单板硬件测试规范.doc

1、页数：第 1 页 共 75 页 电源单板硬件测试规范 修 订 信 息 登 记 表 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 2 页 共 75 页 第 2 页 目 录 前 言 6 摘 要： 7 关键词： 7 缩略词解释 7 一. 目 的 7 二. 适用范围 7 三. 引用/参考标准或资料 7 四. 名词解释 7 五. 测试基本原则及判定准则 7 5.1 测试基本原则 .7 5.2 技术指标说明 .8 5.3 不合格测试项目分类准则 .8 5.4 质量判定准则 .8 5.5 测试准备 .8 六. 测试仪器、测试工具、测试环境 8 6.1 测试仪器 .8 6.2 测试工具 .9 6.3 测试环境

2、 .9 七. 测试项目、测试说明、测试方法、判定标准 9 7.1 外观及尺寸审查 .9 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 3 页 共 75 页 第 3 页 7.2 电路原理图审查 .10 7.2.1 基准电路 .10 7.2.2 滤波电路 .10 7.2.3 保护电路 .12 7.2.4 看门狗电路 .12 7.2.5 ID 电路 .14 7.2.6 缓冲驱动电路 .14 7.2.7 锁存电路 .15 7.2.8 分压电路 .16 7.2.9 键盘电路 .16 7.2.10 模拟量通道选择电路 17 7.2.11 有效值电路 .19 7.2.12 差分放大电路 .20 7.2.13

3、 压频转换电 路 .21 7.2.14 RS485/422 电路 .23 7.2.15 RS232 电路 28 7.2.16 CAN 电路 .29 7.2.17 CPU 基本电路审查 .31 7.2.17.1 MCS51 基本电路 31 7.2.17.2 TI DSP 基本电路 32 7.2.17.3 MPC852 基本电路 35 7.2.17.4 ARM 基本电路 .36 7.2.18 继电器电路 .39 7.2.19 交流电压采样电路 .41 7.3 信号测量 .42 7.3.1 基准电路 .42 7.3.2 看门狗电路 .44 7.3.3 时钟电路 .46 7.3.4 ID 电路 .47

4、 7.3.5 分压电路 .47 7.3.6 IIC 电路 48 7.3.7 有效值电路 .49 7.3.8 平均值电路 .49 7.3.9 差分放大电路 .51 7.3.10 交流频率采样电路 .51 7.3.11 电池熔丝状态检测电路 .53 7.3.12 压频转换 电路 .55 7.3.13 光耦固态继电器 .56 7.3.14 光藕电路 .57 7.3.15 RS485/422 电路 .57 7.3.16 RS232 电路 58 7.3.17 CAN 电路 .59 7.3.18 CPU 电路信号测量 .61 7.3.18.1 MCS51 单片机基本电路 .61 文档名称: 电源单板硬件测

5、试规范 页数: 第 4 页 共 75 页 第 4 页 7.3.18.2 DSP 基本电路 61 7.3.18.3 MPC852 基本电路 .63 7.3.18.4 ARM 基本电路 64 7.4 电路计算 .65 7.4.1 TVS 电路 65 7.4.2 光耦固态继电器 .67 7.4.3 光藕计算 .68 7.4.4 差分放大电路计算 .71 7.4.5 单板电路功耗计算 .71 7.5 研究性测试 .72 7.5.1 近场骚扰测试 .72 八. 附录 75 8.1 测试方案模板 .75 8.2 测试项目手册模板 .75 8.3 单板测试 CheckList .75 8.4 整流模块 DS

6、P 硬件测试规范 76 8.5 逻辑电平 .76 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 5 页 共 75 页 第 5 页 前 言 摘 要： 本规范介绍了电源单板硬件测试的项目、测试方法以及测试原理。 关键词： 电源单板硬件测试 原理图 波形测量 电路计算 缩略词解释 LCD: Liquid Crystal Display LED: Light Emitting Diode CPU: Central Processing Unit 一.目 的 规范监控单板的白盒、极限测试，包含测试项目、测试说明、测试方法以及判定标准等； 规范通信监控单板白盒极限测试的基本原则、不合格问题分类与质量判定标

7、准； 返回 目录 二.适用范围 适用于公司所生产的电源系统及环境监控的监控单板。 返回目录 三.引用/参考标准或资料 产品开发规格书 、 单板详细设计书 返回目录 四.名词解释 1 IEC ：国际电工委员会 2 EUT ：被测设备 3 劣化( 性能)：任何装置、设备或系统的工作性能与正常性能非期望的偏离。劣化可应用于暂时性 或永久性的故障。 4 正常工作：监控单板功能符合设计要求。 返回目录 五.测试基本原则及判定准则 5.1 测试基本原则 以标准（IEC 标准和其它国际标准、国家标准、部颁标准） 、开发规格书、企业标准、测试规 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 6 页 共 75

