- 开关电源自动化测试系统的设计与实现

　　2.3 软件设计与实现

　　2.3.1 软件开发平台简介

　　TestStand是美国国家仪器有限公司的一款用于测试序列开发、管理和执行的测试管理软件。它将通用测试执行任务（如报告生成）与专用测试任务（如执行某项测试）相分离，为执行环境定制、报告生成、数据库记录和操作者界面等功能提供了所必需的工具。

　　LabVIEW 是美国国家仪器有限公司的一款图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。它为数据采集，分析和表达提供了丰富的函数，可以方便快速地实现各种测量功能。

　　2.3.2 软件构架

　　软件构架，如图4 所示。整个系统的功能分为三个层次，最底层是硬件驱动层，主要负责仪器控制和数据采集；中间层是测试功能层，在LabVIEW 下进行数据处理，获得测试要求中的参数，完成测试功能开发；最高层是测试管理层，在TestStand 下开发测试系统构架，集成LabVIEW 下开发的测试功能，实现通用测试功能，如测试报表等。

　　

　　图4 软件构架。

　　这三个层次完全独立，具有最小的耦合性，可以进行并行开发。测试功能层不用关心底层硬件是什么以及数据从哪个具体的仪器中来，只需专注于数据处理和分析；测试管理层不用关心测试功能如何实现，只需专注于测试序列和测试构架的设计与实现。

　　当有增加/删减测试功能的需求时，只需要增加/删减相应的仪器、仪器驱动和测试功能并调整测试序列即可，并不需要对整个测试软件做较大的修改，具有很强的灵活性。

　　2.3.3 系统界面

　　本系统界面设计简洁、友好，适合生产线操作员使用，如图5 所示：

　　

　　图5 电源自动化系统测试界面。

　　3 试验结果

　　3.1 开发时间

　　本系统从设计开发到调试完毕仅用了2 人2 周的时间大大低于现有商业开关电源自动化测试系统的开发时间。

　　3.2 测试时间

　　本系统在生产线上与用户现有的商业开关电源自动化测试系统作对比。表3 是100 次测试时间平均值对比，从表中可以看出，本系统总体测试时间比成熟的商业系统提升15.38%;时序测试部分采用了高带宽的模块化仪器，测试时间提升52.5%;调整测试和动态测试，由于需要反复控制传统仪器并且商业系统已使用了底层函数对仪器控制进行了优化，所以本系统的速度比商业系统慢。

　　表3 测试时间对比

　　

　　3.3 测试精度

　　表4 是100 次调整测试的测试结果平均值对比，由表中可以看出，本系统的测试精度与商业系统的误差在0.2%以内，完全满足用户测试需求。

　　表4 调整测试

　　

　　4 结语

　　本文按照“以软件为核心的模块化系统构架”设计并实现了开关电源自动化测试系统。实验表明，基于该构架的系统较之传统的系统具有开发周期短、测试速度快、测试精度高、总体成本低、维护方便和升级容易的特点，适合生产线自动化测试升级的需求。