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| title | subtitle | author | date | lang | toc-title |
|---|---|---|---|---|---|
| 固态功率控制器(SSPC)动态参数检测系统用户使用手册 | SSPCTester v1.0 | SPC-DynaTest 项目组 | 2026-06-25 | zh-CN | 目 录 |
文档信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 文档名称 | 固态功率控制器(SSPC)动态参数检测系统用户使用手册 |
| 适用软件 | SSPCTester v1.0 |
| 文档编号 | SPC-DT-UM-001 |
| 适用读者 | 现场测试人员、质量评审人员 |
| 文档版本 | V1.0 |
| 发布日期 | 2026-06-25 |
| 编制 / 审核 / 批准 | (由现场负责人签署) |
修订记录
| 版本 | 日期 | 修订内容 | 修订人 |
|---|---|---|---|
| V1.0 | 2026-06-25 | 首次正式发布 |
阅读约定
为方便阅读,本手册使用以下统一约定。
字体与样式
等宽字体表示文件路径、命令、配置键、寄存器地址等技术内容。- 粗体 表示界面上的按钮、菜单或控件名称,例如 开始测试。
- 斜体 用于术语首次出现时的标识。
信息提示
【提示】 用于补充说明或操作建议。
【注意】 用于强调可能影响测试结果或数据准确性的事项。
【警告】 用于强调可能造成人身伤害、设备损坏或不可恢复后果的事项。
插图占位
本手册中以 [插图:XXX] 的形式标注界面截图位置。正式发布前由现场人员补充对应截图。
通道编号约定
本系统所有"通道号"均指物理插位,编号为 1–24。Modbus 从站地址、线圈号、寄存器偏移仅在底层通信中使用,用户无需关心。
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第 1 章 产品概述
1.1 产品简介
固态功率控制器(SSPC)动态参数检测系统(以下简称"本系统"或 SSPCTester)是一套面向 24 路固态功率控制器的自动化检测平台,用于在生产、入厂复检、定型试验等环节,对 SSPC 的动态特性、功率损耗、保护功能等关键参数进行自动化测量、判定与报告输出。
软件采用 C# / WPF / .NET 8 架构,运行于 Windows x64 平台。配合外部高速数据采集卡、程控电源、可编程电子负载、Modbus-RTU 控制板等硬件,实现对被测件 24 路通道的逐路加电、波形采集、参数计算与合格判定。
1.2 适用范围
本系统适用于以下使用场景:
- 24 路结构的固态功率控制器(SSPC)成品测试;
- 同结构组件的型式试验、抽样验收、出厂检验;
- 现场维修后的功能复检;
- 设计阶段对开关特性的对比验证。
1.3 主要功能特性
| 功能模块 | 主要能力 |
|---|---|
| 基础测试 | 24 路通道逐路或一键导通/关断,实时读取电压电流,自动判定通断是否正常 |
| 开启与关断曲线 | 高速采集卡同步采样开关过程波形,自动计算开启时间、上升时间、关断时间、下降时间 |
| 功率损耗测试 | 同时采集输入/输出两端的电压电流,计算电压降、功率损耗与转换效率 |
| 保护功能演示 | 支持跳闸、短路、过温、过压、欠压、限流共 6 类保护项目的演示与记录 |
| 项目管理 | 以"被测件 = 项目"为单位组织测试数据,支持历史项目浏览与重测 |
| 报告生成 | 一键生成 PDF 格式专业测试报告,含封面、综合判定、各模块数据及波形 |
| 设备管理 | 集中管理 SSPC 控制板、程控电源、可编程负载、高速采集卡的连接、参数与标定 |
| 模拟模式 | 提供完整 Mock 驱动,无需真实硬件即可演练与培训 |
1.4 系统组成
本系统由"软件 + 硬件"两部分构成。
软件部分
- SSPCTester.UI:基于 WPF 的主程序(
SSPCTester.UI.exe); - SSPCTester.Logic:业务逻辑层(测试流程、计算、报告生成、项目存储);
- SSPCTester.Devices:设备抽象与驱动层(含 Mock 与真实驱动)。
硬件部分
| 部件 | 推荐型号 | 用途 | 通讯方式 |
|---|---|---|---|
| 工业控制计算机 | x86_64 工控机 | 运行 SSPCTester、安装 PCIe 采集卡 | — |
| SSPC 测控板 | 24 路 Modbus-RTU 控制板 | 控制 24 路继电器开关,回采电压/电流 | Modbus-RTU 串口 |
| 程控电源 | UDP5080-100 | 给 SSPC 供电(电压/电流可调) | LAN / SOCKET 5025 |
| 直流电子负载 | IT8702P | 模拟 SSPC 输出端的负载 | LAN / Socket 30000 |
| 高速数据采集卡 | PCIe8586(ACTS 系列) | 同步采集 SSPC 开关瞬态电压/电流波形 | PCIe |
| 串口扩展卡 | 8 口 UART | 提供 SSPC 控制板使用的 COM 端口 | PCIe / PCI |
[插图:系统整体硬件连接示意图]
1.5 技术规格摘要
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 测试通道数 | 24(物理插位 1–24) |
| 采样率 | 高速采集卡 100 MHz / 可分频,典型 100 kHz |
| 采集时长 | 单次开/关瞬态典型 50 ms(PreTrigger 10 ms + PostTrigger 40 ms) |
| 电压量程 | SSPC 端 0 – 100 V;采集卡 ±5 V / ±1 V(可选) |
| 电流量程 | SSPC 端 ±60 A |
| 通讯协议 | Modbus-RTU(SSPC),SOCKET / SCPI(电源、负载),厂商 API(采集卡) |
| 判定输出 | 合格 / 不合格 / 已测 / 未测 |
| 报告格式 | PDF(A4,含封面、数据表、波形图、综合判定) |
| 项目数据格式 | JSON + 二进制波形(.bin + .json 元数据) |
1.6 运行环境要求
| 项目 | 最低要求 | 推荐 |
|---|---|---|
| 操作系统 | Windows 10 x64(1909 及以后) | Windows 11 x64 |
| 运行时 | .NET 8 Desktop Runtime(自包含部署可免装) | .NET 8 |
| CPU | 4 核 2.0 GHz | 6 核及以上 |
| 内存 | 4 GB | 8 GB |
| 硬盘 | 5 GB 可用空间 | 20 GB SSD |
| 扩展槽 | 1 × PCIe(采集卡)+ 1 × PCIe/PCI(串口扩展) | 同左 |
| 网络 | 1 × 千兆以太网(电源 / 负载所在网段) | 千兆以太网 + 独立交换机 |
| 显示器 | 1920 × 1080 | 1920 × 1080 及以上 |
| 权限 | 当前用户对 %LOCALAPPDATA% 有写权限 |
同左 |
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第 2 章 安全注意事项与作业前检查
【警告】 本系统在测试过程中可能向被测件施加最高 100 V 直流电压、最大 60 A 电流。所有作业必须遵循下列安全规范,由经培训的人员执行。
2.1 一般安全要求
- 培训资质:操作人员应接受电气安全与本系统操作培训,熟悉急停位置与紧急断电流程。
- 个人防护:作业时穿戴防静电手腕带、绝缘手套;带电换接电缆严禁徒手操作。
- 设备接地:工控机、SSPC 工装、程控电源、电子负载机壳必须可靠接保护地(PE),接地电阻 ≤ 4 Ω。
- 环境要求:作业环境温度 5 ℃ – 40 ℃、相对湿度 ≤ 75 %、无导电粉尘与腐蚀性气体。
- 急停:测试台应配置就近可达的红色急停按钮,能在 1 秒内切断电源至 SSPC 与电子负载。
2.2 高压与高电流防护
- 程控电源输出电压 ≥ 36 V 时,应视为危险电压,禁止在带电状态下接触输出端子。
- 电子负载在大电流回吸状态下,输入端子温升较高,断电后应等待 ≥ 60 秒再触摸。
- 测试电缆截面积应与最大测试电流匹配(建议 60 A 段使用 ≥ 10 mm² 多股铜线)。
2.3 ESD 与设备保护
- 拔插 SSPC 被测件前,必须先停止测试、断开程控电源输出。
- 高速采集卡与 SSPC 信号端禁止热插拔;必须在工控机断电状态下安装。
- 同一被测件不应在带电状态下重复插拔工装座,避免触点电弧。
2.4 作业前检查清单
每次开机测试前,按以下顺序检查并签字确认。
| 序号 | 检查项 | 标准 | 确认 |
|---|---|---|---|
| 1 | 工装座、被测件外观、端子 | 无变形、无烧蚀、无松动 | □ |
| 2 | 测试电缆、信号线 | 绝缘完好、无破皮、连接牢靠 | □ |
| 3 | 接地线导通 | 电阻 ≤ 4 Ω | □ |
| 4 | 程控电源初始设定 | 输出关闭、电压电流上限符合规程 | □ |
| 5 | 电子负载初始设定 | 输入关闭、模式为 CC、电流 0 A | □ |
| 6 | 急停按钮 | 弹起、可用 | □ |
| 7 | 工控机电源、UPS 状态 | 正常 | □ |
| 8 | 软件版本 | 与受控版本一致 | □ |
| 9 | device-profile.json 校验和 |
与发布记录一致 | □ |
| 10 | 上次测试残留状态 | 已清理;已断电 | □ |
2.5 异常处置原则
发生以下任一情况,应立即按"先切电源、后查软件"的顺序处置:
- 被测件冒烟、异味、温度异常升高;
- 程控电源、电子负载出现报警;
- 测试中电流持续超出软件设定上限;
- 工控机死机或软件无响应。
处置步骤:
- 拍下急停按钮,切断 SSPC 供电与负载回路;
- 关闭程控电源主开关;
- 待设备冷却后,断开被测件,记录现象与时间;
- 由维护人员排查根因,必要时联系研发支持。
[插图:操作台急停按钮与设备布置示意]
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第 3 章 硬件接线与首次使用
3.1 设备布置
推荐的测试台布置如下:
[插图:测试台俯视布置图]
- 左侧:程控电源 UDP5080-100、可编程电子负载 IT8702P;
- 中部:被测件 SSPC 工装座,背面引出 24 路接线端子;
- 右侧:工控机(含 PCIe8586 采集卡与串口扩展卡)、显示器;
- 正面:急停按钮、状态指示灯。
3.2 SSPC 控制板接线
SSPC 控制板包含三部分接线:
- 主功率回路(程控电源 → SSPC 输入端 → 24 路输出 → 24 个负载端子);