8、页 第 6 页 范为依据，以测试数据为准绳，站在用户的角度上对监控单板进行评测，将功能缺陷与故障隐患暴 露在测试阶段。 系统指标判据以开发规格书和企业标准为准，当测试项目在开发规格书和企业标准中未明确 界定时，以测试规范中系统指标的默认参考指标或相关行业标准为准。 测试工作不受项目开发组态度与思路及其他干扰测试过程因素的影响，独立按照测试流程进 行。 样机测试中，如果因测试问题较严重，已影响系统测试工作的顺利进行，需停止测试，方允 许在受测系统上进行修改，项目开发组对问题进行修改并完成自测后，重新提交测试申请，转入下 一循环的测试。其余情况下，测试问题只能在第二套样机上进行修改及自测，并进行记

9、录。在下一 测试阶段，对改正后的测试问题进行系统验证并进行其它项目的测试。中试测试着重测试设计产品 的复制效果复制品性能、指标的达标情况。 返回目录 5.2 技术指标说明 开发规格书或企业标准规定的指标低于业界相关标准的规定时，需修改开发规格书或企业标准，否 则依据业界标准判定开发规格书或企业标准不合格，并提请总体办重新对开发规格书或企业标准进 行评审。 指标界定 部标为最低标准，当开发规格书优于部标、国标或国际标准时，以开发规格书和企业标准为准： 未做特殊说明的指标为开发规格书、项目任务书及相关标准中界定的指标要求，是产品必须具备的 基本指标。 返回目录 5.3 不合格测试项目分类准则 请参

10、考测试部制定的测试问题分类标准 。 返回目录 5.4 质量判定准则 合格判定： 无 A、B 类不合格项，C 类不合格项小于 3 项，判定系统合格。 不合格判定： A、B 类问题，一项不合格，既判定系统不合格； C 类问题， 三项（不含三项）以上不合格，既判定系统不合格； D 类问题判定： 由总体组和专家组，参照技术、市场、生产、成本等等限制条件确定其对系统合格与否的影响。 对 D 类问题的判定结果，由总体组和专家组负责，不计入测试部的评定指标范围。 对本规范，如果没有特别说明，不合格的为严重问题。 返回目录 5.5 测试准备 单板测试前需要先进行上下电切换 20 次及快速上下电 20 次，人为

11、以最快的速度进行上下电， （考 察 CPU 及 SDRAM 和 Flash 是否因掉电时间缓慢引起异常），不能有损坏，监控不能出现重启及其 它异常情况，才开始测试。 返回目录 六.测试仪器、测试工具、测试环境 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 7 页 共 75 页 第 7 页 6.1 测试仪器 序号 仪器仪表 精度及级别 1 名称 参考型号 2 数字万用表 FLUKE-45 3 数字万用表 FLUKE-187 4 模拟示波器 100MHZ 或 20MHZ 5 数字示波器 Tek TDS510A 500MHZ，500MS/S 6 数示示波器 Tek TD340A 100MHZ 100

12、MHZ，500MS/S 7 可调稳压电源 WYK100-10 输出电压：0 100V 输出电流：0 10A 8 双路跟踪稳压 稳流电源 DH1718D-4 0-32V， 0-3A 9 计算机 PIII800 以上 带网口，串口，WIN98/2K/XP 10 信号源 CA100 11 函数发生器 HP33120A 返回目录 6.2 测试工具 POWERSTAR 后台测试软件； 监控系统内、外通信协议测试平台。 返回目录 6.3 测试环境 测试实验室 七.测试项目、测试说明、测试方法、判定标准 7.1 外观及尺寸审查 测试说明： 1) 初样样机单板飞线不能超过 3 处，不能存在飞器件；其他版本样机

13、不能存在飞线和飞器件 现象； 2) 插座应该有防插错功能；（详见保护电路测试） 3) 建议有电源指示灯或电源指示灯接口 4）样机尺寸应符合规格书要求 测试方法： 外观：目测。 尺寸：使用长度量具测量。 判定标准： 符合测试说明，合格；否则，则判定不合格。 参考案例： 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 8 页 共 75 页 第 8 页 案例 1 【现象描述】SM模块的电源输入口与RS485通讯口的插座相同，无防插座处理，导致测试时，将 RS485通讯线与电源输入口差错，从而将连接在 RS485总线的所有SM模块端口损坏。 返回 目录 7.2 电路原理图审查 7.2.1 基准电路 测试

