大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)熱潮來襲。然而,在大型數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)中,巨大的配電成本支出正在對(duì)運(yùn)營(yíng)商形成挑戰(zhàn),同時(shí)配電單元往往占用大量面積,不利于數(shù)據(jù)中心的節(jié)能環(huán)保。因此,如何能夠在保證數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運(yùn)行的情況下,實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的革新,顯著降低配電成本成為業(yè)界關(guān)注的問題。正是在這一趨勢(shì)下,中壓型UPS開始興起。中壓型UPS能夠提高接近負(fù)荷中心的電壓等級(jí),減少低壓配電環(huán)節(jié),降低能耗?梢灶A(yù)見,隨著電信行業(yè)去電信化、減配增效的深入推進(jìn),中壓UPS系統(tǒng)將迎來廣闊的市場(chǎng)前景。
大型數(shù)據(jù)中心低壓配電系統(tǒng)亟待革新
我國(guó)早期通信系統(tǒng)負(fù)有政治安全責(zé)任,通信網(wǎng)絡(luò)一旦中斷將追究相關(guān)方政治責(zé)任,所以我國(guó)通信系統(tǒng)中冗余配置較高,這從早期UPS和開關(guān)電源蓄電池組后備時(shí)間的不一致可見一斑。所以,在建設(shè)數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)時(shí),為了保證系統(tǒng)安全可靠性,充分考慮設(shè)備配置和冗余。
目前大型數(shù)據(jù)中心園區(qū)或大型數(shù)據(jù)中心的供配電結(jié)構(gòu)一般是引市電高壓(110kV)或中壓(35kV、10kV)到高壓配電室然后再分配給干式變壓器(轉(zhuǎn)成380V)并配置成套低壓配電系統(tǒng),成套低壓配電系統(tǒng)中的饋電柜再通過密集母線或電纜分配電能到每個(gè)樓層的低壓配電柜,再分配到大型的UPS(如500kVA、600kVA),目前每套低壓配電系統(tǒng)一般最大配置到2000kVA,每套低壓系統(tǒng)最多帶兩套大容量的11型UPS系統(tǒng)或2N型UPS系統(tǒng),這種從高壓配電系統(tǒng)-低壓配電系統(tǒng)-UPS的結(jié)構(gòu)在早期中小型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用廣泛,但隨著數(shù)據(jù)中心單UPS系統(tǒng)配電容量的加大,這種配電結(jié)構(gòu)存在諸多缺陷。石家莊UPS
第一,投資浪費(fèi)嚴(yán)重。單套低壓配電系統(tǒng)存在浪費(fèi)投資、浪費(fèi)機(jī)房空間、浪費(fèi)密集母線等浪費(fèi)現(xiàn)象。雖然也可以將變壓器配置在每個(gè)樓層,但是供配電結(jié)構(gòu)沒有變化,隨著大型UPS的使用,每套2000kVA的低壓配電系統(tǒng)下掛2套600kVA(11)考慮充電電流及負(fù)載冗余后即滿。
第二,增加供配電等級(jí),增加了安全隱患。在相同的電源器件環(huán)境中,對(duì)于配電系統(tǒng)來說上下游開關(guān)越少越安全,配電等級(jí)越少可靠性越高,接近負(fù)荷中心的電壓等級(jí)越高越節(jié)能。大型數(shù)據(jù)中心園區(qū)35kV開關(guān)站-10kV高壓配電柜-10kV配電柜-變壓器-低壓配電柜-密集母線-樓層配電柜-UPS系統(tǒng),8層級(jí)的配電結(jié)構(gòu),每多1個(gè)層級(jí)則意味著增加一個(gè)故障隱患點(diǎn)。
第三,影響機(jī)房可使用面積,增加建筑成本。對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心,如果每層樓均配置變壓器低壓配電室、UPS系統(tǒng)電源室,相應(yīng)電源區(qū)域要預(yù)留40%以上的空間,對(duì)于通信機(jī)房來說,一般預(yù)留25%~30%空間,且低壓配電結(jié)構(gòu)冗余度越大占機(jī)房面積越大。
中壓型一體化UPS正在興起
