電性測試裝置及其方法
2023-06-07 07:26:41 1
電性測試裝置及其方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種電性測試裝置及其方法，所述電性測試裝置具有諧振電路模塊、第一電源供應模塊、第二電源供應模塊、測量模塊以及控制模塊。諧振電路模塊用以耦接待測裝置。第一電源供應模塊具有第一開關元件，於第一開關元件截止時，第一電源供應模塊提供第一電壓至諧振電路模塊。於第一開關元件導通時，第二電源供應模塊提供第二電壓至諧振電路模塊。測量模塊至少用以測量諧振電路模塊於接收第一電壓時產生的電性信號。控制模塊依據電性信號以控制第一開關元件的導通或截止。據此，所述電性測試裝置能具有開路檢查與電感量測量的功能。
【專利說明】 電性測試裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明關於一種電性測試裝置及其方法，特別是關於一種兼具開路檢查與電感量測量的電性測試裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步，電子元件越來越多樣化。為了確保電子元件的品質，一般廠商往往會在出廠前完成電子元件的各種檢驗與測試。舉例來說，電感器、馬達與線圈是常見的具電感特性的電子元件，在品質檢驗時通常會進行層間耐壓測試(layer short test)的程序。所述層間耐壓測試一般是指同組線圈與線圈之間的耐壓測試，以期找出已經短路或已經有瑕疵的電感特性的電子元件，避免裝設所述電子元件的產品於使用過程發生故障。
[0003]然而，在實際進行層間耐壓測試的過程中，若待測的電子元件沒有確實連接到測試裝置即開始測試，往往會發生火花放電的現象。經常性的火花放電，將會縮短測試裝置的使用壽命，且容易損壞連接待測電子元件的治具。另一方面，火花放電現象也因為容易幹擾其他的電性測試程序，而被視為一種必須避免的幹擾源。
[0004]此外，由於同一批出廠的電子元件中，任兩個電子元件的電感值可能存在些微的差異。若以相同的電壓進行層間耐壓測試，結果往往會有檢測誤差，從而無法準確得知電子元件是否發生故障。因此，業界需要一種兼具開路檢查與電感量測量的電性測試裝置及其方法，以避免損壞測試裝置，並減少測量電子元件的電感值的誤差。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明在於提出一種電性測試裝置，能在進行層間耐壓測試的程序之前，先判斷待測裝置是否已經確實連接上治具，從而減少火花放電現象。此外，所述電性測試裝置也可以在進行層間耐壓測試的程序之前，先判斷待測裝置的電感值，從而可以提供適當的層間耐壓測試的電壓，以減少測量待測裝置的電感值的誤差。
[0006]本發明實施例提供一種電性測試裝置，所述電性測試裝置包括諧振電路模塊、第一電源供應模塊、第二電源供應模塊、測量模塊以及控制模塊。所述諧振電路模塊用以耦接待測裝置。所述第一電源供應模塊耦接諧振電路模塊並具有第一開關元件，於第一開關元件截止時，第一電源供應模塊提供第一電壓至諧振電路模塊。所述第二電源供應模塊耦接諧振電路模塊，於第一開關元件導通時，第二電源供應模塊提供第二電壓至諧振電路模塊。所述測量模塊耦接諧振電路模塊，至少用以測量諧振電路模塊於接收第一電壓時產生的電性信號。所述控制模塊耦接測量模塊與第一電源供應模塊，依據電性信號以控制第一開關元件的導通或截止。
[0007]於本發明一示範實施例中，第一電源供應模塊提供的第一電壓用以進行待測裝置的接觸檢查測試，第二電源供應模塊提供的第二電壓用以進行待測裝置的層間耐壓測試。此外，控制模塊由電性信號計算待測裝置的電感值，並判斷電感值是否於預設範圍中。若電感值是在預設範圍中，則控制模塊導通第一開關元件。另外，控制模塊更耦接第二電源供應模塊，且第二電源供應模塊具有第二開關元件，第二開關元件受控於控制模塊以選擇性地輸出第二電壓。另一方面，控制模塊更能依據電感值的大小對應調整第二電壓的大小。
