源测试仪的各种采集、缩放、触发和校准功能均工作正常,瞬态信号分析模块测试瞬态信号时均符合设计要求。
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