專利名稱：產品質量老化測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測試系統(tǒng)，尤其涉及一種產品質量老化測試系統(tǒng)。
背景技術：
近年來由于工商發(fā)達、社會進步，相對開發(fā)之產品亦會針對環(huán)保為宗旨，因此，當前開發(fā)的產品亦比以往更加節(jié)能低碳，而得以貢獻社會。BI (Burn-in)系統(tǒng)，即產品質量老化測試系統(tǒng)，通過對產品進行不斷的電流加載來達到質量檢測的目的?，F(xiàn)有的BI系統(tǒng)，采用磁約束控制(Pole-Restraining Control, PRC)作為電能的回收單元，但電能的平均回收效率不高(約50%)，成效有限。另外，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，產能低，因此已不滿足當前的生產要求以及“環(huán)保、節(jié)能”的理念。圖1繪示習知的產品質量老化測試系統(tǒng)100，其具有變壓器130，磁約束控制模組110作為電能回收單元，最終電能通過220V回到電子產品120的輸入端，電能平均回收效率為50%，成效有限。另外，該產品質量老化測試系統(tǒng)100的磁約束控制模組110還存在諸多缺點，如控制不好，導致電流畸變嚴重(如圖6中標記為610的曲線所示)，嚴重影響電網的質量；可靠性差，經常出現(xiàn)異常，使得變頻器在加載過程中經常炸機；電流諧波含量高(30%以上)，導致回饋能量少，效率低。由此可見，上述現(xiàn)有的BI系統(tǒng)，顯然仍存在不便與缺陷，而有待加以進一步改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的方式被發(fā)展完成。因此，如何能更有效的節(jié)省能源、提升產能，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明之一目的是在于，提供一種創(chuàng)新的產品質量老化測試系統(tǒng)，以解決上述問題。依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種產品質量老化測試系統(tǒng)，包括變壓器與主動前端轉換器。其中，變壓器用以對至少一電子產品供電，主動前端轉換器電性耦接變壓器與電子產品，用以將電子產品所輸出的電能回收到該電子產品的輸入端。上述變壓器可包括一三相交流電網，該三相交流電網電性耦接該電子產品的輸入端。上述主動前端轉換器亦可包括第一電抗器、第一主動前端轉換模組、第二主動前端轉換模組、第二電抗器、隔離變壓器與LC濾波器。第一電抗器電性耦接三相交流電網，第一主動前端轉換模組電性耦接第一電抗器，第二主動前端轉換模組經由一直流總線電性耦接第一主動前端轉換模組，第二電抗器電性耦接第二主動前端轉換模組；隔離變壓器電性耦接第二電抗器，LC濾波器電性耦接隔離變壓器與電子產品。第二主動前端轉換模組用以將電子產品經由LC濾波器、隔離變壓器與第二電抗器所回傳的第一交流電轉換成直流電，第一主動前端轉換模組用以將直流電轉換成與三相交流電網匹配的第二交流電，并透過第一電抗器回饋至三相交流電網。上述產品質量老化測試系統(tǒng)亦可包括計算機設備。該計算機設備用以發(fā)送一啟停信號給第一主動前端轉換模組，當?shù)谝恢鲃忧岸宿D換模組輸出一故障信號給計算機設備時，由計算機設備判定第一主動前端轉換模組是否正常，當?shù)谝恢鲃忧岸宿D換模組正常時，則計算機設備用以啟動第一主動前端轉換模組，然后由第一主動前端轉換模組的運轉狀態(tài)來控制第二主動前端轉換模組的啟停。上述計算機設備根據(jù)電子產品的機種判定所需負載大小，并發(fā)送一加載指令信號給第二主動前端轉換模組，使第二主動前端轉換模組控制第一交流電到預設電流，第一主動前端轉換模組檢測直流總線之電壓高于預定電壓后，將能量以與三相交流電網的電壓同頻、同相位的第二交流電回饋給三相交流電網。上述電子產品為一變頻器。綜上所述，本發(fā)明的技術方案與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。該產品質量老化測試系統(tǒng)藉由主動前端轉換器平均回收效率約80%，可達到相當?shù)募夹g進步，并具有產業(yè)上的廣泛利用價值，其至少具有節(jié)省能源、提升產能，并具有改善電網電力質量、減少變壓器負荷，提高設備的穩(wěn)定性、以及降低負載成本等諸多優(yōu)點。