[0008]本發明更提出一種電性測試方法，能在進行層間耐壓測試的程序之前，先判斷待測裝置是否已經確實連接上治具，從而減少火花放電現象。此外，所述電性測試方法也可以在進行層間耐壓測試的程序之前，先判斷待測裝置的電感值，從而可以提供適當的層間耐壓測試的電壓，以減少測量待測裝置的電感值的誤差。
[0009]本發明實施例提供一種電性測試方法，包括下列步驟。於第一開關元件截止時，提供第一電壓至諧振電路模塊，諧振電路模塊用以耦接待測裝置。以及，於第一開關元件導通時，提供第二電壓至諧振電路模塊。以及，測量諧振電路模塊於接收第一電壓時產生的電性信號。以及，依據電性信號以控制第一開關元件的導通或截止。
[0010]於本發明一示範實施例中，於依據電性信號以控制該第一開關元件的導通或截止的步驟中，更包括下列步驟。依據電性信號計算待測裝置的電感值。以及，判斷電感值是否於預設範圍中。若電感值是在預設範圍中，則導通第一開關元件。此外，更可以依據電感值的大小對應調整第二電壓的大小
[0011]綜上所述，本發明實施例提供的電性測試裝置與方法，能在進行較高電壓的層間耐壓測試的程序之前，先利用較低電壓測試待測裝置是否已經確實連接上治具。從而，本發明可以避免直接供給高電壓而意外產生火花放電現象。此外，所述電性測試裝置與方法也可以在進行層間耐壓測試的程序之前，先判斷待測裝置的電感值。依據偵測到的電感值大小而對應調整層間耐壓測試的電壓，以減少層間耐壓測試的誤差。
[0012]為使能更進一步了解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1繪示依據本發明一示範實施例的電性測試裝置的功能方塊圖。
[0014]圖2繪示依據本發明另一示範實施例的電性測試裝置的電路示意圖。
[0015]圖3繪示依據本發明一示範實施例的電性測試方法的流程圖。
[0016]圖4繪示接續圖3的電性測試方法的流程圖。
[0017]【符號說明】
[0018]1:電性測試裝置
[0019]10:諧振電路模塊
[0020]12:第一電源供應模塊
[0021]14:第二電源供應模塊
[0022]16:測量模塊
[0023]18:控制模塊
[0024]20:待測裝置
[0025]30:諧振電路模塊
[0026]32:第一電源供應模塊
[0027]320:第一電源
[0028]322:耦合線圈
[0029]34:第二電源供應模塊
[0030]340:第二電源
[0031]342、344: 二極體
[0032]36:測量模塊
[0033]Rl ?R4:電阻
[0034]C1、C2:電容
[0035]S1:第一開關元件
[0036]Ql:第二開關元件
【具體實施方式】
[0037]請參見圖1，圖1繪示依據本發明一示範實施例的電性測試裝置的功能方塊圖。如圖所示，電性測試裝置I具有諧振電路模塊10、第一電源供應模塊12、第二電源供應模塊
14、測量模塊16以及控制模塊18。諧振電路模塊10用以耦接待測裝置20。於實務上，電性測試裝置I可以用於測量單一個待測裝置20或批次測量多數個待測裝置20，即待測裝置20不一定固定安設在諧振電路模塊10上。舉例來說，諧振電路模塊10可以具有對應的測試載臺、治具(jig)或其他適當的結構，而待測裝置20可插拔地夾持(clamp)或裝設所述測試載臺或治具的結構上。待測裝置20可以是電感器、馬達、線圈或其他具有電感特性的電子元件。
[0038]此外，諧振電路模塊10中應具有至少一個電容，當具有電感特性的待測裝置20耦接到諧振電路模塊10之後，所述電容應與待測裝置20可視為一組LC諧振電路(resonantcircuit)。當然，本實施例並不限制諧振電路模塊10中的電路元件，只要諧振電路模塊10能與待測裝置20組成一組諧振電路，於本發明所屬【技術領域】的技術人員可自由設計諧振電路模塊10。