- Modbus-RTU 控制串口(串口扩展卡 → SSPC 控制板的 RS-485 接口);
- 采集卡引线(采集卡 4 路差分输入 → SSPC 测试点)。
主功率回路连接
| 端子 | 连接对象 | 备注 |
|---|---|---|
V+_IN |
程控电源 + | 主供电正端 |
V-_IN |
程控电源 − | 主供电负端 |
CH1–CH24 |
各路输出 → 负载切换矩阵 → 电子负载 | 单路最大 60 A |
GND |
共地 | 与电源、负载共地 |
【注意】 务必在 程控电源输出关闭、电子负载输入关闭 状态下接线。
控制串口连接
| 工控机端 | SSPC 控制板端 |
|---|---|
| 串口扩展卡某 COM 口(如 COM1) | RS-485 A / B / GND |
【提示】 该 COM 口名称将在软件中配置为
Devices.Sspc.PortName。
3.3 程控电源 UDP5080-100 接线
UDP5080-100 通过 LAN(TCP/IP SOCKET,端口 5025) 与工控机通信。
| 项目 | 推荐值 |
|---|---|
| IP 地址 | 192.168.6.5 |
| 端口 | 5025 |
| 协议 | TCP/IP SOCKET(SCPI 风格命令) |
| 子网 | 255.255.255.0 |
| 默认网关 | 192.168.6.1(或留空) |
接线步骤:
- 将 UDP5080 后面板 LAN 口连接到工控机网卡或同网段交换机;
- 通过电源前面板菜单设置上表 IP;
- 在工控机执行
ping 192.168.6.5,应正常响应; - 主功率端子按 3.2 节接到 SSPC 输入端。
[插图:UDP5080-100 LAN 配置界面]
3.4 直流电子负载 IT8702P 接线
IT8702P 通过 LAN(Socket,端口 30000) 与工控机通信。
| 项目 | 推荐值 |
|---|---|
| IP 地址 | 192.168.200.100 |
| 端口 | 30000 |
| 协议 | TCP/IP Socket |
| 子网 | 255.255.255.0 |
接线步骤:
- 通过负载前面板系统菜单配置 IP;
- 工控机
ping 192.168.200.100验证; - 负载输入端 +/- 接至 SSPC 输出回路(与被测通道串联);
- 负载默认工作模式为恒流 CC,最大电流应不超过被测通道额定值。
【提示】 若 UDP5080 与 IT8702P 不在同一网段,可在工控机配置两块网卡或为同一网卡添加两个 IP(路由表无需修改)。
3.5 PCIe8586 高速采集卡通道分配
PCIe8586 用于采集 SSPC 开关瞬态波形以及功率损耗的输入端电压。默认 4 通道配置如下:
| 物理通道 | 角色 (Role) | 推荐用途 | 量程 |
|---|---|---|---|
| CH0 | OutputVoltage |
SSPC 输出端电压 | ±5 V |
| CH1 | OutputCurrent |
SSPC 输出端电流 | ±5 V |
| CH2 | InputVoltage |
SSPC 输入端电压 | ±5 V |
| CH3 | InputCurrent |
SSPC 输入端电流 | ±5 V |
【注意】 采集卡量程为低压差分输入,被测 28 V 主回路必须经过外部分压/电流互感器调理后,再接入采集卡,并在软件设置中进行标定(详见 6.6 节)。
[插图:采集卡接线与外部调理板示意]
3.6 COM 端口分配
| 设备 | 推荐 COM 口 | 默认波特率 |
|---|---|---|
| SSPC 控制板 | COM1 | 9600 |
| 程控电源(备用) | COM2 | 9600 |
| 电子负载(备用) | COM3 | 9600 |
【提示】 程控电源与电子负载默认采用 LAN 通信;预留 COM 仅用于备份或现场临时调试。
3.7 首次上电顺序
按以下顺序通电,可避免感性负载尖峰冲击:
- 接通工控机 UPS;
- 启动工控机,登录 Windows;
- 接通串口扩展卡所在电源(如独立);
- 通电程控电源(输出保持关闭);
- 通电电子负载(输入保持关闭);
- 启动 SSPCTester 软件(详见第 4 章);
- 由软件 连接所有设备,确认 4 个设备绿灯均亮;
- 在系统设置或首次使用页面中确认通信参数无误;
- 进入项目信息页,开始首次测试。
3.8 首次使用前的软件检查
| 序号 | 检查项 | 结果 |
|---|---|---|
| 1 | Config\device-profile.json 存在且校验通过 |
□ |
| 2 | 设置页四设备 IP/COM 口与现场实际一致 | □ |
| 3 | 设置页 Mock 模式 全部关闭 | □ |
| 4 | 采集卡 4 路通道角色、Scale/Offset 已标定,IsCalibrated 勾选 | □ |
| 5 | 项目数据路径、报告路径已确认存在并可写 | □ |
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第 4 章 软件安装与启动
4.1 安装包结构
软件以绿色发布方式提供,无需安装程序。典型目录结构:
SSPCTester\
├── SSPCTester.UI.exe ← 主程序
├── SSPCTester.UI.deps.json
├── SSPCTester.UI.runtimeconfig.json
├── appsettings.json ← 出厂默认配置
├── Config\
│ └── device-profile.json ← Modbus 24 路映射
├── LatoFont\ ← 报告字体
├── zh-Hans\、zh-Hant\、ja\、… ← 本地化资源
└── *.dll ← 运行时依赖
4.2 部署步骤
- 将完整发布目录解压/拷贝到工控机本地磁盘(推荐
C:\SSPCTester\)。不要部署到只读目录或网络盘。 - 确认
Config\device-profile.json存在且与现场 SSPC 控制板配置一致。 - 右键
SSPCTester.UI.exe→ 属性 → 解除锁定(如系统提示)。 - 首次运行建议以"普通用户"启动,确保对
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\目录有写权限。
【提示】 升级时直接覆盖发布目录;用户数据(项目、报告、用户设置)保存在
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\,不会被覆盖。
4.3 关键文件清单
| 文件 / 目录 | 用途 |
|---|---|
SSPCTester.UI.exe |
主程序入口 |
appsettings.json |
出厂默认配置 |
Config\device-profile.json |
Modbus 协议与 24 路映射(关键配置文件) |
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json |
当前用户在设置页保存的硬件配置 |
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Projects\ |
项目数据根目录 |
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Reports\ |
报告默认输出目录 |
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Logs\app-YYYYMMDD.log |
应用日志(按天滚动,保留 7 天) |
4.4 启动方式
方式 A — 双击启动(推荐)
直接双击 SSPCTester.UI.exe。
方式 B — 通过启动脚本
在解决方案根目录下使用 run.ps1:
PowerShell.exe -ExecutionPolicy Bypass -File .\run.ps1
run.ps1 默认启动 publish\win-x64\SSPCTester.UI.exe,并将工作目录设为发布目录,确保读取 appsettings.json 与 Config\device-profile.json。
4.5 启动顺序说明
软件启动时按下列顺序工作:
- 读取
appsettings.json出厂默认配置; - 叠加用户本地配置
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json(若存在); - 初始化日志系统(Serilog → 文件 + UI 日志面板);
- 构造依赖注入容器,注册四类设备驱动(Mock + 真实);
- 创建主窗体并加载历史项目列表;
- 若
AutoConnect=true,后台依次连接 4 类设备; - 主窗体显示,进入"浏览态"。
4.6 首次启动检查
软件启动后,主界面顶部应能看到 设备连接面板(详见 5.3)。检查项:
- 4 个设备指示灯(SSPC、电源、负载、采集卡)显示连接状态;
- 任意一个未连接时,可点击 连接全部;
- 底部日志面板应能看到启动信息(蓝色 INFO 行)。
[插图:主窗体首次启动时的全貌]
4.7 退出软件
通过主窗体右上角 关闭 按钮退出。退出时软件自动:
- 保存当前用户设置到
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json; - 依次断开 SSPC、电源、负载、采集卡;
- 若
Sspc.CloseAllRelaysOnDisconnect=true,先全部关断 24 路继电器; - 关闭日志文件。
【注意】 严禁通过任务管理器强制结束进程;强制结束可能导致继电器停留在通态、波形文件不完整。
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第 5 章 主界面总览
5.1 整体布局
启动后,主界面分为四个区域:
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 顶部:标题栏 + 设备连接面板(折叠/展开)+ 设置按钮 │
├──────────────┬───────────────────────────────────────────┤
│ 侧栏:项目树 │ 内容区:根据状态切换不同页面 │
│ │ - 首页 / 项目信息 / 测试主页 / 报告 / 设置 │
├──────────────┴───────────────────────────────────────────┤
│ 底部:日志面板(最近 500 条,可滚动) │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
[插图:主界面整体布局]
5.2 浏览态与测试态
软件存在两种工作状态:
| 状态 | 触发 | 侧栏项目树 | 顶部状态条 |
