基于LabVIEW的DC/DC变换器自动测试系统

1 引 言

    DC/DC变换器以其体积小、重量轻、功率密度大、效率高、可靠性强等特点，被广泛用于对环境要求苛刻的应用场合，如宇航、军事、航海、汽车电子控制系统等。由于采用模块组建电源系统具有设计周期短、可靠性高、系统升级容易等特点，所以DC/DC 变换器的应用越来越广泛^[1-2]。

    随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用，DC/DC变换器功率密度越来越大，转换效率越来越高，也对 DC/DC 变换器测试也提出了越来越高的要求。一方面测试工作量急剧增加，对测试设备在测试速度、测试准确度等方面的要求也日益提高；二是 DC/DC 变换器的测试项目多，尤其很多指标(比如电压调整率等)需要通过计算来完成。在这种形势下，传统的人工手动测试已很难满足 DC/DC变换器测试的要求。虽然国内外有很多公司生产自动测试设备，但购买成套的测试设备成本高、通用性和扩展性差，所以有必要开发一套通用性和扩展性好的 ATE^[3]，充分利用实验室现有 GPIB 仪器资源的同时可以大大提高测试效率。

2 LabVIEW 特点及 GPIB 接口总线

2.1 LabVIEW 特点

    LabVIEW是一种工程中的可视化编程语言，有两个显著特色。首先，LabVIEW 对整个语言做了彻底图形化处理，提供了模块式的编程工具，还提供了数据流显示和程序流显示，使程序的调试非常直观和形象^[4]。其次，LabVIEW 在仪器控制方而提供了灵活和高效的控制方式。此外 LabVIEW 还提供了许多数学运算工具，有优异的界面设计能力和丰富的显示方式，还能和其他应用程序很好地综合在一起，支持多种接口。目前己经被广泛应用与各种测试领域，采用LabVIEW编程完全可以满足本ATE的要求^[5]。

2.2 GPIB 接口总线

    GPIB  总线为并行外总线，既保持了并行总线传送速度快、有效数据速率高的优点，又增强了驱动能力和抗干扰能力。通讯距离可达 20m，总线上最多可挂接 15 台设备，最高传输速度为8Mbytes/s。GPIB 系统定义了 3 种不同的元素：Controller （控制器），Talke（r讲者）和 Listene（r听者），控制器专门负责角色分配,即何人为控制器,何人为讲者,何人为听者；讲者专门负责发送仪器设备相关的数据与命令；而听者则专门负责接收这些数据与命令。一个GPIB 系统最少需要两种元素，一台仪器设备（包括计算机）则可以在系统中充当多种角色^[6]。

    总线接口采用 24 线双排扁线“猪脊式”插座，由8 根数据线、3 根握手线、5 根接口管理线和 8 根地线组成，具体引脚功能可以查阅相关资料。GPIB系统既可以是总线形式的连接, 也可以是星型的连接。GPIB 系统的基本配置要求为：设备间最大距离不得超过 4 m，且设备间平均距离不得超过 2 m；总长度不得超过 20 m；系统中设备个数不能多于 15，且有不少于 2/3 的设备正常工作^[7]。