[0039]第一電源供應模塊12耦接諧振電路模塊10並具有第一開關元件(未繪示於圖1)。於第一開關元件截止時，第一電源供應模塊12選擇性地提供第一電壓至諧振電路模塊10。舉例來說，當第一開關元件截止，本實施例中的第一電源供應模塊12可以是開啟或關閉狀態，據以提供或不提供(即選擇性的提供)第一電壓。於實務上，所述第一電源供應模塊12提供的第一電壓大約是lV(volt)的交流電，用以進行待測裝置20的接觸檢查測試。相較之下，所述第一電壓遠小於傳統層間耐壓測試時使用的電壓。也就是說，當電性測試裝置I準備測試待測裝置20時，第一電源供應模塊12會先以小電壓測試待測裝置20是否妥適地裝設在諧振電路模塊10上。以實際的例子來說，就算待測裝置20尚未確實裝設在諧振電路模塊10上，也因為所述第一電壓非常低而不至於產生火花放電現象，除了減少測試載臺或治具的耗損，更可以避免幹擾其他的測試程序。
[0040]值得注意的是，第一電源供應模塊12可另由使用者或設備控制開啟或關閉，本實施例也不限制第一電源供應模塊12於第一開關元件導通或截止時的運作狀態。此外，所述第一開關元件控制是否將第一電壓饋入諧振電路模塊10，本實施例並不限制第一電壓必須在第一開關元件截止時輸出。換句話說，第一開關元件是否導通與第一電源供應模塊12是否開啟不一定具有關聯性，因此第一電源供應模塊12可以自由地選擇是否輸出第一電壓。
[0041]於所屬【技術領域】的技術人員當然也可以設計於第一開關元件導通時輸出第一電壓的類似電路。因此，只要第一開關元件是用以控制第一電源供應模塊12是否輸出第一電壓，或者第一開關元件是用以控制是否將第一電壓饋入諧振電路模塊10，或者其他均等或相似的變化，均應屬於本發明實施例所揭露的範圍。
[0042]第二電源供應模塊14耦接諧振電路模塊10。於第一開關元件導通時，第二電源供應模塊14選擇性地提供第二電壓至諧振電路模塊10。舉例來說，當第一開關元件導通時，本實施例中的第二電源供應模塊14可以是開啟或關閉狀態，據以提供或不提供(即選擇性的提供)第二電壓。於實務上，第二電源供應模塊14提供的第二電壓可以是O?3kV(千伏特)或更高的直流電。例如，第二電源供應模塊14也可以供應3.5kV、4kV、4.5kV、5kV或者其他適當大小的直流電。一般而言，第二電壓用來進行層間耐壓測試。以實際的例子來說，當待測裝置20經過第一電源供應模塊12測試，並能確知待測裝置20已經正確的裝設在諧振電路模塊10上之後，第一開關元件切換成導通狀態而停止將第一電壓饋入諧振電路模塊10。藉此，本發明實施例可以避免層間耐壓測試受到接觸檢查測試的幹擾。於一個例子中，第二電源供應模塊14可具有第二開關元件(未繪示於圖1)，第二開關元件可以控制是否將第二電壓輸出給諧振電路模塊10。
[0043]同樣的，第二電源供應模塊14可另由使用者或設備控制開啟或關閉，本實施例並不限制第二電源供應模塊14於第一開關元件或第二開關元件導通或截止時的運作狀態。此外，所述第二開關元件控制是否將第二電壓饋入諧振電路模塊10，本實施例並不限制第二電壓必須在第二開關元件導通或截止時輸出。換句話說，第二開關元件是否導通與第二電源供應模塊14是否開啟不一定具有關聯性，因此第二電源供應模塊14可以自由地選擇是否輸出第二電壓。
[0044]測量模塊16耦接諧振電路模塊10，至少用以測量諧振電路模塊10於接收第一電壓時產生的電性信號。於實務上，測量模塊16可以用以測量諧振電路模塊10與待測裝置20在接收第一電壓或第二電壓下的電性反應，特別是諧振電路模塊10與待測裝置20產生諧振的電性反應。於一個例子中，測量模塊16可以並聯耦接待測裝置20，且測量模塊16可以是電壓計或者其他適當的量測器。
[0045]控制模塊18至少耦接測量模塊16與第一電源供應模塊12，且控制模塊18依據測量模塊16測得的電性信號控制第一開關元件的導通或截止。於實務上，控制模塊18可由所述電性信號計算待測裝置20的電感值，並判斷所述電感值是否於預設範圍中。所述預設範圍可以參考待測裝置20出廠時標示的電感值加減一定的誤差百分比而定，所述誤差百分比可以是20%或其他符合品質要求的百分比。以實際的例子來說，當控制模塊18計算出待測裝置20的電感值誤差過大(例如超過標示的電感值20%)，控制模塊18可以直接判定待測裝置20異常，而不執行層間耐壓測試。反之，若控制模塊18計算出待測裝置20的電感值的確落在預設範圍中，則控制模塊18會導通第一開關元件而停止將第一電壓饋入諧振電路模塊10。接著，控制模塊18可導通第二開關元件以將第二電壓饋入諧振電路模塊10進行層間耐壓測試。於一個例子中，控制模塊18可依據待測裝置20的電感值的大小對應調整第二電壓的大小。藉此，本發明實施例的電性測試裝置I儘管測試不同的待測裝置20，都可以維持層間耐壓測試的準確性。