14、说明： 模拟量在采样时需要有基准电路，当基准发生变化时，将导致模拟量采样发生漂移或严重 偏离实际输入。 电压基准源分为并联型和串联稳压型。并联型基准主要是利用半导体结的正负温度特性， 通过设计一定的间隙电压下，其温度系数最小。一般的间隙电压有 2.5V, 1.24V，1.225V 等。 2.5V 我司主要推荐使用 AZ431，HA17431H。1.24V 主要使用 AZ431L，LMV431 。1.225V 主要 采用 LM4041，TS4041。串联稳压型，其结构同电压调整器类似，其内部一般也需要一个基准 源，外部有高精度的反馈网络。由于一般要采用特殊的工艺，制程较复杂，价格较贵。此基准 能

15、做到高精度，低温度系数。主要用于高精度和低温漂的场合。串联型基准主要采用 2.5V，2.048V 基准。SOT-23 封装是以后主要封装，35 年内基本不会淘汰。我司推荐 ADR380，MAX6021 。 基准电路的基准源的选取应该使用公司推荐的芯片。同时基准只用于电压参考，不允许直 接用于作电源供电或输出较大的电流。 测试方法： 1. 基准电路的基准源的选取应该满足测试说明，否则提一建议问题。 2. 检查电路原理图，基准是否只用于电压参考，不允许直接用于作电源供电或输出较大的 电流。 判定标准： 符合测试说明为合格，否则不合格。 参考案例： 无 返回 目录 7.2.2 滤波电路 测试说明：

16、在单板的电源输入侧，出于对电源质量，上电特性及热插拔的需要，需要加电源滤波电路。 电源滤波电路的形式有多种，可以是单电容型、单电感型、L 型、 型滤波器，其中比较 通用，效果较好的是 形电源滤波器，它的基本电路形式为图 1 所示。C2 C4U in UoutL1C1 C3 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 9 页 共 75 页 第 9 页 图1 形电源滤波器 单板中 形电源滤波器的容抗及感抗参数应按实际需要进行选择，滤波器中的 C1 与 C2，C3 与 C4 一般是由电解电容及高频电容组成的并联电容组，其中 C2 与 C3 一般为电解电容， 其主要作用是滤除电源中的低频噪声，而 C

17、1 与 C4 一般为独石或瓷片电容，主要作用是为了滤 除电源上的高频噪声。输入侧的电解电容的容值一般不宜过大，否则当单板带电插入时相当于 对电源并入一大电容，可能会将电源电压瞬间拉低造成同框单板复位。输入侧高频电容的值一 般在 0.01uf-0.1uf 之间，低频电容一般选择在 10uf-47uf 之间。电感的作用为抑制电流瞬间变 化，电感越大，抑制效果越好。但同时电感太大时单板的上电特性不好，上电及掉电或带电插 拔时，电感两端会产生反电势，这样会对后面的负载产生影响。故参数不宜过大，推荐的参数 为 10uH-40uH。标准值为 10uH。输出侧的电容不仅要完成去耦及过滤纹波的作用，并且还须维

18、 持输出电平不受电感反电势的影响，兼顾考虑板内负载大小及板内其他去耦电容的数量，推荐 参数为低频电容 10uf-50uf，高频电容 0.01uf-0.1uf。电容电感的实际取值要由单板的电路及 单板需要完成的功能具体决定。 实用的电源滤波器 图2 电源滤波器的实用电路 如图所示为一种比较实用的电源滤波器，它对滤除差模噪声和共模噪声都有一定的效果。共 模电感 L1 在滤除差模噪声的同时对共模噪声有显著效果，同时 C7、C11 也是滤除共模噪声， 一般选用 1000pF0.1uF 的瓷介电容，有较好的高频特性，这两个电容的接地阻抗也要求尽可能 的小，其值选的较大时有助于增强滤波效果，但却使接地阻抗

19、减小，漏电流变大，因此应考虑 漏电流的影响。共模电感的铁心应选取较难磁饱和且注意截面积不能太小，否则易使铁心磁饱 和而使滤波效果下降。 输出滤波器可根据使用对象对电源的要求来选取，数字电路尤其是高速数字电路对电源要求 比较高，可选用如下的滤波电路： 图3 电源输出滤波器 测试方法： 1）审查电路中有无电源滤波器。如无电源滤波器则测试中应重点测试单板带电插拔性能、电源 波动时单板的工作性能，以及频繁上电对单板的冲击。 2）审查电路中电源滤波器的电路拓扑，如果与测试说明中的滤波器不同，则需要进行一下项目 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 10 页 共 75 页 第 10 页 测试: a

