控制板自动测试解决方案

一、客户需求

1.1 测试点：

TOPLAYER面

A区：33个点；B区：20个点；C区：37个点；D区：45个点。

BOTTLAYER面

A区：19个点；B区：20个点；C区：23个点；D区：23个点。

合计:220路测试点，不含实际备份布点。

1.2 测试内容（具体详见测试大纲）

• 静态待机功耗测试；
• 静态休眠功耗测试；
• IGBT温度测试；
• 电机温度测试；
• 直流供电点电压测试；
• 直流母线电压测试；
• 过电压硬件保护测试；
• 三相电流测试；
• 过流保护功能测试；
• 旋变功能测试；
• IGBT故障保护功能测试；
• 电源输入自锁信号测试；
• CAN通信功能测试；
• CAN唤醒测试；
• 电源输入电压测试；
• 电源休眠唤醒测试；
• 电源使能测试等。

二、设计方案

2.1 方案实现

根据产品实际情况和测试要求，采用DAQ卡+模拟数字输入电路+隔离采集模块+电压频率检测模块测试方案更经济可靠。

2.2 控制板测试设备的实现原理框图

略

2.3 测试点位

正面测试点

反面测试点图

2.4 整体方案过程描述

2.4.1 主控制板测试过程描述

PCB装夹:

1) 操作员扫描条形码后，将被测PCB板放置在自动气动夹具的特定浮板上；

2) 扳下夹具上的肘夹，上针盘下移，将PCB夹紧的同时，下针盘也接触的被测PCB板，完成装夹（同时触发位置开关）。

自动测试:

主控模块开始供电，电脑通过CAN卡连接主控模块后通过CAN总线控制多块嵌入式电路板进行电压电流脉冲的信号发生，并输出到被测板，以模拟驱动信号的工作；伺服电机+控制器+正弦余弦旋转编码器用于产生旋变转子信号；

电压测试模块同时进行部分进行电压检测，并将测试结果发送给计算机；

DAQ卡同时进行另外高精度部分电压测试，并对需要进行频率、占空比、幅值、波形进行测试，并且可以将波形显示在测试界面上；

依次自动完成以下测试内容：静态待机功耗测试、静态休眠功耗测试、IGBT温度测试、电机温度测试、直流供电点电压测试、直流母线电压测试、过电压硬件保护测试、三相电流测试、过流保护功能测试、旋变功能测试、IGBT故障保护功能测试、电源输入自锁信号测试、CAN通信功能测试、CAN唤醒测试、电源输入电压测试、电源休眠唤醒测试、电源使能测试等。

计算机收到测试结果后进行判断并显示是否合格，同时保存数据到数据库。同时上传一份到MES系统。

完成测试：完成一块PCB的测试后，计算机弹出测试完成窗口，自动测试夹具自动开启，等待下一件测试。

2.5 测试时间评估

测试时间预估：50秒。

三、测试硬件及操作

3.1日常开机和关机

本设备的日常开机和关机操作极为简便，测试只需一键式操作即可完成。

3.1.1开机步骤：

打开夹具前端和后端的电源开关，使设备通电；

打开计算机，并打开测试软件。

3.1.2 关机步骤：

点击控制软件的“退出”按钮；

关闭计算机；

关闭测试夹具的电源开关。

四、软件操作

类似汽车功率电源PCBA测试软件示意图（本品按客户要求的界面增加相关显示内容）

将测试夹具通电后，打开测试软件后，即进入登录界面，用户分为普通测试人员、工程师、管理员三种身份，各个身份的权限不同，操作人员无法更改配置参数（如合格判定范围），管理人员的权限最大。

将测试夹具通电后，打开测试软件后，即进入登录界面。

再选择对应的被测电路板型号，点击“确认”按钮后进入测试等待界面。

点击启动按钮后进行测试

测试配置可进行版本号设定，选择Enginer登录方可更改版本设置（避免操作员进行随意变更）进行版本设置，在设置完毕后即可在面板上看到设置的版本信息，核对是否有误。

使用扫描枪进行扫描自动录入PCBA序列号

点击Start开始测试 测试不合格将显示红色（测试完毕后，不合格显示NG,合格显示OK）

测试中的数据值以表格的形式显示，波形测试点可如下图在电脑上显示

测试中不合格项以红色显示

设备进入自动测试界面，若所有测试均通过，显示绿色OK。

五、数据库查询软件

每次测试的数据将自动记录到服务器或本机的数据库，数据可提供了近十种单一或组合查询方式，方便进行产品质量的统计分析。如

• 按PCBA型号
• 单独查询某个SN产品
• 按测试日期的时间段进行搜索
• 查询某段时间内所有不合格的产品的编号及不合格项目
• 查询某个测试项的某个值
• 某个测试人员测试的产品
• 按某一个测试点的电压范围进行的查询
• ......
• 可将查询结果直接导出成EXCEL表格，方便提交打印和分析

六、方案特点

• 一键式操作，便可以让设备自动完成测试，无需技术人员具备专业知识，可交给外协人员测试，不存在人工测试造成的漏项或判断失误。也提高企业形象。
• 采用实际旋变信号测试，符合实际工况，使测试可信度更高。
• 效率：测试速度极快，大大超出同行业产品的测试速度，是人工测试速度的50倍以上（每单点测试测多次算出平均值，较小误差消除干扰）。
• 具有隔离电压的测试功能，确保产品测试不受不共地困扰。
• 测试过程实施记录测试合格和不合格数量，方便实时分析。
• 不合格报警：设备对每条测试数据的进行判断，自动声光报警，防止误判，软件可采用中文显示，各测试项直观项目，人机界面友好。
• 具有序列号自动扫描录入功能，具有测试人员管理功能，确保记录真实有效。
• 记录自动保存到数据库，具有条件检索功能，方便进行产品质量分析及追溯或形成过程互锁控制。
• 采用了安全保护措施，当感应到人手臂处于危险区域内，自动停止，防止夹伤。
• 采用防静电材料，确保不受静电影响。
• 采用高可靠性进口测试探针，提高设备寿命和可靠性。
• 测试时采用风冷散热，确保测试箱温度稳定，单板测试完毕自动关闭风扇，减少设备噪音。