[0046]請參見圖2，圖2繪示依據本發明另一示範實施例的電性測試裝置的電路示意圖。如圖2所示，電性測試裝置中的諧振電路模塊30具有電阻R1、R2以及電容Cl，所述電阻Rl可視為限流電阻，而電容Cl可視為諧振電容。換句話說，當待測裝置20耦接於諧振電路模塊30之後，電容Cl與具電感特性的待測裝置20可視為一組LC諧振電路，並藉由與待測裝置20並聯耦接的測量模塊36量測電性信號。此外，電性測試裝置中的第一電源供應模塊32可具有第一電源320、耦合線圈322以及第一開關元件SI。舉例來說，第一電源320可為能供應交流電的設備。接著由圖2可知，於第一開關元件SI截止(open)時，耦合線圈322的兩端具有電壓差(即第一電壓)，且耦合線圈322串聯耦接電容Cl。藉此，第一開關元件SI截止時，第一電壓可饋入諧振電路模塊30中，特別是電容Cl與待測裝置20組成的LC諧振電路之中，從而進行接觸檢查測試。當接觸檢查測試結束後，控制模塊控制第一開關元件SI導通(close)時，耦合線圈322的兩端短路，從而停止輸出第一電壓，排除了第一電源供應模塊32對於後續測試的幹擾。
[0047]電性測試裝置中的第二電源供應模塊34可具有第二電源340、二極體342與344、電阻R3與R4、電容C2以及第二開關元件Q1。二極體342、344用以整流及避免逆流，電容C2用以加壓充電第二電源340所提供的電壓，用以產生第二電壓。舉例來說，第二電源340可為一般整流電路或者其他能供應直流電的設備。在此，雖圖2的電性測試裝置並未繪示控制模塊，但控制模塊可以控制第一開關元件SI以及第二開關元件Ql。當控制模塊控制第一開關元件SI導通(close)後，控制模塊可以接著導通(turn on)第二開關元件Q1，使得第二電壓可以饋入諧振電路模塊30進行層間耐壓測試。
[0048]為了使所屬【技術領域】的技術人員更了解本發明實施例的電性測試裝置，以下搭配本發明實施例的電性測試方法做進一步的說明。
[0049]請一併參見圖2、圖3與圖4。圖3繪示依據本發明一示範實施例的電性測試方法的流程圖。圖4繪示接續圖3的電性測試方法的流程圖。如圖所示，於步驟S40中，在進行接觸檢查測試時，由於必須將第一電壓可饋入諧振電路模塊30中，因此要先截止(open)第一開關元件SI。接著，於步驟S42中，將耦合線圈322的兩端具有電壓差(即第一電壓)饋入諧振電路模塊30中。於步驟S44中，測量模塊36量測諧振電路模塊30於第一電壓饋入後的電性信號。於步驟S46中，控制模塊可以依據所述電性信號計算出待測裝置20的電感值。接著於步驟S48中，控制模塊更可進一步判斷所述電感值是否在預設範圍(一定的誤差範圍)中。若待測裝置20的電感值不在預設範圍中，則表示待測裝置20的電感值誤差過大，待測裝置20應屬不良品而不能繼續層間耐壓測試。若待測裝置20的電感值在預設範圍中，則接著於步驟S50，控制模塊導通(close)第一開關元件SI，以避免第一電源供應模塊32對於後續測試的幹擾。值得一提的是，若待測裝置20的電感值在預設範圍中，表示待測裝置20已經正確裝設在諧振電路模塊10上，即可被認為通過了接觸檢查測試。
[0050]接著，層間耐壓測試的過程中，於步驟S52可知，控制模塊可先導通(turn on)第二開關元件Ql。於所屬【技術領域】的技術人員可知，在導通第二開關元件Ql之前應先確保電容C2已經加壓充電完成，即已經能穩定輸出第二電壓。於一個例子中，控制模塊更可依據先前計算出的電感值而調整第二電壓的大小。接著於步驟S54中，所述第二電壓可通過電阻Rl饋入電容Cl與待測裝置20組成的LC諧振電路。接著於步驟S56中，測量模塊36量測諧振電路模塊30於第二電壓饋入後的電性信號。接著於步驟S58中，控制模塊可判斷待測裝置20是否通過層間耐壓測試。