|---|---|---|---|
| 浏览态 | 默认;测试完成或中止 | 显示全部项目,可自由切换 | 无 |
| 测试态 | 点击 开始测试 | 仅显示当前项目 | 显示橙色"测试进行中" |
【设计说明】 测试期间设备被独占,隐藏其他项目可避免误操作。
5.3 设备连接面板
位于标题栏右下方。展开后包含:
| 控件 | 含义 |
|---|---|
| SSPC 指示 | 绿=已连接、灰=未连接;下方文本显示"Mock"或"真实" |
| 电源指示 | 同上 |
| 负载指示 | 同上 |
| 采集卡指示 | 同上 |
| 连接全部 | 同时连接所有未连接的设备 |
| 断开全部 | 同时断开所有已连接的设备 |
| 打开设置页 | 快速进入第 6 章描述的设置页 |
[插图:设备连接面板展开状态]
5.4 侧栏项目树
侧栏列出当前所有项目。每个项目展开后有三个子节点:
- 项目信息:被测件与现场信息编辑(第 8 章);
- 测试主页:四个测试模块的 Tab 容器(第 9–12 章);
- 报告页:生成测试报告(第 13 章)。
操作
- 单击项目名:选中并显示项目概况;
- 双击项目名:直接打开"项目信息"页;
- 单击子节点:切换到对应页面。
[插图:侧栏项目树]
5.5 内容区页面切换
| 入口 | 显示页面 |
|---|---|
| 启动后默认 | 首页(最近项目列表) |
| 点击 新建项目 | 新建项目对话框 → 项目信息 |
| 项目树 → 项目信息 | 项目信息页 |
| 项目信息 → 开始测试 | 测试主页(标签页容器) |
| 项目树 → 报告页 | 报告页 |
| 标题栏 → 设置 | 设置页 |
5.6 日志面板
底部日志面板展示最近 500 条事件,按时间倒序滚动。
| 等级 | 颜色 | 含义示例 |
|---|---|---|
| Info(信息) | 黑/蓝 | 启动、连接成功、保存设置 |
| Success(成功) | 绿色 | 测试合格、报告生成成功 |
| Warning(警告) | 橙色 | 配置缺失、单次重试、未标定通道 |
| Error(错误) | 红色 | 通信失败、CRC 错误、文件写入失败 |
【提示】 详细历史日志请查看
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Logs\app-YYYYMMDD.log。
5.7 颜色与图标约定
测试结果在表格、徽标、状态条中统一使用以下四种状态:
| 图标 / 文本 | 颜色 | 含义 |
|---|---|---|
| ● 合格 | 绿 #2e9e5b |
所有判定项通过 |
| ● 不合格 | 红 #d23b3b |
任一判定项失败 |
| ● 测试中 | 蓝 #1a73c4 |
当前正在采集 / 等待响应 |
| ● 已测 | 蓝 #1a73c4 |
已采集但本模块无合格判定(如功率损耗) |
| ○ 未测 | 灰 #8a929d |
尚未执行 |
数值(电压、电流、时间)一律使用等宽字体显示,确保小数点对齐。
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第 6 章 系统设置
设置页用于配置硬件连接参数、采集卡通道、报告与项目存储路径。所有修改在点击 保存并重新连接 后写入用户配置文件,并尝试重新连接受影响的设备。
[插图:系统设置页全貌]
6.1 进入设置页
- 标题栏右侧 设置 按钮;或
- 设备连接面板 → 打开设置。
6.2 SSPC Modbus 配置
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 使用 Mock | 勾选后改用模拟驱动,无需真实串口。培训/演练时使用 |
| 启动时自动连接 | 软件启动后是否自动尝试连接 |
| 断开时全部关断 | 软件退出或断开 SSPC 时,是否自动写入全部 24 路 OFF 命令 |
| 记录原始帧 | 在日志中记录每一帧 Modbus 收发,便于排障 |
| 端口名 (PortName) | 串口名,下拉框列出系统可用 COM 口;也可手工填写 |
| 波特率 (BaudRate) | 默认 9600 |
| 数据位 / 校验 / 停止位 | 默认 8 / None / One |
| 读超时 (ReadTimeoutMs) | 默认 500 ms |
| 重试次数 (Retry) | 默认 2 |
| 设备 Profile 路径 | 默认 Config/device-profile.json |
| 连接 / 测试 按钮 | 触发实际连接并显示结果 |
| 断开 按钮 | 主动断开连接 |
| 状态 | 实时显示 "已连接" / "未连接" / "连接失败" 等 |
【注意】 若 使用 Mock = false 但 PortName 在系统中不存在,连接会失败并在日志中显示 "端口不存在"。请先在 Windows "设备管理器 → 端口" 中确认实际 COM 号。
6.3 程控电源 UDP5080-100 配置
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 使用 Mock | 模拟模式 |
| 启动时自动连接 | 是否自启动连接 |
| IP 地址 | 默认 192.168.6.5 |
| 端口 | 默认 5025(SOCKET / SCPI) |
| 测试连接 按钮 | 建立 TCP 连接并发送身份查询,验证可达性 |
| 状态 | "已连接" / "未连接" / "超时" |
【提示】 测试连接成功后,软件会在日志中显示电源型号字符串,可据此确认对端硬件。
6.4 直流电子负载 IT8702P 配置
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 使用 Mock | 模拟模式 |
| 启动时自动连接 | 是否自启动连接 |
| IP 地址 | 默认 192.168.200.100 |
| 端口 | 默认 30000 |
| 测试连接 按钮 | 验证可达性 |
| 状态 | 同上 |
6.5 PCIe8586 高速采集卡配置
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 使用 Mock | 模拟驱动,生成逼真的 RC 上升/下降波形 |
| 启动时自动连接 | 是否自启动连接 |
| 设备列表 | 下拉框显示当前枚举到的物理采集卡(含逻辑 ID 与序列号) |
| 刷新设备 | 重新枚举 |
| 连接 / 测试 按钮 | 打开选定卡并执行一次自检 |
| 通道数 (ChannelCount) | 1 / 2 / 4 / 8 |
| 量程 (InputRange) | PlusMinus5V(±5V)或 PlusMinus1V(±1V) |
| 时钟分频 (ClockDivider) | 基准 100 MHz,分频后即采样率(如 1000 → 100 kHz) |
| 实际采样率 | 自动计算 = 100 MHz ÷ 时钟分频 |
| Pre-Trigger (ms) | 触发前采样窗口,默认 10 ms |
| Post-Trigger (ms) | 触发后采样窗口,默认 40 ms |
| 总采集时长 | = Pre + Post(默认 50 ms) |
【注意】 28 V 主功率信号必须经过外部分压或互感器调理后才能接入采集卡。请勿直接接入超出 ±5 V 量程的信号,否则可能损坏前端 AD。
6.6 采集卡通道角色与标定
采集卡配置区下方的通道表(DataGrid),每行对应一个物理通道:
| 列 | 说明 |
|---|---|
| CH | 物理通道号 0–7 |
| Role | 通道角色,决定该通道在测试中的用途: |
- OutputVoltage:SSPC 输出端电压(曲线测试必需 / 功率损耗输入端电压来源) |
|
- OutputCurrent:SSPC 输出端电流 |
|
- InputVoltage:SSPC 输入端电压(备用) |
|
- InputCurrent:SSPC 输入端电流(备用) |
|
- Unconfigured:未配置,不参与任何测试 |
|
| Name | 显示名称,可自定义中文 |
| Scale | 标定系数 K(工程值 = K × 采样值 + Offset) |
| Offset | 标定偏置 B |
| IsCalibrated | 是否已标定。未勾选时,依赖该通道的真实测试会被阻止 |
典型标定流程
- 拆除被测件,将基准信号源接入 CH0;
- 注入已知电压 Vref(如 28.00 V);
- 在工程值 = K × x + B 中:
- 取两个不同 Vref 值,记下采集卡读数 x₁ 与 x₂;
- 解方程:K = (Vref1 − Vref2) / (x₁ − x₂),B = Vref1 − K·x₁;
- 填写到表格对应行,勾选 IsCalibrated;
- 点击 保存并重新连接。
【提示】 重新插拔分压板或更换电缆后,应重新标定。建议每三个月进行一次例行复检。
6.7 报告设置
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 保存路径 | 报告默认输出目录,默认 %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Reports |
| 浏览 | 弹出目录选择对话框 |
| 格式 | 单选;当前仅支持 PDF(Word 选项已灰显,后续版本提供) |
6.8 项目数据路径
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 项目根目录 | 所有项目存放位置,默认 %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Projects |
| 浏览 | 选择目录 |
【注意】 修改后已有项目不会自动迁移,请先手动将旧目录中的
project.json与curves等内容复制到新路径,再重新启动软件。
6.9 "保存并重新连接"
页面底部的统一保存按钮。点击后:
- 将所有控件值序列化到
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json; - 调用所有受影响设备的"断开 → 重新连接"流程;
- 在日志面板输出每个设备的最终状态。
【提示】 设置页修改不影响发布目录中的
appsettings.json。如需调整出厂默认值,请由维护人员单独修改appsettings.json并重新分发。
6.10 配置文件优先级
出厂默认 (appsettings.json)
↓ 覆盖
用户配置 (%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json)
↓ 覆盖
本次运行的临时修改(未保存)
【提示】 若希望"恢复出厂",可直接删除
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json,下次启动时自动读取appsettings.json重建。