讀者在參照附圖閱讀了本發(fā)明的具體實施方式
以后，將會更清楚地了解本發(fā)明的各個方面。其中，
圖1繪示現(xiàn)有的產品質量老化測試系統(tǒng)；
圖2繪示依據(jù)本發(fā)明一實施方式的產品質量老化測試系統(tǒng)；
圖3為圖2中的主動前端轉換器的工作原理圖4為圖3的第一、第二主動前端轉換模組聯(lián)動示意圖5繪示依據(jù)本發(fā)明一實施方式的產品質量老化測試系統(tǒng)的能量回授系統(tǒng)原理
圖6和圖7分別為系統(tǒng)改造前后，能量回授系統(tǒng)測得的電流波形圖；圖8為實際對改造前、后的產品質量老化測試系統(tǒng)進行功率電能質量檢測對比
圖9為新產品質量老化測試系統(tǒng)架構圖；以及圖10和圖11是系統(tǒng)改善前后操作接口。主要組件符號說明100 產品質量老化測試系統(tǒng)
120 電子產品
200 產品質量老化測試系統(tǒng)
310 三相交流電網
330 第一主動前端轉換模組
350:第二電抗器
370 =LC濾波器
510 計算機設備
110 磁約束控制模組130 變壓器210 主動前端轉換器320 第一電抗器340 第二主動前端轉換模組360 隔離變壓器380 直流總線610、710 電流波形
620、720:電網電壓900 輸入輸出控制器
具體實施例方式為了使本發(fā)明之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面，眾所周知的元件與步驟并未描述于實施例中，以避免對本發(fā)明造成不必要的限制。于具體實施方式
部分與權利要求書部分，涉及“耦接(coupledwith) ”之描述，其可泛指一元件透過其他元件而間接連接至另一元件，或是一元件無須透過其他元件而直接連接至另一元件。于具體實施方式
部分與權利要求書部分，除非內文中對于冠詞有所特別限定，否則“一”與“該”可泛指單一個或復數(shù)個。本文中所使用的“約”、“大約”或“大致”用以修飾任何可些微變化的數(shù)量，但這種些微變化并不會改變其本質。于實施方式中若無特別說明，則代表以“約”、“大約”或“大致”所修飾之數(shù)值的誤差范圍一般是容許在百分之二十以內，較佳地是于百分之十以內，而更佳地則是于百分之五以內。本發(fā)明提供了一種產品質量老化測試系統(tǒng)，其可用于加載待測之電子產品，或是廣泛地運用在相關之技術環(huán)節(jié)。以下將搭配圖2 圖11來說明此產品質量老化測試系統(tǒng)的具體實施方式
。圖1繪示現(xiàn)有的產品質量老化測試系統(tǒng)100，圖2為依據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的產品質量老化測試系統(tǒng)200，兩圖為新舊BI架構電能平均回收率的比較。從圖中可以看出舊BI架構平均回收率低的主要原因是磁約束控制模組110輸出是通過220V回到電子產品120的輸入端，440V電壓回收造成了變壓器130的二次耦合。而新的產品質量老化測試系統(tǒng)200，主動前端轉換器(activefront-end converter) 210輸出自動選擇電子產品120對應電壓回到輸入端，避免了舊BI架構所造成的問題，因此提升了電能的回收效率。圖3為主動前端轉換器210的工作原理圖。如圖3所示，變壓器包括三相交流電網310，主動前端轉換器210包括三相交流電網310、第一電抗器320、第一主動前端轉換模組330、第二主動前端轉換模組；340、第二電抗器350、隔離變壓器360與LC濾波器370。在結構上，三相交流電網310電性耦接該電子產品120的輸入端，第一電抗器320電性耦接三相交流電網310，第一主動前端轉換模組330電性耦接第一電抗器320，第二主動前端轉換模組340經由直流總線380電性耦接第一主動前端轉換模組330，第二電抗器350電性耦接第二主動前端轉換模組340 ；隔離變壓器360電性耦接第二電抗器350，LC濾波器370電性耦接隔離變壓器360與該電子產品120。于本實施例中，電子產品120為變頻器 120。當?shù)谝恢鲃忧岸宿D換模組330、第二主動前端轉換模組340正常工作時，電流按圖中箭頭指示的方向流動，第二主動前端轉換模組340工作在電流模式，作為轉換器，用于給變頻器120加載，即AC到DC。