回顧通信領(lǐng)域的高低壓配電發(fā)展趨勢(shì),交流系統(tǒng)從早期的380V到10kV,不間斷電源從220V到240V、336V高壓直流,設(shè)備功耗密集程度越大配電系統(tǒng)的電壓等級(jí)也隨之上升,采用高壓等級(jí)的設(shè)備可以更多地減少線損、線纜母線投資、節(jié)省設(shè)備占地面積、減少轉(zhuǎn)換次數(shù)也意味著節(jié)能,同樣,改變傳統(tǒng)的380V進(jìn)380V出220V配電的結(jié)構(gòu),提高UPS進(jìn)入電壓等級(jí)至10kV以上也具備以上優(yōu)點(diǎn)。使用如10kV的UPS的前提是將傳統(tǒng)低壓配點(diǎn)系統(tǒng)的計(jì)量功能、功率補(bǔ)償功能、低壓發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)移到10kV系統(tǒng)。
低壓配電中的計(jì)量可采用高壓端計(jì)量。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心往往是通過在低壓段低壓配電系統(tǒng)中配置計(jì)量柜的方式,但是隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來越大,大型數(shù)據(jù)中心已有10套以上的低壓配電系統(tǒng),且分為生活用電、辦公用電等,統(tǒng)計(jì)量工作放在高壓將成為一種趨勢(shì)。采用高壓端計(jì)量的同時(shí)仍可以通過中壓型一體化UPS的變壓器的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)上報(bào)。
低壓配電中的補(bǔ)償功能可改為高壓補(bǔ)償和負(fù)荷中心就近補(bǔ)償。對(duì)于數(shù)據(jù)中心來說,感性負(fù)載和容性負(fù)載同時(shí)存在,感性負(fù)載主要為空調(diào)主機(jī)、風(fēng)機(jī)等電機(jī)類設(shè)備;整流設(shè)備、IT設(shè)備為容性負(fù)載;也就說數(shù)據(jù)中心感性負(fù)載和容性負(fù)載是同時(shí)存在的,是相互補(bǔ)充的。統(tǒng)計(jì)顯示,目前大部分通信局樓的低壓電容器柜多設(shè)置為人工投入,因?yàn)橛捎诟行载?fù)載和容性負(fù)載的同時(shí)存在,功率因數(shù)cosΦ通常都在0.92以上。采取在低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償屬于后補(bǔ)償,沒有起到有效作用,且在諧波環(huán)境下容易引發(fā)電容器共振并存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)。因此未來的數(shù)據(jù)中心應(yīng)針對(duì)具體機(jī)房環(huán)境測(cè)試其諧波和無功負(fù)荷情況進(jìn)行就近補(bǔ)償。
大型數(shù)據(jù)中心采用高壓油機(jī)是必然趨勢(shì)。目前大型、超大型數(shù)據(jù)中心已推廣采用高壓油機(jī),帶來很多優(yōu)勢(shì):電纜、上下游開關(guān)配置方面,簡(jiǎn)化了配電結(jié)構(gòu),高壓油機(jī)使用高壓電纜傳輸電力,高壓輸電電流相當(dāng)于低壓輸電電流的二十六分之一,上下游開關(guān)及電纜投資節(jié)省、敷設(shè)及施工方便、線損很小、安全性也較高;便于進(jìn)行多機(jī)并機(jī),形成大容量后備電源,消除了常壓油機(jī)系統(tǒng)面臨的輸出容量瓶頸;若采用高壓空調(diào)必須采用高壓油機(jī),離心機(jī)組啟動(dòng)電流較大,如國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“除變頻供電的電動(dòng)機(jī)外,單臺(tái)額定功率大于350kW的電動(dòng)機(jī),宜采用10kV電源供電”。采用高壓冷水機(jī)組供電后,可以相應(yīng)減少變壓器及低配和密集母線、電纜的投資,綜合對(duì)比高壓冷水機(jī)組的價(jià)格因素,初步統(tǒng)計(jì)可以節(jié)省0.075萬元/kW(制冷量);高壓油機(jī)集中布置,可以根據(jù)園區(qū)功耗發(fā)展情況分期、逐臺(tái)投資,而低壓油機(jī)則只能是與低配模塊化相匹配而無論油機(jī)的實(shí)際負(fù)載率,造成油機(jī)投資浪費(fèi);推廣使用高壓油機(jī)之后低壓配電系統(tǒng)中的ATS柜可以減配。
以上分析證明,低壓配電系統(tǒng)中的主要功能,計(jì)量、電容、ATS柜等都可以代替,實(shí)施高壓到負(fù)荷中心的二級(jí)轉(zhuǎn)換比再經(jīng)過低壓側(cè)顯然可以節(jié)省更多成本,減少中間配電環(huán)節(jié)后也使得可靠性提高很多。