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第 7 章 项目管理
7.1 项目概念
本系统以"一个被测件 = 一个项目"组织数据。一个项目内可以包含多次测试运行,但只保留最近一次完整的结果集;如需历史比对,建议另建项目并在项目名中包含序列号。
每个项目都对应磁盘上一个目录,结构如下:
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Projects\
└── {项目名}\
├── project.json ← 项目元数据 + 各模块结果
├── curves\ ← 曲线测试的波形原始数据
│ ├── CH01_on_20260618_153022234.bin
│ ├── CH01_on_20260618_153022234.json
│ ├── CH01_off_20260618_153023876.bin
│ └── CH01_off_20260618_153023876.json
└── report.pdf ← 最近一次生成的报告
7.2 新建项目
从以下任一入口打开 新建项目 对话框:
- 首页右上角 新建项目 按钮;
- 首页空状态 新建项目 提示按钮;
- 侧栏底部 + 按钮。
[插图:新建项目对话框]
| 字段 | 必填 | 说明 |
|---|---|---|
| 项目名称 | ✓ | 唯一;用于磁盘目录名(会自动去除非法字符) |
| 被测件编号 | ✓ | 例如 SSPC-2026-001 |
| 型号 | 被测件型号 | |
| 测试人员 | 默认登录用户名,可手工修改 |
点击 创建 后:
- 在项目根目录下创建
{项目名}目录; - 写入初始
project.json; - 自动跳转到该项目的"项目信息"页(第 8 章)。
【注意】 项目名一旦创建不可重命名(会导致旧报告中的报告编号与目录失配)。如需更名,请新建项目并手工迁移数据。
7.3 打开历史项目
方式 A — 首页最近项目表
首页表格列出全部项目,列含义:
| 列 | 含义 |
|---|---|
| 项目名称 | 项目目录名 |
| 被测件编号 | 来自 project.json 中的 Dut.SerialNumber |
| 最近测试时间 | LastTestedAt,无则显示 "—" |
| 综合判定 | 合格 / 不合格 / 已测 / 未测 徽标 |
| 操作 | 打开 按钮 |
- 单击行 → 选中项目;
- 双击行 → 打开"项目信息"页;
- 点击 打开 → 打开"项目信息"页。
方式 B — 侧栏项目树
侧栏列出全部项目,单击项目名展开 3 个子节点,单击子节点即可进入对应页面。
7.4 删除 / 备份项目
软件本身不提供"删除项目"按钮,避免误操作。
- 备份:直接拷贝
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Projects\{项目名}\目录到归档位置; - 删除:在 Windows 资源管理器中删除对应项目目录,下次启动后该项目从列表中消失。
【提示】 已生成的 PDF 报告位于该项目目录内,如需保留请在删除项目前另存。
7.5 项目命名建议
为便于查找与统计,建议项目命名包含:
{产品型号}-{被测件编号}-{日期或批次}
例如:SSPC-24P-A001-20260625、SSPC-A001-LOT2026Q2-003。
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第 8 章 项目信息与测试参数配置
打开项目后默认进入"项目信息"页。本页用于完善被测件资料、记录测试环境、勾选要执行的测试项。
[插图:项目信息页全貌]
8.1 被测件信息
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 产品名称 | 例如 "24 路固态功率控制器" |
| 型号 | 产品型号 |
| 编号 | 被测件序列号 / 单号;建议唯一 |
| 生产厂家 | 被测件来源 |
8.2 测试现场信息
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| 测试人员 | 操作员姓名 |
| 测试日期 | 日期选择器,默认当天 |
| 环境温度 (℃) | 建议 23 ± 5 |
| 相对湿度 (%) | 建议 ≤ 75 |
| 大气压 (kPa) | 建议 86 – 106 |
| 备注 | 多行文本,可记录特殊条件、被测件状态、临时设备替换等 |
【注意】 环境参数会随报告一并输出,建议按现场实测填写。
8.3 测试项选择
页面下方的 4 个复选框对应四大测试模块:
| 复选框 | 对应模块 | 章节 |
|---|---|---|
| 基础测试 | 24 路开/关与稳定性 | 第 9 章 |
| 开启与关断曲线 | 高速波形采集与时间指标 | 第 10 章 |
| 功率损耗 | 输入/输出双端功率测量 | 第 11 章 |
| 保护功能 | 6 类保护演示 | 第 12 章 |
【提示】 这里的勾选影响两处:
- 进入测试主页后,未勾选模块的 Tab 仍可点开但不会进入"必测"流程;
- 报告生成时,可选择仅输出已勾选模块的章节(详见第 13 章)。
8.4 开始测试
页面右下角 开始测试 按钮。点击后:
- 软件切换到"测试态";
- 侧栏只保留当前项目;
- 顶部出现橙色"测试进行中"状态条;
- 内容区切换到"测试主页"(标签页容器),默认显示"基础测试"。
【注意】 测试态期间,无法切换到其他项目;如需中止,点击顶部状态条的 中止 按钮。中止后已采集数据保留,未执行模块状态保持"未测"。
[插图:测试主页(标签页容器)默认视图]
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第 9 章 基础测试
基础测试用于验证 SSPC 24 路通道的开/关功能和稳定性。它是后续曲线、功率、保护测试的前提:基础不通过,后续模块通常也无法获得有效数据。
[插图:基础测试 Tab 页全貌]
9.1 测试目的
- 验证每一路继电器能否按命令导通;
- 验证导通后能否读到有效电压、电流;
- 验证关断命令后输出端能否回零并稳定;
- 给出每路通道的合格 / 不合格判定。
9.2 界面布局
页面自上而下分为三层:
- 统计条(顶部一行):已完成 X / 24、合格 X、不合格 X、未测 X;
- 操作区(右上角):刷新频率(2 Hz / 5 Hz)、清空结果、一键测试全部;
- 通道表格(主区域):24 行,每行对应一路通道。
| 列 | 含义 |
|---|---|
| CH | 通道号(1–24) |
| V | 当前/最近一次导通时的电压(V) |
| A | 当前/最近一次导通时的电流(A) |
| 关断电压 | 关断命令稳定后的电压(V) |
| 状态 | 合格 / 不合格 / 测试中 / 未测 徽标 |
| 操作 | 行内 开 / 关 按钮 |
9.3 单通道开/关流程
步骤 1:点击某行的 "开"
软件执行:
- 向 SSPC 控制板发送对应物理插位的 ON 命令(Modbus 功能码 0x05,写入 0xFF00);
- 等待响应回声并刷新该行的电压、电流;
- 启动后台轮询任务,按"刷新频率"(2 Hz 或 5 Hz)持续读取该通道测量。
步骤 2:观察读数
- V 列应稳定在被测件额定电压附近(如 28 V);
- A 列应等于电子负载设定值(如 1 A);
- 若读数明显偏离,可点击 关 终止;并检查接线、负载、电源。
步骤 3:点击该行的 "关"
软件执行:
- 停止后台轮询;
- 发送 OFF 命令(功能码 0x05,写入 0x0000);
- 进入稳定等待:在 2 秒超时内,连续读取该通道电压;
- 当电压 < 0.5 V 且连续 2 次满足该条件时,认为已稳定关断;
- 综合开通时与关断时的结果,给出 合格 / 不合格 判定。
9.4 一键测试全部
点击右上角 一键测试全部 按钮,软件将自动对 CH1–CH24 依次执行"开 → 短暂稳定 → 关 → 稳定判定",并在每路完成后立刻刷新该行状态与顶部统计。
【提示】 一键测试期间,统计条 实时累加;按 中止 可在当前通道完成后停止。
9.5 刷新频率说明
| 频率 | 适用 |
|---|---|
| 2 Hz | 默认。CPU 占用低,适合 24 路并行场景或老旧工控机 |
| 5 Hz | 更细腻的读数动态显示,适合验证负载阶跃响应或观察波动 |
【注意】 刷新频率仅影响 UI 显示;判定逻辑仍以 SSPC 控制板返回的离散测量为准。
9.6 判定准则
| 判定结果 | 条件 |
|---|---|
| 合格 | 通信无错误 ✓ 且 导通电压 > 1.0 V ✓ 且 关断稳定(连续 2 次电压 < 0.5 V)✓ |
| 不合格 | 任一条件不满足 |
| 测试中 | 已发出 ON / OFF 命令,正在等待稳定 |
| 未测 | 尚未点击 开 |
稳定等待超时 2 秒;超时后视为不合格。
【提示】 若被测件存在续流回路或大容性负载,关断后电压回零可能超过 2 秒,应在硬件侧补加放电电阻或在维护版本中调整阈值。
9.7 清空结果
清空结果 按钮会将当前表格中所有行的状态恢复为"未测",电压、电流清零。已写入项目的结果不会立即被清除,仅在下次"开始测试"或退出/重进项目时同步。
9.8 常见现象解释
| 现象 | 可能原因 | 处理 |
|---|---|---|
| 导通 V 列读到 0 V | 程控电源未输出 / 主回路断线 | 检查电源面板状态、主回路 |
| 关断 V 列长期保持 1–2 V | 续流回路 / 负载电感效应 | 加放电电阻或延长稳定窗口 |
| 行状态长期为"测试中" | SSPC 控制板未响应 / 串口被其他程序占用 | 查看日志中的 Modbus 帧 / 重启软件 |
| 行状态翻红,但电压正常 | 关断稳定未满足(电压 ≥ 0.5 V 或 2 秒超时) | 见上一行 |
| 行状态翻红,电压全 0 | 通道实际未接负载或主电源关闭 | 检查接线 |
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第 10 章 开启与关断曲线测试
曲线测试通过高速采集卡同步采样 SSPC 开关瞬态,自动计算 4 个关键时间参数:开启时间、上升时间、关断时间、下降时间。本模块对应指标 1.1 – 1.6。
[插图:曲线测试 Tab 页全貌]
10.1 测试目的
| 参数 | 定义 |
|---|---|
| 开启时间 | 控制信号发出 → 输出电压达到 90% Vmax 的时间 |
| 上升时间 | 输出电压由 10% Vmax 上升到 90% Vmax 的时间 |
| 关断时间 | 控制信号撤销 → 输出电压降至 10% Vmax 的时间 |
| 下降时间 | 输出电压由 90% Vmax 下降到 10% Vmax 的时间 |
其中 Vmax 取采集波形电压样点 95 百分位的均值,自动剔除瞬态尖峰。