20、 在电源输入的要求电压范围内变化，用示波器测量输出电压纹波峰峰值。电源纹波应该小于 额定输出的 3； b 对单板频繁上下电 5 次，观察是否存在单板不能启动或正常工作的情况。 判定标准： 1） 检查电路拓扑是否为公司推荐的拓扑结构与参数范围，否则提一个建议问题。 2） 满足测试说明，合格；否则，不合格。 参考案例： 无 返回目录 7.2.3 保护电路 测试说明： 电源的极性保护电路有两种形式，一种是电源的正负极性接反时，电路不工作，只做保护，这 时只是在电源的一极串入一个正向导通的二极管，在电源方向接反时，由于二极管的方向截止特性保 护了内部电路；一种是对电源的方向没有要求，正负都可以工作，这

21、时电源输入端应有整流电路，常 用的是使用二极管或硅桥整流电路。 电源的极性保护电路通常在电源滤波器的之前。 电源保护电路建议在正极输入端串联保险丝进行过流保护，当电流太大时，保险丝熔断或暂时 熔断对单板进行保护。 测试方法： 审查有无电源的极性保护电路，对于没有该电路的单板，应要求在电源的输入端具有防反插 功能，且有明显的极性指示标志。 判定标准： 1） 对于有电源极性保护电路的单板，如果电源极性反接，单板不损坏，为合格，否则，该项不 合格； 2） 对于没有该电路的单板，应要求在电源的输入端具有防反插功能，且有明显的极性指示标志， 否则判为不合格。 参考案例： 无 返回目录 7.2.4 看门狗

22、电路 测试说明： 复位电路保证在电源来电的时候，硬件电路部分能够可靠复位，保证关键电路或芯片的逻辑是 一个正确的逻辑或不改变系统当前应处的状态；在电源掉电或电源电压（低于最低工作电压）下降过 程中，保证复位电平使单板处于复位有效状态。 看门狗电路保证在系统陷入死循环、没有在要求时间内喂狗、电源中断或电源电压低到已不能 使电路正常工作时，对单板复位。 我司主要使用的复位电路有看门狗电路和手动复位电路。看门狗芯片主要使用有： ADM706、TC1232，这两种芯片是 WDT、复位功能合一的芯片。但 TC1232 公司已经不再使用，这里主要 讨论 ADM706 的使用。 文档名称: 电源单板硬件测试

23、规范 页数: 第 11 页 共 75 页 第 11 页 使用 ADM706 时，注意以下事项： 1) /WDO 应连接到 /MR，保证 WatchDog 有效，否则 WDT 不会被触发。 2) PFI（ POWER FAIL INPUT）不使用时不能悬空； 3) 由于 /RESET 输出低电平为有效复位信号，平时保持高电平输出。对于要求高电平复位的芯 片应注意增加反相器进行反向； 4) 需要复位的芯片比较多时，应注意 ADM706 的复位驱动电流能力，必要时应增加功率驱动 （ADM706 在输出复位信号为高电平时，拉电流为 800uA；在输出低电平时，灌电流为 3.2mA） ； 5) ADM7

24、06 的 Vcc 在小于 1V 时输出有效复位电平，并在 Vcc 恢复正常后保持 200ms ，因此 对于部分对工作电压要求比较严格的芯片可采用 ADM706 做 WDT 同时还具备电压监视的功能； 6) 应有喂狗指示电路，即应有喂狗指示灯； 7) ADM706 作为 WDT 使用时的典型电路入图 4 所示： 图4 看门狗电路 4.7k的上拉电阻主要是改善输出驱动能力和复位波形。有手动复位时，可以在 /MR 端接复 位键或在输出端接复位键，通常在 /MR 端接手动复位键。 8)reset 引脚输出滤波电路检查，若在电路设计的时候，在 RESET 引脚的输出增加滤波电路 的情况下，滤波电路一般采

25、用 RC 滤波，见下图： 12R94.7KohmsAVC_3.V13 U16ADM809SVCRETGNAGNDC4621.1uF RST/NMICH_SEL1 CH_SEL12C8221.0uFAGN D RST/NMIAGND21C5uFAGNDJTag87654321 但 RC 滤波电路电路的时间常数过长（虽然抗干扰性提高了） ，会导致复位电路的电压下降过慢， 可能会出现单板掉电的时候（如上下电过程中） ，电源电压已经掉到一个不稳定状态（cpu 还工作， 但不稳定） ，但复位电路电压还比较高，不能够有效复位，这种情况下，可能会出现 cpu 运作错乱， 在操作 flash 时，会出现操作