國(guó)外中壓UPS系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
從歐洲地區(qū)的中壓UPS系統(tǒng)發(fā)展來看,中壓UPS系統(tǒng)多應(yīng)用在工業(yè)級(jí)不間斷電源應(yīng)用場(chǎng)景中,擁有兆瓦級(jí)額定功率和高達(dá)99.5%的中壓UPS,儲(chǔ)能和逆變器依然處于低壓水平,它還能大幅簡(jiǎn)化維護(hù)作業(yè)和降低系統(tǒng)成本。中壓UPS可進(jìn)行改造,進(jìn)行定制化設(shè)計(jì),可兼容各種各樣的儲(chǔ)能裝置,具體取決于所需的保護(hù)時(shí)間。超級(jí)電容器和飛輪可在幾秒鐘內(nèi)提供高密度保護(hù),而電池可以達(dá)到長(zhǎng)達(dá)15分鐘的備用時(shí)間。
北美地區(qū)早期工業(yè)用中壓型UPS系統(tǒng)多為集裝箱式結(jié)構(gòu)或露天箱體結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)中心使用的中壓型UPS系統(tǒng)多為戶內(nèi)型、模塊化結(jié)構(gòu),容量為2.0MW~20MW。包括輸入輸出開關(guān)柜、變壓器箱、主控單元、PES柜(中壓)、雙向變流器、儲(chǔ)能箱等。戶外型儲(chǔ)能箱后備時(shí)間為1~3分鐘,戶內(nèi)型后備時(shí)間根據(jù)客戶需求配置,可以達(dá)到30分鐘以上。
可以看到,國(guó)外已有類似產(chǎn)品,但是國(guó)外的中壓UPS較多定位于將UPS系統(tǒng)功能集中于中壓段解決,目前已在美國(guó)的部分大型數(shù)據(jù)中心開始應(yīng)用。
尤為值得一提的是,相比傳統(tǒng)低壓UPS,中低壓一體化UPS在同樣的場(chǎng)景下將減少80%的投資成本,而之所以能夠帶來這一“不可思議”的改變,則主要得益于大幅減少了傳統(tǒng)低壓配電柜的占地面積,節(jié)省了大量的低壓配電母線、電纜,同時(shí)發(fā)電機(jī)組采用高壓油機(jī)也便于分期投資。可以預(yù)見,中壓UPS系統(tǒng)的建設(shè)將為運(yùn)營(yíng)商節(jié)省大量的供配電成本,進(jìn)一步提升運(yùn)營(yíng)商的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程建設(shè)在節(jié)能和應(yīng)用等方面均有不俗的表現(xiàn)。如節(jié)能方面,機(jī)房頂部采用巖棉保溫,防火石膏板封堵,提高機(jī)房保溫效果;地面鋪設(shè)鍍鋅鋼板,減少精密空調(diào)送風(fēng)阻力,提高空調(diào)運(yùn)行效率;機(jī)房?jī)?nèi)采用封閉熱通道方式,保證機(jī)房冷熱氣流無縫隔離;機(jī)房?jī)?nèi)照明采用節(jié)能的LED燈具;采用可調(diào)節(jié)的送風(fēng)地板。在應(yīng)用方面,為滿足電磁屏蔽及人文關(guān)懷等要求,采用黃銅金屬屏蔽網(wǎng)對(duì)機(jī)房進(jìn)行了六面體鋪設(shè);電氣系統(tǒng)采用2N配電架構(gòu),提高了安全性;采用TOR布線方式,利用全光纖網(wǎng)絡(luò)高帶寬低損耗的特性,有效提高數(shù)據(jù)中心的可用性及可擴(kuò)展性。1、高頻機(jī)UPS電源
高頻UPS又稱模塊化高頻UPS,這種UPS電源主要采用采用抽屜式高智能模塊化設(shè)計(jì),可通過增減柜內(nèi)UPS模塊來滿足功率輸出輸入及可靠性要求,具有極大的彈性,實(shí)現(xiàn)最佳性價(jià)比。具有易插拔功能,不僅可以通過增減機(jī)柜內(nèi)的模塊來滿足功率輸出及可靠性要求,只要冗余允許還可以在線進(jìn)行維護(hù),實(shí)現(xiàn)零維修時(shí)間。采用全數(shù)化控制技術(shù),集中了當(dāng)今電力電子和自動(dòng)控制領(lǐng)域先進(jìn)的技術(shù)成果,是UPS行業(yè)技術(shù)革命的一塊里程碑。
高頻UPS電源有體積小,重量輕;對(duì)市電電壓波動(dòng)的適應(yīng)能力較強(qiáng);可以使用市電輸入功率因數(shù)達(dá)到0.99以上,使市電輸入電流的諧波含量小于5%,對(duì)市電電網(wǎng)的污染小,可以消除可聞噪聲(包括電噪聲和機(jī)械噪聲)等優(yōu)勢(shì)。