10.2 界面布局
页面自上而下分为四区:
- 标题与说明:模块名 + 测试基准说明;
- 左侧参数卡:通道选择、4 个阈值、采集当前通道、在新窗口查看曲线;
- 右侧波形区:上下两个波形控件——开启曲线(上升)与 关断曲线(下降);
- 底部结果表:CH / 开启时间 / 上升时间 / 关断时间 / 下降时间 / 状态。
[插图:曲线测试左右分栏视图]
10.3 阈值设置
阈值用于判定时间参数是否合格。出厂默认值:
| 阈值 | 默认值 | 含义 |
|---|---|---|
MaxOnTimeMs |
5.0 ms | 开启时间上限 |
MaxRiseTimeMs |
3.0 ms | 上升时间上限 |
MaxOffTimeMs |
5.0 ms | 关断时间上限 |
MaxFallTimeMs |
3.0 ms | 下降时间上限 |
【提示】 阈值随项目保存(位于
project.json的CurveThresholds字段),可针对不同型号被测件调整。
10.4 采集流程
点击 采集当前通道 后,软件自动执行以下步骤:
- 前置校验:
- 若采集卡为真实硬件,检查至少有一个
OutputVoltage角色且已标定的通道; - 若校验失败,弹出提示并终止;
- 若采集卡为真实硬件,检查至少有一个
- 置初态:发送 OFF 命令并等待稳定(避免起点电压不稳定);
- 开启曲线采集:
- 启动采集卡,Pre-Trigger = 10 ms,Post-Trigger = 40 ms(共 50 ms);
- 在采集开始后 10 ms(PreTrigger 时刻)发送 ON 命令;
- 采集结束后取得"上升波形"
risingCurve;
- 计算上升指标:
V_{max} = \text{p95}(v[i])- 开启时间 = 首次 v(t) ≥ 0.9 Vmax 的时间 − 触发时刻
- 上升时间 = (首次 v ≥ 0.9 Vmax) − (首次 v ≥ 0.1 Vmax)
- 间歇 100 ms;
- 关断曲线采集:同上,但触发时发送 OFF 命令;得到"下降波形"
fallingCurve; - 计算下降指标:
- 关断时间 = 首次 v(t) ≤ 0.1 Vmax 的时间 − 触发时刻
- 下降时间 = (首次 v ≤ 0.1 Vmax) − (首次 v ≤ 0.9 Vmax)
- 持久化:波形数据保存到
Projects\{项目名}\curves\目录; - 更新 UI:表格新增/刷新行、绘制波形、给出 合格 / 不合格 判定。
【注意】 时间基准取自 Modbus 命令的发送时刻,并非硬件级别的触发同步。因此,对硬件同步精度有更高要求的场合,需要使用外部触发信号配合上位机 GPIO 调用。
10.5 波形显示
每个波形控件展示:
- 电压曲线:蓝色(开启)或红色(关断);
- 网格:浅灰,时间间隔自适应;
- 阈值辅助线:90% Vmax 与 10% Vmax(虚线);
- 触发点标记:纵向短线;
- 悬停光标(鼠标移入时):显示当前点 t / V 数值。
支持鼠标滚轮缩放、左键拖动平移、双击复位。
点击 在新窗口查看曲线 可弹出独立全屏窗口,便于打印或截图。
[插图:曲线放大窗口]
10.6 波形文件存储
每次采集都会保存两组文件(一组对应上升、一组对应下降):
| 文件类型 | 命名样例 | 内容 |
|---|---|---|
.bin |
CH01_on_20260618_153022234.bin |
float32 小端序,多通道交错样点流 |
.json |
CH01_on_20260618_153022234.json |
采样率、触发时刻、通道角色、标定参数 |
【提示】 波形原始数据由报告生成器读取并嵌入 PDF。如需在第三方工具中复盘,可用 Python / MATLAB 按元数据中描述的格式解析。
10.7 判定准则
| 判定结果 | 条件 |
|---|---|
| 合格 | 4 个时间指标均 ≤ 阈值 ✓ 且 数值有效(非 NaN) ✓ |
| 不合格 | 任一指标超阈值,或采样数据异常(Vmax 过低、波形不收敛) |
| 测试中 | 正在采集 |
| 未测 | 当前通道未采集 |
10.8 注意事项
- 采集卡必须配置一个
OutputVoltage角色且已标定 的通道,否则真实硬件下采集会被拒绝; - 当负载为大容性时,下降时间可能显著加大,应在工程上对阈值进行评估;
- 采集前确认负载已连接,否则 Vmax 取不到有效幅值;
- 高速采集对噪声敏感,连接线缆应尽量短,避免与强电流回路并行。
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第 11 章 功率损耗测试
功率损耗测试同时测量 SSPC 输入端与输出端的电压、电流,计算电压降、功率损耗、效率。本模块对应指标 1.7 – 1.10、1.13。
[插图:功率损耗测试 Tab 页全貌]
11.1 测试目的
- 在固定工作点下,测得 SSPC 的输入功率 Pin 和输出功率 Pout;
- 计算电压降 ΔV、功率损耗 Ploss、效率 η;
- 为器件选型、热设计、电源容量评估提供数据依据。
11.2 界面布局
页面自上而下分为三区:
- 左侧参数卡:通道选择、采集次数、采集间隔、测量当前通道;
- 中部实时读数卡:Vin / Iin / Pin、Vout / Iout / Pout、损耗 / 效率;
- 底部汇总表:CH / Vin / Iin / Pin / Vout / Iout / Pout / 损耗 / 效率 / 状态。
11.3 参数说明
| 参数 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
| 采集次数 (N) | 5 | 单次测量内连续采样 N 次,取算术平均 |
| 采集间隔 (ms) | 100 | 相邻两次采样的间隔 |
总采样耗时 ≈ N × 间隔 = 500 ms(默认)。
11.4 数据来源
| 物理量 | 来源 |
|---|---|
| Vout | SSPC 控制板 Modbus 测量(继电器端电压回路) |
| Iout | SSPC 控制板 Modbus 测量(电流互感器 / Hall 元件回路) |
| Vin | 高速采集卡的 OutputVoltage 角色通道瞬时值(外部分压后) |
| Iin | 等于 Iout(SSPC 为串联开关,主回路电流不分支) |
【注意】 "输入端电压"在采集卡上挂在
OutputVoltage角色通道,这是历史遗留命名。它实际指向 SSPC 输入端的测点。维护人员可在采集卡通道表中将Name字段改为"输入电压",但Role必须保持OutputVoltage。
11.5 测量流程
点击 测量当前通道,软件执行:
- SSPC 打开指定通道;
- 等待 50 ms 稳定;
- 循环 N 次:
- 读 SSPC Modbus 测量:得到 Vout、Iout;
- 读采集卡
OutputVoltage通道瞬时值:得到 Vin; - 累加 → 间隔 IntervalMs;
- 取平均:$\bar{V}{in}$、$\bar{V}{out}$、$\bar{I}$;
- 计算衍生量并刷新实时读数 + 汇总表:
\Delta V = \bar{V}_{in} - \bar{V}_{out}
P_{in} = \bar{V}_{in} \cdot \bar{I},\quad P_{out} = \bar{V}_{out} \cdot \bar{I}
P_{loss} = P_{in} - P_{out}
\eta = \dfrac{P_{out}}{P_{in}} \times 100\%
- SSPC 关断该通道。
11.6 结果状态
| 状态 | 含义 |
|---|---|
| 已测 | 已完成采集并计算了完整指标。本模块不给出合格/不合格判定,由质量人员对照规范评估 |
| 测试中 | 正在采集 |
| 未测 | 尚未点击 测量当前通道 |
【提示】 若需要"自动判定",可在维护版本中在
PowerLossRow中接入阈值(例如 ΔV ≤ 0.5 V、η ≥ 99 %)。
11.7 常见误差源
| 误差源 | 影响 | 缓解 |
|---|---|---|
| 采样数过少(N ≤ 2) | 噪声未平均掉,η 抖动 | 增大 N 到 10 以上 |
| 负载未稳定(刚切换工作点) | 电压电流瞬态 | 采集前确认负载已稳定 ≥ 100 ms |
| 采集卡通道未标定 / Scale 偏差 | Vin 漂移 | 重新标定 |
| Modbus 电流量程精度低于实际范围 | I 分辨率不足 | 选择匹配量程的设备 Profile |
| 共模噪声进入分压板 | Vin 抖动 | 调理板加滤波 / 调整接地 |
11.8 注意事项
- 采集卡必须有
OutputVoltage角色且已标定 的通道,否则真实硬件下采集会被拒绝; - 测量期间不应同时执行基础测试或曲线测试,以免竞争 SSPC 串口;
- 对效率极高(η > 99.5 %)的器件,建议提升 N 与间隔,必要时使用更高精度电流测量配置。
\newpage
第 12 章 保护功能测试
保护功能测试用于演示 SSPC 的 6 类保护:跳闸、短路、过温、过压、欠压、限流。本模块对应指标 1.14、1.17、1.19、1.21 – 1.23。
【说明】 当前版本保护功能采用 演示框架,不会真正向被测件施加破坏性故障,仅展示"如何在系统中记录与呈现保护结果"。实际故障注入需要外部专用工装,由后续版本接入。
[插图:保护功能测试 Tab 页全貌]
12.1 测试目的
- 验证软件框架对 6 类保护项的记录、展示能力;
- 为后续接入真实故障注入设备建立结果数据格式;
- 形成"演示报告",配合质量评审展示规程符合性。
12.2 界面布局
| 区域 | 内容 |
|---|---|
| 顶部警告条 | 提示"当前模块为框架占位,不执行真实故障注入" |
| 左侧参数卡 | 6 个保护项复选框 + 4 个阈值输入 + 生成演示结果 |
| 右侧波形占位 | 显示"框架占位"提示 |
| 底部结果表 | 保护类型 / 触发条件 / 关断时间 / 结果 |
12.3 保护项与默认触发条件
| 复选框 | 保护类型 | 触发条件 | 关断时间参考 |
|---|---|---|---|
| 跳闸 | Trip | 电流 ≥ 1.5 × 额定电流,持续 t > 50 ms | < 80 ms |
| 短路 | Short | 输出负载阻抗 ≤ 1 mΩ | < 10 ms |
| 过温 | OverTemp | 器件温度 ≥ 85 ℃ | < 200 ms |
| 过压 | OverVolt | Vin ≥ 阈值(默认 32 V) | < 50 ms |
| 欠压 | UnderVolt | Vin ≤ 阈值(默认 22 V) | < 50 ms |
| 限流 | Limit | I ≥ 阈值(默认 1.2 A) | < 30 ms |
12.4 阈值参数
| 阈值 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