26、flash 出错甚至改写 flash 数据的情况出现，而导致单板程序出问题。 类似的例子已经在 plc 产品上出现。故必须进行 RC 滤波的检查。 （plc 出问题的产品的 RC 时间常 数为 T 4.7K1uF4.7mS ，要求检查时间常数 RC 必须小于 0.47mS（小于出问题的 0.1 倍） ） ， 如果设计的时间常数大于 0.47mS，需要通过反复测试上下电过程中，复位电路的输出信号确定是 否有问题。 测试方法： 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 12 页 共 75 页 第 12 页 按测试说明审查电路 判定标准： 符合测试说明，合格；否则，不合格。 参考案例： 返回目录

27、 7.2.5 ID 电路 测试说明： ID 信号即为单板的板位信号，通常用来作通讯地址译码选择、单板类型选择、波特率选择、硬 件电路的控制等，典型 ID 信号在母板上悬空或接 GND，所以在单板上需作处理，推荐使用电路如下： ID 典型电路 图中： 1)拨码开关为 OFF 时，ID 管脚悬空，ID 信号由上拉电阻上拉为高电平 1；拨码开关为 ON 时，ID 管脚接地为低电平代表逻辑 0。 2）需要加上拉电阻和限流电阻。上拉电阻建议取 4.710k，隔离限流电阻一般取 220。在有 热插拔要求时，220的隔离限流电阻主要起到抑制单板插拔时的瞬间电流过强，对芯片影响大而导致 问题发生甚至芯片损坏。

28、 测试方法： 1 检查是否有上拉电阻，电阻值是否合适。公司推荐优选上拉电阻方案，不选下拉电阻方案。 2 热插拔要求时，检查是否有限流电阻或经过缓冲驱动器隔离。 判定标准： 1检查是否有上拉电阻，否则不合格，为严重问题； 2热插拔要求时，检查是否有限流电阻或经过缓冲驱动器隔离，限流电阻推荐阻值为 220 欧。 阻值选择原则为，拨码开关闭合时，V IDout 200mV ）及共模干扰电压的处理应合适，在终端匹配网络中串入2个二极管，利 用二极管的钳位吸收作用消除空闲电平。 5）对应485的终端中的终端电阻的选取应合适（一般输出端需要上拉电阻，阻值依据设计的驱动 能力，一般范围为1K10K，仅供参考

29、）。 6）对于485电路缺省状态，应该为接收状态，避免从机初始化过程或故障时，影响总线的正常功 能。 测试方法： 详见测试关注点。 判定标准： 满足测试说明，合格；否则，不合格。 参考案例： 案例 1：测试方法不当造成的通信中断 【现象描述】 多屏系统通讯时，使用一个示波器探头测试其通讯波形时导致通讯失败不能恢复， 通过修改软件后，为继续跟踪该问题，使用了两个普通示波器探头（P6109B 型） ，通道 1 测试通 信总线上的差分驱动信号，通道 2 测试通信的收发控制信号。结果更加频繁地导致通讯失败，且 该现象每次都可复现。 【原因分析】开始时，我们还以为是除了软件原因外还有其它原因，但最后发现

30、是由于示波器 使用方法不对，原因是通道 1 测试的差分信号的地电位和通道 2 的地电位相同，导致差分信号中 的 TX-和 GND 短路，引起数据总线上的电位变化从而导致通讯失败。由此可见，由于仪器的使用 不当同样会导致很多问题。使用普通探头测量差分信号时，一定要注意此问题。 案例 2：终端匹配电阻对 RS485 通讯的影响 【现象描述】在进行 PROFIBUS 适配器调试时，总线通讯速率 1.5Mbps，通讯距离 15 米（双绞线） ，系统不能正常工作，表现为适配器不能稳定地处于数据交换状态。降低波特率至 500Kbps 后工 作正常。 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 25 页