高頻UPS必須采用可以在20kHzUPS中工作的高頻IGBT,這種IGBT價(jià)格貴、貨源少,有嚴(yán)格的電壓、電流工作區(qū)域,抗沖擊能力差,可靠性低,故障率高。
2、模塊化UPS
從設(shè)計(jì)原理方面來講,其模塊本身就是一臺(tái)UPS電源,包括整流器、靜態(tài)旁路開關(guān)及附屬的控制電路等。模塊化最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠提高系統(tǒng)的可靠性和可用性,一個(gè)模塊出現(xiàn)故障并不會(huì)影響其他模塊的正常工作,其可熱插拔性能夠大大縮短系統(tǒng)的安裝和修復(fù)時(shí)間。可見,模塊化UPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極具彈性,功率模塊的設(shè)計(jì)概念是在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可隨意移除和安裝而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行及輸出,使投資規(guī)劃實(shí)現(xiàn)“隨需擴(kuò)展”,讓用戶隨業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)成長(zhǎng)”,既滿足了后期設(shè)備的隨需擴(kuò)展,又降低了初期購(gòu)置成本。用戶在預(yù)計(jì)UPS電源容量時(shí),時(shí)常會(huì)出現(xiàn)低估或高預(yù)計(jì)等情況,模塊化UPS有效地解決以上問題,幫助用戶在未來發(fā)展方向尚不明確的情況下分階段進(jìn)行建設(shè)和投資。當(dāng)用戶負(fù)載需要增加時(shí),只需根據(jù)規(guī)劃階段性的增加功率模塊。
模塊化UPS可以根據(jù)當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行配置,并且能夠在以后添加更多的模塊。這種系統(tǒng)的優(yōu)化能力顯著降低了總擁有成本。模塊化設(shè)計(jì)在重新配置功率以滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求方面,提供了極大的靈活性。在安裝、升級(jí)、重新配置或移動(dòng)模塊化系統(tǒng)時(shí),其獨(dú)立組件、標(biāo)準(zhǔn)接口以及簡(jiǎn)單的操作既節(jié)省了時(shí)間又節(jié)省了費(fèi)用。測(cè)試,是保證產(chǎn)品質(zhì)量與品質(zhì)必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié),制造商需要更精準(zhǔn)、更靈活、更經(jīng)濟(jì)的測(cè)試系統(tǒng)。發(fā)展越迅速的產(chǎn)業(yè)以及應(yīng)用越廣泛的產(chǎn)品,對(duì)測(cè)試與相關(guān)技術(shù)的要求就越嚴(yán)格與多變,正如電源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展所帶來的測(cè)試工作的巨大挑戰(zhàn)。
實(shí)際需求驅(qū)動(dòng)電源測(cè)試工作不斷改善
電源在生活中隨處可見,從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到軍事裝備和工業(yè)設(shè)施,眾多電子設(shè)備都需要電源以確保正常運(yùn)行。從原理上來看,常見的電源實(shí)例包括通信用AC-DC開關(guān)電源和DC-DC開關(guān)電源,除了上述兩類,針對(duì)某特定應(yīng)用的特種電源也比比皆是,無論哪種電源,其測(cè)試過程都是巨大的挑戰(zhàn),主要集中在以下幾個(gè)方面。
平臺(tái)化電源測(cè)試及應(yīng)用設(shè)計(jì)
1.指標(biāo)與功能的不斷提升
1)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜:開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)由當(dāng)初的三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演變?yōu)楝F(xiàn)在的多種結(jié)構(gòu)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜化加之軟開關(guān)等輔助技術(shù)的發(fā)展,使得電路節(jié)點(diǎn)與控制信號(hào)增多。因此,在電源的設(shè)計(jì)過程中,如何準(zhǔn)確采集電路各個(gè)節(jié)點(diǎn)與控制信號(hào)的狀態(tài)顯得尤為重要。例如:同步整流電源需要同步監(jiān)測(cè)幾個(gè)開關(guān)的控制信號(hào);反激式電源則需要同時(shí)監(jiān)測(cè)初級(jí)與次級(jí)兩個(gè)隔離電流通路的電流狀態(tài)。