| 过压阈值 (V) | 32.0 | OverVolt 触发 |
| 欠压阈值 (V) | 22.0 | UnderVolt 触发 |
| 过流阈值 (A) | 1.2 | Limit 触发 |
| 过温阈值 (℃) | 85.0 | OverTemp 触发 |
12.5 生成演示结果
- 勾选要演示的保护项;
- 必要时修改阈值;
- 点击 生成演示结果;
- 结果表自动填充每个勾选项的演示数据(关断时间在合理范围内随机模拟,状态固定为 Pass)。
12.6 结果表字段
| 列 | 含义 |
|---|---|
| 保护类型 | Trip / Short / OverTemp / ... |
| 触发条件 | 文本描述(如 "I ≥ 1.5 × Irated") |
| 关断时间 (ms) | 演示数据,符合 12.3 表的参考范围 |
| 结果 | Pass(演示模式恒为 Pass) |
12.7 注意事项
- 演示结果不代表被测件真实保护性能,不可作为型式试验依据;
- 报告输出包含本模块时,应在备注栏注明"保护项为框架演示数据";
- 后续接入真实故障注入硬件时,本表字段保持兼容,只是结果来源改变。
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第 13 章 测试报告
完成一项或多项测试后,使用本模块生成 PDF 报告。
[插图:测试报告页全貌]
13.1 进入报告页
- 侧栏 → 项目 → 报告页;
- 或者完成全部测试后,软件提示"前往报告页"。
13.2 报告内容勾选
| 复选框 | 内容 |
|---|---|
| 封面 + 综合判定 | 必选;包含报告标题、被测件信息、综合判定徽标、签名区 |
| 基础测试 | 是否包含基础测试 24 行表格 |
| 开启与关断曲线 | 是否包含曲线测试表格与嵌入波形图 |
| 功率损耗 | 是否包含功率损耗汇总表 |
| 保护功能 | 是否包含保护功能结果表 |
13.3 文件名与路径
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| 文件名 | 默认 项目名_YYYYMMDD.pdf,可手工修改 |
| 保存路径 | 默认取自系统设置的报告路径;可点击 浏览 修改 |
| 上次输出路径 | 显示最近一次生成的完整文件路径,可点击 打开文件夹 |
建议文件名格式
{项目名}_{被测件编号}_{YYYYMMDD}.pdf
例如:SSPC-A001_SSPC-2026-001_20260625.pdf。
13.4 生成报告流程
- 勾选要包含的章节;
- 修改文件名(如需要);
- 点击 生成报告;
- 软件依次:
- 调用
ProjectStore.SaveAsync持久化最新项目数据; - 调用
ReportGenerator.Generate用 QuestPDF 渲染 PDF; - 写入目标路径;
- 在日志面板与"上次输出路径"显示结果。
- 调用
- 点击 打开文件夹 可直接定位到 PDF。
13.5 报告结构
报告统一采用 A4 纸张、深蓝标题、表格化展示。
封面
- 报告标题("固态功率控制器动态参数测试报告")
- 报告编号:
SPC-YYYYMMDD-XXXXX(自动生成) - 产品信息:名称、型号、编号、生产厂家
- 测试日期、测试人员
- 编制 / 审核 / 批准 签名区(空格供手工签字)
报告体
| 章节 | 内容 |
|---|---|
| 被测件 + 现场信息 | 双栏表格 |
| 基础测试 | 24 行 × 4 列(CH / V / A / 状态) |
| 曲线测试 | N 行 × 5 列(CH + 4 时间指标 + 状态),每行后附上升与下降波形图 |
| 功率损耗 | N 行 × 9 列(CH / Vin / Iin / Pin / Vout / Iout / Pout / 损耗 / 效率) |
| 保护功能 | 6 行(保护类型 / 触发条件 / 关断时间 / 结果) |
| 综合判定 | 大号徽标 + 文字结论 |
页眉 / 页脚
- 页眉:报告编号 + 项目名称
- 页脚:页码 X / Y + 生成时间
13.6 综合判定逻辑
综合判定根据项目中所有结果集(BasicResults、CurveResults、PowerResults、ProtectResults)的状态取最差值:
| 优先级(从高到低) | 综合判定 |
|---|---|
| 1. 任一不合格 | 不合格 |
| 2. 全部合格 | 合格 |
| 3. 有测量但无判据 | 已测 |
| 4. 仍在执行 | 进行中 |
| 5. 全部未执行 | 未测 |
【提示】 功率损耗模块只产生"已测"状态,不会拉低综合判定;保护功能演示数据为 Pass,不会拉低综合判定。
13.7 报告样张
[插图:测试报告封面样张]
[插图:测试报告内页(基础测试表格)]
[插图:测试报告内页(曲线测试 + 波形图)]
13.8 注意事项
- 报告生成依赖项目目录写权限;如遇 "拒绝访问" 错误,请检查路径或换到本地用户目录;
- 若曲线测试章节波形丢失(
curves/目录文件被外部清理),报告中对应位置会显示"波形数据缺失"; - 当前仅支持 PDF;后续会提供 Word/DOCX 输出。
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第 14 章 端到端操作演练
本章以"新建项目 → 完成四项测试 → 生成报告"为主线,给出一次完整的现场操作演练,便于新员工快速上手。
【场景设定】 被测件为某型号 24 路 SSPC,序列号
SSPC-2026-001,常温常压环境,由测试员 张三 执行。
14.1 准备
14.1.1 硬件准备
- 按 3.1 节布置完成;
- 程控电源 UDP5080-100 已通过 LAN 接入工控机网卡,可
ping 192.168.6.5; - 电子负载 IT8702P 已通过 LAN 接入工控机第二张网卡(或同一网卡多 IP),可
ping 192.168.200.100; - SSPC 控制板已通过 RS-485 接入
COM1; - 采集卡 4 路通道按 3.5 节接线并完成标定;
- 急停按钮就位、UPS 正常;
- 被测件已上电(程控电源仍保持输出关闭)。
14.1.2 软件启动
- 双击
C:\SSPCTester\SSPCTester.UI.exe; - 进入主界面后展开设备连接面板;
- 点击 连接全部;
- 等待 4 个设备指示灯依次变绿;
- 若任一设备未连接,进入 设置 检查 6.2 – 6.5 节描述的参数。
14.2 新建项目
- 首页 → 新建项目;
- 填写:
- 项目名称:
SSPC-A001-20260625 - 被测件编号:
SSPC-2026-001 - 型号:
SSPC-24P-A - 测试人员:
张三
- 项目名称:
- 点击 创建;
- 软件跳转至"项目信息"页。
14.3 填写项目信息
| 字段 | 填入 |
|---|---|
| 产品名称 | 24 路固态功率控制器 |
| 型号 | SSPC-24P-A |
| 编号 | SSPC-2026-001 |
| 生产厂家 | XX 公司 |
| 测试人员 | 张三 |
| 测试日期 | 2026-06-25 |
| 环境温度 | 23 |
| 相对湿度 | 55 |
| 大气压 | 101 |
| 备注 | 入厂复检;常温常压 |
勾选全部 4 项测试:
- ✓ 基础测试
- ✓ 开启与关断曲线
- ✓ 功率损耗
- ✓ 保护功能
[插图:项目信息页填写完成状态]
14.4 开始测试
- 点击右下 开始测试;
- 软件切换到测试态,顶部出现橙色"测试进行中";
- 默认显示"基础测试"Tab。
14.5 执行基础测试
- 在程控电源前面板设置:电压 28 V、限流 5 A、开输出;
- 在电子负载前面板设置:CC 模式、电流 1.0 A、开输入;
- 在软件中将刷新频率选择为 2 Hz;
- 点击 一键测试全部;
- 观察统计条:已完成 X / 24 持续递增;
- 等待 24 路全部完成(典型 60 – 90 秒);
- 检查统计:合格 24、不合格 0;如有不合格行,记录通道号并按 15.3 节排查。
[插图:基础测试完成后的 24 行表格]
14.6 执行曲线测试
- 切换到 开启与关断曲线 Tab;
- 阈值保持默认(5 / 3 / 5 / 3 ms);
- 选择通道:
CH1; - 点击 采集当前通道;
- 等待约 200 – 300 ms,开启与关断波形依次显示;
- 检查时间参数是否落在阈值内(默认全部 < 5 ms);
- 改选
CH2、CH3、CH4,重复采集; - 必要时点击 在新窗口查看曲线 进行复核;
【提示】 实际验收一般覆盖 24 路全部;本节为节约篇幅仅演示 4 路。
[插图:曲线测试 4 路完成后的视图]
14.7 执行功率损耗测试
- 切换到 功率损耗 Tab;
- 参数保持默认(采集 5 次、间隔 100 ms);
- 选择通道:
CH1,点击 测量当前通道; - 中部实时读数显示:
- Vin ≈ 28.05 V,Iin ≈ 1.000 A
- Vout ≈ 27.92 V,Iout ≈ 1.000 A
- 损耗 ≈ 0.13 W,效率 ≈ 99.54 %
- 表格新增 CH1 一行;
- 切换
CH2、CH3、CH4,重复测量。
[插图:功率损耗测试完成后的实时读数与汇总表]
14.8 生成保护功能演示结果
- 切换到 保护功能 Tab;
- 勾选全部 6 项保护;
- 阈值保持默认;
- 点击 生成演示结果;
- 表格出现 6 行 Pass 状态记录。
14.9 生成报告
- 中止测试或等待四模块完成后,软件回到浏览态;
- 侧栏 → 项目 → 报告页;
- 勾选全部章节;
- 文件名修改为
SSPC-A001_SSPC-2026-001_20260625.pdf; - 点击 生成报告;
- 等待 2 – 5 秒,日志面板提示"报告生成成功";
- 点击 打开文件夹,确认 PDF 已生成;
- 双击 PDF 复核内容:封面、各章节表格、波形图、综合判定徽标。
[插图:报告页生成成功提示]
14.10 收尾
- 在软件中点击 断开全部;
- 关闭电子负载输入、程控电源输出;
- 退出软件(顶部 × 按钮,软件自动保存设置并断开设备);
- 关闭电子负载主电源、程控电源主电源;
- 拔下被测件;
- 整理工装与电缆。
\newpage
第 15 章 故障排除与常见问题
本章按"启动 → 设备连接 → 测量 → 判定 → 报告 → 性能"的故障类别整理,每条均给出现象、可能原因、处理步骤。
15.1 启动类故障
15.1.1 双击 .exe 无任何反应
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 缺少 .NET 8 Desktop Runtime | 安装 .NET 8 Desktop Runtime;或使用自包含发布版本 |
| 文件被解压锁定 | 右键 .exe → 属性 → 解除锁定 |