31、共 75 页 第 25 页 【原因分析】 在实验室环境下，干扰并不严重，并且通讯距离较短，所以可以排除是外界电磁干扰的影响。 降低波特率后工作正常，并且 1.5Mbps 远未达到 PROFIBUS 接口芯片的极限速率（12Mbps），说明 适配器软件和硬件基本正常。观察总线波形，发现在 1.5Mbps 时由于传输反射的影响，总线波形 变得非常恶劣。反射波形成的振荡持续时间较长，幅值很大，干扰了正常的通信。而在 500Kbps 时反射波的持续时间与 1bit 时间相比可以忽略。 【解决措施】 为了减小反射波的影响，在总线两端安装终端电阻。安装终端电阻以后通讯正常，提高波特率 至 6Mbps，工作

32、仍然正常。基于过去的经验，我们又采用了不同的终端形式进行实验，发现阻容 形式的终端同样可以起到抑制反射的作用，但由于电容存在充放电过程，所以不适宜在高速通讯 时采用。 电阻终端形式如下： 带电容的终端形式如下： 电容两端并二极管的终端形式 注：在低速下电阻和电容所组成的总线终端形式可参考数采部的相关电路规范。 由实验结果可以看出来 AB+5VGND3902390 AB+5VGND10K10K.uF10 AB+5VGND10K10K.uF10 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 26 页 共 75 页 第 26 页 1、在高速通讯时如果不加总线终端就不能正常工作。 2、在高速的情况下，

33、加电容终端会影响信号的质量，使通讯无法正常进行，但电容对噪声和反射 的吸收效果明显。低速（起码小于500Kbps）时可以加电容终端，但高速时不能加电容终端。 1、 减小电容值可以提高工作波特率，电容两端并二极管也可以提高工作波特率。 案例 3：从机故障对 RS485 总线的影响 【现象描述】 问题描述： 单板上 RS485 接口在上电初始化时或故障时为发送状态，会占用总线，导致总线瘫痪的问题； 问题记录： 在进行绝缘监测仪单板电路审查时，发现当单板初始化过程中，RS485 控制端为发送状态，这样 可能造成从板插入 RS485 总线瞬间会对总线产生干扰，而且如果从板 CPU 不工作时，可能会导致

34、 该从机一直占用总线，系统中 RS485 总线上的其他设备都不能正常通讯。在 ACU 的系统测试中， 出现 SM 模块的 CPU 拔出后，整个 485 总线失效 【原因分析】 如下所示的 RS485 通讯原理图是绝缘监测仪从机板上和主机通讯的接口电路，一个绝缘监 测仪主机支持最多 32 个从机，而且从机支持热插拔。在从机的通讯接口电路中，ADM 的发送接 收的控制端是通过一个光藕和 74HC244 驱动芯片（驱动电路设计为直通电路）连接到 W78E58 CPU 的 P1.4 脚（等效下图） 。 ADM 的发送接收控制端是发送高有效，而 P1.4 的上电默认电平为 高电平，光藕导通，ADM 的控

35、制端为高电平，即为发送状态；这样在从机进行热插拔过程中，会 有一个短时间的发送状态，占用 RS485 总线，可能会影响到主机和其他从机的通讯。而且当 CPU 故障或当光藕故障时，都可能导致故障的从机一直占用总线，而使整个总线失效。 SLA485-SLA485+ P1.4 SRXD STXD SLA485- SLA485+ CVCC VCC CVCC R1814.7K ISO113PS2501 1 2 4 3 U120 ADM483 RXD1 CS-RXD2 CE-TXD3 TXD4 VCC 8TX+/RX+ 6 TX-/RX- 7GND 5 R1684.7K 1 R167 1K 1 【解决措施

36、】 修改电路，通过 ADM 的发送信号进行逻辑操作后，来控制 ADM483 的发送接收控制端，只有当 有数据发送时，ADM 的控制端变为高电平，占用 RS485 总线，否则为低电平，处于接收状态， 避免从机初始化过程或故障时，影响总线的正常功能。原理图见测试说明。 返回目录 7.2.15 RS232 电路 测试说明： RS232 是在电源监控中常用的一种通讯方式，且使用方便，能够直接与计算机进行连接。 我司常用的 RS232 通信芯片是 MAXIM232、MAXIM202、ADM202、ADM232 等。芯片的驱动器 输出阻抗大于 300，接收器的输入阻抗为 37k ，最大速率达 120kbp

37、s。传输距离一般不超 过 15m。 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 27 页 共 75 页 第 27 页 典型应用电路如下图（图中没有外部保护电路）： 图 RS232 通信电路 1）电容 C203、C204 分别为充电电容，其大小按照 datasheet 选取，若和 datasheet 不一致， 推荐如下要求选取：MAXIM202E 应选用 0.1uF 的陶瓷电容，在有其它要求时，一般不超过 10uF，推荐选用 0.1uF；ADM202E 应选用 10uF 的陶瓷电容，在有其它要求时，一般不超过 47uF，推荐选用 10uF。 2）电容 C206、C207 分别为输出滤波电容，其