[0051]本發明實施例提供的電性測試裝置與方法，能在進行較高電壓的層間耐壓測試的程序之前，先利用較低電壓測試待測裝置是否已經確實連接上治具。從而，本發明可以避免直接供給高電壓而意外產生火花放電現象。此外，所述電性測試裝置與方法也可以在進行層間耐壓測試的程序之前，先判斷待測裝置的電感值。依據偵測到的電感值大小而對應調整層間耐壓測試的電壓，以減少層間耐壓測試的誤差。
[0052]藉由以上較佳具體實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發明的特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明的範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請的專利範圍的範疇內。
【權利要求】
1.一種電性測試裝置，其特徵在於，包括: 一諧振電路模塊，用以耦接一待測裝置； 一第一電源供應模塊，耦接該諧振電路模塊，該第一電源供應模塊具有一第一開關元件，於該第一開關元件截止時，該第一電源供應模塊提供一第一電壓至該諧振電路模塊；一第二電源供應模塊，耦接該諧振電路模塊，於該第一開關元件導通時，該第二電源供應模塊提供一第二電壓至該諧振電路模塊； 一測量模塊，耦接該諧振電路模塊，至少用以測量該諧振電路模塊於接收該第一電壓時產生的一電性信號；以及 一控制模塊，至少耦接該測量模塊與該第一電源供應模塊，依據該電性信號以控制該第一開關元件的導通或截止。
2.如權利要求1所述的電性測試裝置，其特徵在於，該第一電源供應模塊提供的該第一電壓用以進行該待測裝置的接觸檢查測試，該第二電源供應模塊提供的該第二電壓用以進行該待測裝置的層間耐壓測試。
3.如權利要求1所述的電性測試裝置，其特徵在於，該控制模塊由該電性信號計算該待測裝置的一電感值，並判斷該電感值是否於一預設範圍中，若該電感值是在該預設範圍中，該控制模塊導通該第一開關元件。
4.如權利要求3所述的電性測試裝置，其特徵在於，該控制模塊更耦接該第二電源供應模塊，且該第二電源供應模塊具有一第二開關元件，該第二開關元件受控於該控制模塊以選擇性地輸出該第二電壓。
5.如權利要求4所述的電性測試裝置，其特徵在於，該控制模塊控制導通該第一開關元件之後，該控制模塊控制導通該第二開關元件以輸出該第二電壓。
6.如權利要求4所述的電性測試裝置，其特徵在於，該控制模塊依據該電感值的大小對應調整該第二電壓的大小。
7.—種電性測試方法,其特徵在於,包括: 於一第一開關兀件截止時，提供一第一電壓至一諧振電路模塊，該諧振電路模塊用以耦接一待測裝置； 於該第一開關元件導通時，提供一第二電壓至該諧振電路模塊； 測量該諧振電路模塊於接收該第一電壓時產生的一電性信號；以及 依據該電性信號以控制該第一開關元件的導通或截止。
8.如權利要求7所述的電性測試方法，其特徵在於，該第一電壓用以進行該待測裝置的接觸檢查測試，且該第二電壓用以進行該待測裝置的層間耐壓測試。
9.如權利要求7所述的電性測試方法，其特徵在於，於依據該電性信號以控制該第一開關元件的導通或截止的步驟中，更包括下列步驟: 依據該電性信號計算該待測裝置的一電感值；以及 判斷該電感值是否於一預設範圍中； 其中若該電感值是在該預設範圍中，則導通該第一開關元件。
10.如權利要求9項所述的電性測試方法，其中於依據該電性信號以控制該第一開關元件的導通或截止的步驟中，更包括下列步驟: 依據該電感值的大小對應調整該第二電壓的大小。
【文檔編號】G01R31/02GK104076252SQ201310108498
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月29日 優先權日:2013年3月29日
【發明者】範富強, 王耀南, 吳南世 申請人:致茂電子(蘇州)有限公司