| 杀毒软件拦截 | 在杀毒软件中将发布目录加入信任名单 |
| 用户权限不足 | 以普通用户启动;不要使用"以管理员身份运行" |
15.1.2 启动后立即崩溃;日志提示 device-profile.json 加载失败
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
Config\device-profile.json 缺失 |
从发布包中恢复该文件 |
| 文件被改成非 UTF-8 或语法错误 | 用 VS Code 打开校验 JSON 语法 |
schemaVersion 不是 "1.0" |
与现场 SSPC 控制板版本不匹配;联系维护人员获取匹配版本 |
24 路 physicalSlot 不连续 / 寄存器偏移重复 |
用比对工具检查与原始发布版本的差异 |
15.1.3 启动后日志中提示"用户设置加载失败,使用默认配置"
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json 损坏 |
删除该文件,软件下次启动自动重建 |
15.2 设备连接类故障
15.2.1 SSPC 连接失败 / 状态显示"未连接"
现象:基础测试点击 开 无反应,日志显示 SerialPort: 端口不存在 或 Modbus: 读超时。
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| PortName 不存在 | 设置 → SSPC → 端口名 改为系统实际的 COM 号 |
| 串口被其他程序占用 | 关闭串口调试助手 / 串口监视工具 |
| 串口扩展卡驱动未正常加载 | 重启工控机;必要时重装驱动 |
| 设备 Profile 路径填错 | 改回默认 Config/device-profile.json |
UseMock = false 但 SSPC 控制板未通电 |
通电 SSPC 控制板 |
| 波特率 / 校验位与现场不符 | 改为现场实际参数(默认 9600 8-N-1) |
15.2.2 电源 UDP5080 连接失败
现象:设备指示灯灰色;日志显示 Socket connect 192.168.6.5:5025 timeout。
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| IP 不通 | 工控机执行 ping 192.168.6.5;检查网卡 IP 在同网段 |
| 网线 / 交换机故障 | 重插网线,更换网口 |
| 电源前面板未启用 LAN | 进入电源系统菜单确认 LAN 已启用 |
| 防火墙拦截 5025 端口 | 在 Windows 防火墙允许 SSPCTester.UI.exe |
15.2.3 电子负载 IT8702P 连接失败
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| IP 不通 | 同 15.2.2 |
| 端口非 30000 | 修改设置或更新负载侧端口 |
| 负载前面板未开启 LAN | 系统菜单启用 LAN |
| 负载主电源未开 / 急停按下 | 排查硬件 |
15.2.4 PCIe8586 采集卡连接失败
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 采集卡未在 PCIe 槽中识别 | 关机重插;BIOS 中检查 PCIe 槽状态 |
厂商驱动 (ACTS1000_64.dll) 缺失 |
从厂商驱动包重新安装 |
| 选错逻辑 ID | 设置 → 采集卡 → 刷新设备 → 重新选择 |
| 工控机系统时间与采集卡时钟不一致 | 同步系统时间;重启采集卡 |
| 采集卡前端进入保护 | 检查输入信号是否超量程,断电 30 秒后重连 |
15.3 测量类异常
15.3.1 基础测试"继电器无反应"
现场最常见故障。
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
设置中 SSPC UseMock = false,但 PortName 不存在 |
改为正确 COM 口 |
| 串口波特率与控制板不一致 | 改为现场实际波特率 |
| 主电源未开 | 通电 |
| SSPC 控制板掉电 | 检查 24 V 供电 |
device-profile.json 的从站地址与现场不符 |
由维护人员校对 |
15.3.2 功率测试读数全为 0
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 采集卡处于 Mock 模式 | 设置 → 采集卡 → 关闭 Mock |
采集卡通道没有 OutputVoltage 角色 / 未标定 |
设置 → 通道表 → 配置 + 标定 |
| Scale = 0 或未填 | 重新计算并填写 Scale / Offset |
| 外部分压板未通电 | 通电 |
| Modbus 读取的电压 / 电流寄存器返回 0 | 检查负载电流是否真的为 0 |
15.3.3 曲线测试报错"未找到已标定的 OutputVoltage 通道"
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
采集卡通道 Role 全为 Unconfigured |
设置 → 至少配置一个 OutputVoltage |
已配置但 IsCalibrated = false |
按 6.6 节完成标定并勾选 |
15.3.4 曲线时间指标显示 NaN 或异常大
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| Vmax 取不到(电压幅值过小) | 检查负载是否接通、量程是否合适 |
| 波形未在采集窗口内完成跳变(开/关时间 > 50 ms) | 增大 PostTriggerMs |
| 采集卡通道接错位置 / 极性反 | 重新接线 |
| 噪声极大导致首次过阈值误判 | 检查地线 / 屏蔽 / 缩短线缆 |
15.3.5 基础测试"关断电压"列长期偏高
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 续流回路 / 电感储能 | 加放电电阻 |
| 测量端有偏置 | 用万用表复核 SSPC 输出端实际电压 |
| Modbus 测量量程偏差 | 校对 device-profile.json 中 voltage.range |
15.4 判定类异常
15.4.1 全部 24 路基础测试不合格
- 多半为 SSPC 通信不通;先按 15.3.1 排查。
15.4.2 曲线测试个别通道偏慢
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 该通道实际开关速度慢 | 记录并由质量评审决定 |
| 该通道接线接触不良 | 紧固接线 |
| 采集卡端外部调理板老化 | 由维护人员复检调理板 |
15.4.3 多次重测结果不一致
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 电源 / 负载未稳定 | 测前等待 ≥ 100 ms |
| 噪声较大 | 检查接地 / 屏蔽 / 远离强电源 |
| 室温 / 器件温度大幅变化 | 控制环境条件 |
15.5 报告生成失败
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 报告路径无写权限 | 改到 %LOCALAPPDATA% 内 / 当前用户文档目录 |
文件名包含非法字符(*, ?, :) |
修改文件名 |
| 同名文件被 Word/Adobe Reader 打开 | 关闭打开该 PDF 的程序 |
曲线波形文件 (curves\) 被外部清理 |
重新执行曲线测试或在备注中说明 |
15.6 性能与稳定性
15.6.1 一键测试 24 路过慢
| 可能原因 | 处理 |
|---|---|
| 单路稳定等待 2 秒被频繁触发 | 检查负载是否过容性 |
| 串口超时 + 重试 2 次 | 检查串口稳定性 |
| 工控机 CPU 占用过高 | 关闭无关程序 |
15.6.2 高刷新频率下 UI 卡顿
- 将刷新频率改回 2 Hz;
- 关闭日志面板的实时滚动;
- 升级工控机内存到 8 GB+。
15.6.3 长时间运行后日志面板"刷不动"
- 日志面板上限 500 条;超出后自动丢弃旧条目,属正常现象;
- 历史日志在文件中完整保留。
\newpage
第 16 章 维护与日志
16.1 日志位置
| 类别 | 位置 | 说明 |
|---|---|---|
| 应用日志 | %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Logs\app-YYYYMMDD.log |
按天滚动,自动保留最近 7 天 |
| UI 日志 | 主界面底部日志面板 | 最近 500 条;重启后清空 |
| 项目日志 | Projects\{项目名}\project.json 末尾的事件字段 |
仅记录关键事件 |
【提示】 报障时请同时附
app-YYYYMMDD.log与对应项目目录。
16.2 项目数据备份
何时备份
- 现场验收前后;
- 软件升级前;
- 月度归档。
备份方法
将 %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Projects\ 整个目录复制到外部归档存储(移动硬盘 / NAS / 归档服务器)。
还原方法
将归档目录还原到目标工控机的同路径下,启动软件即可在首页列表中看到。
16.3 配置升级
16.3.1 升级 appsettings.json
- 出厂默认配置升级一般跟随
SSPCTester.UI.exe升级一起发布; - 用户在设置页保存过的值不会被覆盖(位于
%LOCALAPPDATA%)。
16.3.2 升级 device-profile.json
【注意】 该文件直接决定 24 路通道与硬件的映射关系,必须由授权维护人员替换。
升级步骤:
- 对原文件取 SHA256 校验值并归档;
- 停止 SSPCTester;
- 将新文件替换到
Config\device-profile.json; - 启动 SSPCTester,确认日志中显示"profile 加载成功,schemaVersion 1.0,channels 24";
- 用 基础测试 → 一键测试全部 复核 24 路与现场实际配对正确。
16.4 软件升级流程
- 下载新版本发布包(zip);
- 备份
%LOCALAPPDATA%\SSPCTester\整目录; - 退出 SSPCTester;
- 将旧版发布目录改名(保留以便回滚);
- 解压新版到原路径;
- 启动 SSPCTester,检查版本号;
- 在设置页确认参数;
- 进行一次基础测试回归。
16.5 例行检查表
| 周期 | 检查项 |
|---|---|
| 每日 | 接地、急停、电源、负载初始状态 |