38、大小按照 datasheet 选取，若和 datasheet 不一 致，推荐如下要求选取：MAXIM202E 应选用 0.1uF 的陶瓷电容，在有其它要求时，一般不超 过 10uF，推荐选用 0.1uF；ADM202E 应选用 10uF 的陶瓷电容，在有其它要求时，一般不超过 47uF，推荐选用 10uF。因为这两个电容影响驱动输出的噪声容限，但可增强驱动能力。 3）电源旁路电容 C202 最小取 0.1uF，且一般应大于 C203、C204、C206、C207 的取值，主要 是电源去耦。 4）端口保护：从 RS232 收发控制器到 CPU 通信电路之间一般应有信号隔离电路，防止外部干 扰信号

39、影响 CPU 正常工作。 测试方法： 审查电路原理图是否满足测试说明。 判定标准： 满足测试说明，合格。否则，不合格。 参考案例： 无 返回目录 7.2.16 CAN 电路 测试说明： CANController Area Network（控制器局域网）属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布 式控制或实时控制的串行通讯网络。它具有多主站依据优先权进行总线访问，无破坏性的基于优先权 的仲裁，借助接收滤波的多地址帧传送，远程数据请求，错误检测和出错信令等优点。CAN 系统内两 任意节点间的最大传输距离与其位速率有关，在速率为 1M bps 时，最大总线长度可达 40m。目前一次 电源新开发的整流

40、模块与监控单元间的通讯都是基于 CAN 的。 VCOM VCC VCOM VCC SRTS232 SDCD232 STXD SRXD232 STXD232 SDTRSDTR232 SDCD RXD STXD STXD TXDC2030.1u C2040.1u U72 ADM202 C1+1 C1-3 O17 O214 I18 I213 V+2 C2+ 4 C2- 5 TXD 10 RTS 11 CTS 9 RXD 12 V- 6 VCC16 GND 15 C2060.1u Q64403 D61 LED R336330 C21022PISO83 6N136 R340 4.7KQ74403 R33

41、74.7K ISO826N136 R3411M R3394.7K C209 22P C2070.1u R328 4.7K R333510 R342 1M R338 330 C202104 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 28 页 共 75 页 第 28 页 1) 端口保护和端口匹配 测试中应该注意 CAN 的端口保护和端口匹配阻抗。我司最新的端口保护电路原理图如下： CAN 总线两端必须接匹配电阻 R605 与 R606，一般选择 5.1。 2) 总线驱动电路 下图给出了采用 Philips 公司的 82C250（也是目前一次电源产品所用的 CAN 驱动芯片）总线驱 动器的 CA

42、N 通讯接口电路。 (1) 光耦的测试 光耦的测试请参见本规范光藕测试部分。. (2) 驱动芯片 PCA82C250 的测试 PCA82C250 是一款具有很强的驱动能力的 CAN 驱动芯片，其内部自动实现收发信号与差分信号之 间的转换，并且通过 RS 口外界电阻 R116 的不同提供了两种运行模式，它们分别是高速模式和斜率控 制模式。0 3*（I max/ min）（Ibmin：三极管开状下计算的基极电 流；I max：因器件参数的离散性导致的最大的集电极电流，例如继电器线圈等效电阻为最小值、 线圈工作电压为最大值的情况）； 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 38 页 共 75

43、页 第 38 页 3）开状态下，测试三极管V ce的电压小于三极管的饱和压降V ce（sat） ； 4）关状态下，测试三极管V BE电压，应V BEVON(VON：开启电压)。 2） 继电器吸合电压和释放电压 a） 动作电压要满足90110%额定工作电压，对于开机启动是短时间的，允许开机启动线圈电 压为135倍的额定线圈电压。 b） 继电器的释放电压小于规定的释放电压。 3） 触点的容量 a） 查看继电器的容量（输出电压、电流、功率）、触点最小工作电流、触点的冲击电流（器件 资料为准，若器件资料没有规定，建议以 4*额定电流）均需满足实际要求。电源监控中大部 分继电器是用作干结点输出，供用户使