2)電源的效率要求越來越高:隨著微處理器技術(shù)的不斷革新,其供電電源也在向低電壓、大電流和大功率的方向發(fā)展,此外,電源設(shè)備的小型化對(duì)電源效率的要求更高。一般來講,開關(guān)電源的損耗主要來自開關(guān)損耗和電感磁損兩方面。因此,研發(fā)過程中,度量這兩方面的電能消耗將成為另一項(xiàng)重要需求。
3)對(duì)電源暫態(tài)特性指標(biāo)的重視程度逐漸提高:為更好地對(duì)電源進(jìn)行測(cè)試,打開時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間、DC端輸出的穩(wěn)定時(shí)間等過程指標(biāo)也需要精準(zhǔn)測(cè)試,這就要求測(cè)試設(shè)備在具有更高精度與帶寬的同時(shí),要綜合運(yùn)用測(cè)試相關(guān)技術(shù),才能夠精準(zhǔn)地捕獲這些信號(hào)。
2.降低成本與更新迭代加速
隨著相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展,電子設(shè)備更新?lián)Q代加快,這使得電源產(chǎn)品型號(hào)更新周期越來越短,電源技術(shù)的發(fā)展本身也使得電源產(chǎn)品更新迭代加速。要求新產(chǎn)品完成測(cè)試工作所用的時(shí)間越來越短,電源廠商迫切需要測(cè)試系統(tǒng)具備快速換型,測(cè)試序列無縫遷移,系統(tǒng)自學(xué)習(xí)等功能,真正實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)產(chǎn)品的共線測(cè)試與共平臺(tái)測(cè)試。雖然留給設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與測(cè)試的時(shí)間越來越短,但產(chǎn)品的成本卻在降低。據(jù)某權(quán)威調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,AC/DC前端開關(guān)電源的平均成本已經(jīng)從2003年的0.1~0.2美元/瓦降到了0.08~0.14美元/瓦,測(cè)試指標(biāo)卻越來越嚴(yán)格,降低成本成為企業(yè)關(guān)心的焦點(diǎn)之一。模塊化開放的測(cè)試系統(tǒng)能夠降低測(cè)試成本,并快速適應(yīng)不同的被測(cè)對(duì)象,很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)臺(tái)式測(cè)試設(shè)備的不足,更適合當(dāng)前的電源測(cè)試需求。
3.迫切需要自主掌握核心技術(shù)
每個(gè)企業(yè)都迫切想要掌握屬于自己的核心技術(shù),這是企業(yè)賴以生存的核心競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)于電源研制和生產(chǎn)的企業(yè)同樣如此。在由中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型的過程中,越來越多的電源廠商不斷積累和提升自身的核心技術(shù)實(shí)力,為生產(chǎn)出在全球市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的終檢測(cè)試已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)下的測(cè)試需求,電源廠商期望測(cè)試系統(tǒng)能夠在研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的全過程都提供有力的支撐。相應(yīng)地,如何助力企業(yè)掌握核心技術(shù)也是擺在測(cè)試測(cè)量廠商面前的目標(biāo)和挑戰(zhàn)。
平臺(tái)化電源測(cè)試解決方法