第一主動前端轉換模組330工作在電壓模式，作為逆變器，將第二主動前端轉換模組340吸收的能量以弦波形式回饋至三相交流電網310，即DC到AC。換言之，第二主動前端轉換模組340用以將電子產品120經由LC濾波器370、隔離變壓器260與第二電抗器350所回傳的第一交流電ACl轉換成直流電DC ；第一主動前端轉換模組用以將直流電DC轉換成與三相交流電網匹配310的第二交流電AC2，并透過第一電抗器320回饋至三相交流電網310。圖4為第一主動前端轉換模組330、第二主動前端轉換模組340聯(lián)動示意圖，首先，計算機設備用以發(fā)送一啟停信號給第一主動前端轉換模組330，當?shù)谝恢鲃忧岸宿D換模組330輸出一故障信號給計算機設備時，由計算機設備判定第一主動前端轉換模組330是否正常，當?shù)谝恢鲃忧岸宿D換模組330正常時，則計算機設備用以啟動第一主動前端轉換模組330，然后由第一主動前端轉換模組330的運轉狀態(tài)來控制第二主動前端轉換模組340的啟停。圖5為產品質量老化測試系統(tǒng)200的能量回授系統(tǒng)原理圖。途中虛線包圍者為接觸器，計算機設備510根據(jù)電子產品的機種判定所需負載大小，并發(fā)送一加載指令信號給第二主動前端轉換模組340，使第二主動前端轉換模組340控制第一交流電到預設電流(約等于變頻器120輸出電流)，此時變頻器120輸出功率接近100%。第一主動前端轉換模組330檢測直流總線380之電壓高于預定電壓后，將能量以與三相交流電網310的電壓同頻、同相位的第二交流電回饋給三相交流電網310。按照以上方式循環(huán)，變頻器120即達到老化測試目的，電能也就最大限度的節(jié)約。圖6、圖7分別為系統(tǒng)改造前、后能量回授系統(tǒng)測得的電流波形，圖中610、710為回饋電網時的電流波形，620、720為電網電壓，從波形中可以看出PRC模塊(即圖1的磁約束控制模組110)使波形610產生嚴重畸變。圖7是使用AFE(即圖2的主動前端轉換器210)后的波形圖，可以看出，即使電網中電壓同樣產生了畸變，但電流波形710卻得到很好的改善。如果產品質量老化測試系統(tǒng)200全部改造使用主動前端轉換器，電網電壓會得到明顯的改善，網側電流也幾乎為標準的正弦波。從而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到很好的提升。圖8為實際對產品質量老化測試系統(tǒng)100、200進行功率電能質量檢測對比圖，實際測試的結果顯示，在回饋效率方面，新的產品質量老化測試系統(tǒng)200相比于舊的產品質量老化測試系統(tǒng)100，回收率從不到50%提高到80%以上，極大地節(jié)省了能源，提高了能源利用率。新的產品質量老化測試系統(tǒng)200在回饋電網的電流總畸變率THDi比舊的產品質量老化測試系統(tǒng)100改善很多，舊的產品質量老化測試系統(tǒng)100回饋電網時電流諧波含量高達17. 3%以上，回饋的電能質量很差，新的產品質量老化測試系統(tǒng)200回饋電網時的電流諧波含量只有9. 2%，回饋的電流波形近似為正弦波，諧波含量很低，因此新的產品質量老化測試系統(tǒng)200對電網電力質量改善起到了很大的幫助。圖9為新產品質量老化測試系統(tǒng)200架構圖，此架構總計四層，每一層具有輸入輸出控制器(I/O controller)900共享一組(電流模式、電壓模式)第一主動前端轉換模組330、第二主動前端轉換模組340，同時可測試八臺電子產品120。四層的控制方式相同。圖10、圖11是系統(tǒng)改善前后操作接口，舊的系統(tǒng)采用VB語言編寫，每次只能上Burn-in兩臺電子產品，效率低，速度慢。新系統(tǒng)采用C#語言編寫，接口簡潔，美觀，操作簡單，響應信息與錯誤信息同時顯示在操作信息欄里，使操作者一目了然。同時一次可以上Burn-inS臺電子產品，有效的提高了產能。綜上所述，該系統(tǒng)改善后性能上的提升主要有以下幾點(1)以1個chamber計算原有模式4層，每層最多可以B/I4臺，共16臺產品；然而，新的模式4層，每層最多可以B/I 8臺，共32臺，更改后產能提升一倍。(2)采用AFE能量回升單元，回收效率提高，達到節(jié)省能源的效果。(3)在相同的產能要求下，節(jié)省了設備及所需空間。(4)改善了電網電力質量，減少了變壓器負荷。(5)提高了設備運行的穩(wěn)定性，降低了負載的后期維護成本。上文中，參照附圖描述了本發(fā)明的具體實施方式