44、用，只须满足规格书的要求即可。 b） 对于单板中继电器触点接有电路的情况，其不同性质负载，其触点切换电流降额不同（如果 厂家手册注明了感性或容性负载电流值，则以厂家数据为准）；触点连续工作电流不考虑降 额。 1)纯阻性负载：I i 90%*Imax（I i :触点切换电流，I max：最大切换电流）； 2)感性负载/容性负载：I i50%* Imax； c）不能将触点并联以增加电流容量,不宜将多个继电器线圈直接并联。 d）实际的负载必须大于继电器允许的最小负载；mA 级电流应用场合宜选用小信号继电器。 4）继电器周围环境温度（或继电器的工作温度） a）室温下使用红外测温仪，继电器动作时其值满足

45、降额要求，满足 TAM 减 5 度（TAM ：继电器 允许的最高工作温度（或允许的最高环境温度） ，电源监控中大部分继电器是用作干结点输出， 供用户使用，只须满足规格书的最高工作温度，预留 5 度以上即可。 5）继电器保护 a) 继电器线圈两端需加续流二极管，其续流二极管的应力满足降额要求（90%额定击穿电压 VRRM，85%相应壳温下的最大平均电流 IFAV(TAU)） 。 b） 对于大功率应用场合，需要考虑继电器触点保护，建议加装灭弧电路 1）对于容性负载，建议在触点与负载之间串联一个瞬态抑制电阻，可减少通过触点的瞬态 电流。 2）对于感性负载，建议是在负载两端并联一个反向保护二极管。 判

46、定标准： 符合测试说明为合格，否则不合格。 参考案例： 案例 1 变频器中继电器电器续流二极管损坏问题分析 案例 2 SAC9000C1 均流信号测试不过失效分析 【现象描述】外协单板测试第41步LS(均流)电压测试不过,要求范围为:3.4000V-3.000V, 实测值为: 0.0001V 【原因分析】 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 39 页 共 75 页 第 39 页 工作原理：测试到第41步LS(均流)电压时，工装给定的47.5V的电压经过R203 、R212、R218分压，给 C108充电，当C108的电压超过稳压管D65 的标称电压12V时，将击穿D65以驱动Q23，

47、VCC2就可通过 继电器线圈、Q28、R222和R222A形成回路，使继电器动作，最终将U9第7脚的模块均流信号送到均 流母线。 进一步查找原因：第41步时测试了K2 第3脚的电压，大小为3.21V 。很显然失效单板是继电器没有动作， U9第7PIN输出的电压连不到均流母线；同时继电器K2 线圈两端的压降仅为 7.9V-8.7V之间，而继电器 承认书要求的动作电压是9V ，因此可以看出继电器线圈的电压处在一个临界值，继电器有可能动作， 也有可能不动作， 从继电器的参数：标称工作电压为12V ，线圈阻抗为1028欧，动作电压为9V ，释放电压为 1.2V可知，继电器动作时，流过线圈的流应该为 1

48、2V/1028欧，大约有11.67mA；因此此时 电阻R222两端的电压就有约2.5V；Q28导通时，Vbe的压降为0.7V；稳压管的最大值为 12.7V，因此在R218上的分压应该为15.9V，按公司规范，还应该加20% 的裕量，因此，此 处的电压应该设计在19V左右。而工装给定的 47.5V的电压在 R218上的分压是 15.833V（R203、R212、R218均为13K 的电阻），实际测试到的电压比这还要低，仅为为14.58V，且 原来正常的单板这个电压也只有15.0V 。很显然这是一个设计问题,设计裕量不足。 电路设计问题，R218分压太低、裕量不足，不足以驱动 Q28。 【解决措施

49、】总的指导思想是想办法提高R218上的电压;，将R218替换成24K的电阻。 附：继电器电路介绍 返回目录 7.2.19 交流电压采样电路 测试说明： 在空调产品当中，需要采样交流电压，同时必须隔离，为了保证能够在谐波输入的情况下能够保 证采样的正确性，通常采用电压转化为电流的电路，如下图： 文档名称: 电源单板硬件测试规范 页数: 第 40 页 共 75 页 第 40 页 由于这个电路直接加入交流电，这种情况下，对于器件的选择需要特别注意。 1） 限流电阻，由于一般情况下，电阻的耐压为 150V，考虑降额使用，需要采用多个电阻串 连（根据电阻的降额规范以及输入交流电压的上限决定） ，同时保证多个电阻的参数是一 致的，否则可能会导致电阻过压而导致电阻损坏或者参数漂移而导致采样精度不准。 2） 限流电阻的参数限定需要结合电压互感器的参数进行选择，一般电压互感器额定的工作 电流，电路审查的时候，需要计算电阻的取值能够保证电压互感器可靠工作。 3） 电流专电压电路参数的检查，电流检测电阻的取值需要保证在最高电压下不会超出运放 大