根據(jù)以上挑戰(zhàn)我們不難看出,電源廠商一方面需要方便快捷的電源測(cè)試與檢測(cè)平臺(tái),以提高電源產(chǎn)品測(cè)試的易于操作性,維護(hù)方便性,減少維護(hù)測(cè)試費(fèi)用等;另外一方面,也需要高效、高精度、高可靠性的測(cè)試系統(tǒng)以盡快推出更優(yōu)的新產(chǎn)品,贏得商機(jī)。因此,無論是初期的手工作坊操作方式,或是傳統(tǒng)的臺(tái)式儀器的方式,都不能夠滿足當(dāng)下的測(cè)試需求。結(jié)合國(guó)內(nèi)外技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)以及大量實(shí)踐應(yīng)用可知,平臺(tái)化的電源測(cè)試能夠幫助我們解決這些問題。
1.模塊化硬件平臺(tái)
為了在保障可靠性的同時(shí),獲取最大的靈活性,測(cè)試系統(tǒng)往往需要統(tǒng)一的硬件平臺(tái),包括核心數(shù)據(jù)采集設(shè)備、測(cè)試配套環(huán)境提供設(shè)備、信號(hào)接入與夾具、矩陣與路由等幾大部分,每個(gè)部分能夠提供成熟完善的可選搭配,以快速勝任不同測(cè)試需求和不同應(yīng)用場(chǎng)合的測(cè)試工作。
核心測(cè)試平臺(tái)的選擇對(duì)于硬件平臺(tái)的靈活性起到至關(guān)重要的作用,PXI總線作為主流的測(cè)試總線,模塊化的硬件架構(gòu)能夠提供靈活多變的硬件組合,覆蓋可程控AC/DC電源供應(yīng)器、電子負(fù)載、數(shù)字電表、示波器、時(shí)序/噪聲分析儀和短路及過電壓保護(hù)測(cè)試器等設(shè)備,從而在硬件上真正滿足任何形式的電源的基本電氣功能測(cè)試要求。
2.高度集成的智能軟件平臺(tái)
軟件在平臺(tái)化測(cè)試中扮演著重要的角色,既要具備易用友好的操作性,又要精確地與平臺(tái)內(nèi)所有硬件進(jìn)行交互,更為重要的是還要具有智能調(diào)配資源/交互感知等功能。具體來講,電源測(cè)試軟件應(yīng)該具備如下特點(diǎn):
可自定義:支持不同電源型號(hào)的測(cè)試項(xiàng)目自由編輯,優(yōu)化測(cè)試命令技術(shù)以執(zhí)行效率;可拓展性:方便添加新測(cè)試項(xiàng)目和功能,開放測(cè)試端口,無縫鏈接硬件平臺(tái),適用各種電源自主研發(fā)測(cè)試;可靠性高:開發(fā)過程從下游到上游引入可靠保障機(jī)制,程序代碼經(jīng)過完善測(cè)試,開發(fā)過程遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),具有良好的魯棒性與容錯(cuò)能力,可以保障電源測(cè)試系統(tǒng)在軟件設(shè)計(jì)上的可靠性,與硬件連接部分經(jīng)過多平臺(tái)測(cè)試,確保使用過程中的性能;專業(yè)性強(qiáng):針對(duì)電源測(cè)試應(yīng)用進(jìn)行功能優(yōu)化,具備相關(guān)總線通訊能力,根據(jù)測(cè)試需求自動(dòng)生成報(bào)表,具有數(shù)據(jù)庫(kù)操作能力,方便進(jìn)行質(zhì)量統(tǒng)計(jì)。
本篇文章來源于:電源在線網(wǎng)原文鏈接:http://www.cps800.com/news/57767.htm
3.測(cè)試應(yīng)用案例:星載二次電源測(cè)試
系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星控制分系統(tǒng)電源部分測(cè)試,屬于DC測(cè)試,在統(tǒng)一平臺(tái)中能夠測(cè)試12種星載二次電源,分析其電壓特性、功率特性、負(fù)載特性。具有良好擴(kuò)展性,能夠與外圍設(shè)備,如示波器、一次電源等組成一套系統(tǒng)。擴(kuò)展性良好,能夠測(cè)試新型號(hào)電源,并適應(yīng)星載環(huán)境要求。
4.測(cè)試應(yīng)用案例:服務(wù)器電源自動(dòng)測(cè)試臺(tái)
具備并行測(cè)試儀器控制、自定義編輯測(cè)試序列,配置報(bào)表生成規(guī)范等功能;輕松實(shí)現(xiàn)各種電源供應(yīng)器的基本電氣功能的測(cè)試。主要測(cè)試項(xiàng)目:動(dòng)態(tài)負(fù)載下輸出的反應(yīng)特性(DynamicResponse),輸入電源變化時(shí)某輸出電壓的穩(wěn)定性(LineRegulation),開機(jī)時(shí)各組輸出電壓上升的時(shí)序(TurnonTime),過電壓保護(hù)測(cè)試(OverVoltageProtectionTest)等電源特性、時(shí)間特性、電器特性的測(cè)試。支持PMBus1.1版本所有標(biāo)準(zhǔn)命令和擴(kuò)展命令,兼容自定義指令,支持廠商自定義命令碼表,支持7位和10位器件地址靈活配置和尋址,通訊速率高達(dá)400Kbps,包括全面的函數(shù)功能模塊,方便實(shí)用。