。但是，本領域中的普通技術人員能夠理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以對本發(fā)明的具體實施方式
作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發(fā)明權利要求書所限定的范圍內。
權利要求
1.一種產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，所述產品質量老化測試系統(tǒng)包括變壓器，用以對至少一電子產品供電；以及主動前端轉換器，電性耦接該變壓器與該電子產品，用以將該電子產品所輸出的電能回收到該電子產品的輸入端。
2.如權利要求1所述的產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，該變壓器包括一三相交流電網，該三相交流電網電性耦接該電子產品的輸入端。
3.如權利要求2所述的產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，該主動前端轉換器更包括第一電抗器，電性耦接該三相交流電網；第一主動前端轉換模組，電性耦接該第一電抗器；第二主動前端轉換模組，經由一直流總線電性耦接該第一主動前端轉換模組；第二電抗器，電性耦接該第二主動前端轉換模組；隔離變壓器，電性耦接該第二電抗器；以及LC濾波器，電性耦接該隔離變壓器與該電子產品。
4.如權利要求3所述的產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，該第二主動前端轉換模組用以將該電子產品經由該LC濾波器、該隔離變壓器與該第二電抗器所回傳的第一交流電轉換成直流電，該第一主動前端轉換模組用以將該直流電轉換成與該三相交流電網匹配的第二交流電，并透過該第一電抗器回饋至該三相交流電網。
5.如權利要求4所述的產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，所述產品質量老化測試系統(tǒng)更包括一計算機設備，該計算機設備用以發(fā)送一啟停信號給該第一主動前端轉換模組，當該第一主動前端轉換模組輸出一故障信號給該計算機設備時，由該計算機設備判定該第一主動前端轉換模組是否正常，當該第一主動前端轉換模組正常時，則該計算機設備用以啟動該第一主動前端轉換模組，然后由該第一主動前端轉換模組的運轉狀態(tài)來控制該第二主動前端轉換模組的啟停。
6.如權利要求5所述的產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，該計算機設備根據(jù)該電子產品的機種判定所需負載大小，并發(fā)送一加載指令信號給該第二主動前端轉換模組，使該第二主動前端轉換模組控制該第一交流電到預設電流，該第一主動前端轉換模組檢測該直流總線之電壓高于預定電壓后，將能量以與該三相交流電網的電壓同頻、同相位的第二交流電回饋給該三相交流電網。
7.如權利要求1 6中任一項所述的產品質量老化測試系統(tǒng)，其特征在于，該電子產品為一變頻器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種產品質量老化測試系統(tǒng)，其包括變壓器與主動前端轉換器。變壓器用以對至少一電子產品供電；主動前端轉換器，電性耦接變壓器與電子產品，用以將電子產品所輸出的電能回收到該電子產品之輸入端。本發(fā)明藉由主動前端轉換器平均回收效率約80％，可達到相當?shù)募夹g進步，并具有產業(yè)上的廣泛利用價值，其至少具有節(jié)省能源、提升產能，并具有改善電網電力質量、減少變壓器負荷，提高設備的穩(wěn)定性、以及降低負載成本等諸多優(yōu)點。
文檔編號H02J3/38GK102570501SQ201110447929
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權日2011年12月28日
發(fā)明者劉妙, 李小艷, 顧青蘇, 顏良益 申請人:中達光電工業(yè)(吳江)有限公司, 臺達電子企業(yè)管理(上海)有限公司, 臺達電子工業(yè)股份有限公司