如何獲取真正的測(cè)試需求
以用戶需求為導(dǎo)向是測(cè)試測(cè)量行業(yè)發(fā)展的一大特點(diǎn),滿足客戶需求甚至超前需求是測(cè)試廠商需要時(shí)刻銘記的,而測(cè)試測(cè)量需求趨向于細(xì)分化更是主流趨勢(shì),不同行業(yè)、不同區(qū)域、不同廠商甚至不同產(chǎn)品線的需求各不相同,在國(guó)外公司居主導(dǎo)地位的電源中高端測(cè)試領(lǐng)域中,北京泛華恒興科技有限公司對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)如何緊貼電源行業(yè)發(fā)展,如何因地制宜地做測(cè)試等方面,有自己獨(dú)特的一系列規(guī)范和方法。
1.全自動(dòng)化測(cè)試與靈活易于調(diào)試
由于人力成本,培訓(xùn)成本以及人工誤操作等因素,生產(chǎn)線終檢測(cè)試希望盡可能的提高自動(dòng)化程度。而研究實(shí)驗(yàn)階段所需的測(cè)試設(shè)備,由于產(chǎn)品尚未定型,需要更改和調(diào)試的內(nèi)容相當(dāng)多,所以科研人員希望測(cè)試設(shè)備能夠盡量靈活與開放,以方便研發(fā)設(shè)計(jì)過程中的測(cè)試。
2.高精度與嚴(yán)格的測(cè)試節(jié)拍
在實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段,對(duì)于測(cè)試精度的要求往往高于產(chǎn)品定型后的生產(chǎn)階段測(cè)試,而生產(chǎn)階段的測(cè)試節(jié)拍要求卻異?量,很多時(shí)候,即使是全自動(dòng)化的測(cè)試系統(tǒng),也無法滿足整個(gè)產(chǎn)線的測(cè)試節(jié)拍需求,這時(shí)候,需要因地制宜地采用并行測(cè)試技術(shù),以提高測(cè)試效率。
3.測(cè)試環(huán)境差異
在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試環(huán)境相對(duì)理想,而在實(shí)際工程應(yīng)用中,測(cè)試環(huán)境就變得復(fù)雜許多,為保證測(cè)試系統(tǒng)的精度和指標(biāo),需要在設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)開始時(shí)就考慮環(huán)境因素所帶來的影響。
4.軟件需求差異
研究型軟件和生產(chǎn)型軟件的應(yīng)用階段不同,因此在需求上具有較大的差異。研究型軟件應(yīng)用于技術(shù)研發(fā)階段,因?yàn)榧夹g(shù)和產(chǎn)品尚未定型,因此存在更多的變數(shù),軟件需要根據(jù)技術(shù)的不斷成形的過程而不斷的改變。因此研究型軟件要求架構(gòu)靈活健壯,能夠快速的應(yīng)對(duì)和滿足各種變化的需要,而對(duì)易操作性、穩(wěn)定性和功能完整性的要求相對(duì)不高。生產(chǎn)型軟件應(yīng)用于技術(shù)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的階段,即產(chǎn)品的生產(chǎn)階段。由于產(chǎn)品已經(jīng)定型,因此需要軟件功能完整,易于使用,并且要求軟件穩(wěn)定,能夠保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
本文小結(jié)
平臺(tái)化的電源測(cè)試模式經(jīng)過大量實(shí)際電源測(cè)試項(xiàng)目的充分驗(yàn)證,可以滿足電源測(cè)試的現(xiàn)實(shí)需求。平臺(tái)化架構(gòu)與模塊的靈活組合,可以最大限度地適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合、不同階段、不同產(chǎn)品型號(hào)的測(cè)試,高度集中的智能軟件支持使得這個(gè)過程更為迅速與便捷,可為電源研發(fā)和生產(chǎn)的順利開展提供有力保障,無疑是電源測(cè)試今后的發(fā)展趨勢(shì)。 |