| 每周 | 设置页 Mock 模式、版本号、磁盘剩余空间 |
| 每月 | app-*.log 中错误统计;归档项目目录 |
| 每季 | 采集卡通道标定复检(详见 6.6 节);接插件检查 |
| 每年 | 程控电源 / 电子负载送计量校准;操作员资格复审 |
16.6 联系与支持
- 软件技术支持:SPC-DynaTest 项目组
- 现场维护:由用户单位维修部门负责
- 厂商接口:UDP5080-100、IT8702P、PCIe8586 厂商技术支持热线
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附录 A 23 项指标完整定义表
说明:本附录列出 SSPC 动态参数测试的 23 项标准指标。表格指明每项指标的定义、典型测试方法、判定准则,以及在本软件中的覆盖位置。"软件位置"列指向本手册中对应章节,"未实现"表示当前版本由人工评估。
| 编号 | 中文名 | 单位 | 定义 | 测试方法 | 判定准则 | 软件位置 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.1 | 开启时间 | ms | 控制信号有效 → 输出电压上升到 90% Vmax 的时间 | 高速采集 + 上升沿百分位检测 | ≤ MaxOnTimeMs(默认 5) | 第 10 章 |
| 1.2 | 关闭时间 | ms | 控制信号撤销 → 输出电压下降到 10% Vmax 的时间 | 高速采集 + 下降沿百分位检测 | ≤ MaxOffTimeMs(默认 5) | 第 10 章 |
| 1.3 | 控制延迟时间 | ms | 控制端电平变化 → 内部驱动信号到达 | 厂商方法;本软件等同于"开启时间"近似 | 由型号规范确定 | 第 10 章(近似) |
| 1.4 | 释放延迟时间 | ms | 控制端撤销 → 内部驱动撤销 | 同上 | 由型号规范确定 | 第 10 章(近似) |
| 1.5 | 负载电压上升/下降时间 | ms | 负载侧电压 10% – 90% Vmax 的过渡时间 | 高速采集 + 双阈值检测 | ≤ MaxRiseTimeMs / MaxFallTimeMs(默认 3) | 第 10 章 |
| 1.6 | 输出电压超调量 | % | 开启后稳态值与瞬态峰值之差与稳态值之比 | 高速采集 + 峰值/稳态计算 | 由规范确定 | 未实现(人工评估) |
| 1.7 | 通态电阻 Ron | mΩ | 稳态导通时,输出电流为 I 时的等效串联电阻 = (Vin − Vout) / I | 功率损耗模块测得 ΔV / I | ≤ 规范值 | 第 11 章 |
| 1.8 | 通态压降 ΔV | V | 稳态导通时,输入端 − 输出端电压差 | 功率损耗模块直接测得 | ≤ 规范值 | 第 11 章 |
| 1.9 | 电压降 | V | 同 1.8 ΔV | 同上 | ≤ 规范值 | 第 11 章 |
| 1.10 | 功率损耗 Ploss | W | Pin − Pout | 功率损耗模块直接计算 | ≤ 规范值 | 第 11 章 |
| 1.11 | 待机功耗 | W | 控制信号 OFF、输出无电流时器件自身消耗 | 厂商方法 | 由规范确定 | 未实现(人工评估) |
| 1.12 | 控制功耗 | W | 控制端电源消耗 | 厂商方法 | 由规范确定 | 未实现(人工评估) |
| 1.13 | 效率 η | % | Pout / Pin × 100% | 功率损耗模块直接计算 | ≥ 规范值 | 第 11 章 |
| 1.14 | 跳闸时间 | ms | 过流条件持续后 → 输出电压降至 10% Vmax 的时间 | 故障注入 + 高速采集(演示) | ≤ 规范值 | 第 12 章(演示) |
| 1.15 | I²t 容量 | A²·s | 跳闸前允许的电流平方积分 | 厂商方法 | 由规范确定 | 未实现 |
| 1.16 | 过载能力 | ×Irated | 允许短时承受的过载倍数 | 厂商方法 | 由规范确定 | 未实现 |
| 1.17 | 短路保护 | — | 输出阻抗 ≤ 1 mΩ 条件下能否正常保护 | 故障注入(演示) | 保护动作,结果 = Pass | 第 12 章(演示) |
| 1.18 | 短路分断能力 | A | 短路保护时允许的最大电流 | 厂商方法 | 由规范确定 | 未实现 |
| 1.19 | 过温保护 | ℃ | 温度达到阈值后器件断开 | 故障注入 / 加热实验 | 保护动作,结果 = Pass | 第 12 章(演示) |
| 1.20 | 温升 | ℃ | 长期工作下结温与环温之差 | 厂商方法 | 由规范确定 | 未实现 |
| 1.21 | 过压保护 | V | Vin ≥ 阈值后器件断开 | 故障注入 | 保护动作 | 第 12 章(演示) |
| 1.22 | 欠压保护 | V | Vin ≤ 阈值后器件断开或拒绝导通 | 故障注入 | 保护动作 | 第 12 章(演示) |
| 1.23 | 限流保护 | A | I ≥ 阈值后器件限流或断开 | 故障注入 | 保护动作 | 第 12 章(演示) |
【提示】 编号 1.3 / 1.4 / 1.6 / 1.11 / 1.12 / 1.15 / 1.16 / 1.18 / 1.20 在当前软件版本中由人工评估;后续版本将逐步纳入自动测试。
\newpage
附录 B Modbus 通信参数参考
B.1 串口参数
| 项目 | 值 |
|---|---|
| 协议 | Modbus-RTU |
| 波特率 | 9600 |
| 数据位 | 8 |
| 校验 | None |
| 停止位 | 1 |
| 读超时 | 500 ms |
| 重试次数 | 2 |
| CRC | CRC16-Modbus(低字节在前) |
B.2 24 路继电器映射
物理插位为业务唯一编号。从站地址、线圈号仅在协议层使用。
| 物理插位 | 从站 | 线圈 | 物理插位 | 从站 | 线圈 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 7 | 13 | 2 | 3 |
| 2 | 1 | 6 | 14 | 2 | 2 |
| 3 | 1 | 5 | 15 | 2 | 1 |
| 4 | 1 | 4 | 16 | 2 | 0 |
| 5 | 1 | 3 | 17 | 3 | 7 |
| 6 | 1 | 2 | 18 | 3 | 6 |
| 7 | 1 | 1 | 19 | 3 | 5 |
| 8 | 1 | 0 | 20 | 3 | 4 |
| 9 | 2 | 7 | 21 | 3 | 3 |
| 10 | 2 | 6 | 22 | 3 | 2 |
| 11 | 2 | 5 | 23 | 3 | 1 |
| 12 | 2 | 4 | 24 | 3 | 0 |
写继电器(功能码 0x05)
| 字段 | 值 |
|---|---|
| 功能码 | 0x05 |
| 开启值 | 0xFF00 |
| 关闭值 | 0x0000 |
B.3 电压采集寄存器偏移
电压采集从站固定为
4,功能码0x03,起始寄存器0,寄存器数24,量程100.0V,公式B:实际值 = DATA / 100。
| 物理插位 | 偏移 | 物理插位 | 偏移 | 物理插位 | 偏移 | 物理插位 | 偏移 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 7 | 6 | 13 | 12 | 19 | 18 |
| 2 | 1 | 8 | 7 | 14 | 13 | 20 | 19 |
| 3 | 2 | 9 | 8 | 15 | 14 | 21 | 20 |
| 4 | 3 | 10 | 9 | 16 | 15 | 22 | 21 |
| 5 | 4 | 11 | 10 | 17 | 16 | 23 | 22 |
| 6 | 5 | 12 | 11 | 18 | 17 | 24 | 23 |
B.4 电流采集寄存器偏移
电流采集从站固定为
5,功能码0x03,起始寄存器0,寄存器数24,量程60.0A,公式A:实际值 = DATA / 10000 × 60,有符号 (Int16 二进制补码)。
| 物理插位 | 偏移 | 物理插位 | 偏移 |
|---|---|---|---|
| 1 | 4 | 13 | 2 |
| 2 | 19 | 14 | 21 |
| 3 | 5 | 15 | 3 |
| 4 | 18 | 16 | 20 |
| 5 | 6 | 17 | 8 |
| 6 | 17 | 18 | 15 |
| 7 | 7 | 19 | 9 |
| 8 | 16 | 20 | 14 |
| 9 | 0 | 21 | 10 |
| 10 | 23 | 22 | 13 |
| 11 | 1 | 23 | 11 |
| 12 | 22 | 24 | 12 |
B.5 CRC16-Modbus 校验
| 项目 | 值 |
|---|---|
| 多项式 | 0xA001(反向 0x8005) |
| 初值 | 0xFFFF |
| 字节序 | 低字节在前 |
B.6 数据公式
| 公式标识 | 计算式 | 适用 |
|---|---|---|
| A | 实际值 = DATA / 10000 × range | 电流(双向量程) |
| B | 实际值 = DATA / range | 电压(单向量程) |
\newpage
附录 C PCIe8586 采集卡技术参数
C.1 硬件规格
| 项目 | 规格 |
|---|---|
| 形态 | PCIe x4 |
| 操作系统 | Windows x64 |
| 通道数 | 8(可配置启用 1 / 2 / 4 / 8) |
| 采样率 | 基准 100 MHz,可分频 |
| 量程 | ±5 V 或 ±1 V(软件可选) |
| 原始数据 | 16 位有符号 / 无符号码值 |
| DMA 布局 | 多通道交错(CH0[0]、CH1[0]、CH0[1]、CH1[1]…) |
| 同步触发 | 软件触发;可选外部触发 |
| 厂商 DLL | ACTS1000_64.dll |
C.2 调用顺序(参考)
EnumerateDevices → Open → Configure → Start → SoftwareTrigger
→ Read Loop → Stop → ReleaseAD → Close
C.3 通道角色枚举
| Role | 中文 | 用途 |
|---|---|---|
OutputVoltage |
输出电压 | 曲线测试电压源;功率损耗输入端电压来源 |
OutputCurrent |
输出电流 | 曲线测试电流参考 |
InputVoltage |
输入电压 | 备用 |
InputCurrent |
输入电流 | 备用 |
Unconfigured |
未配置 | 该通道不参与任何测试 |
C.4 采样率换算
\text{ActualSampleRateHz} = \frac{100\,000\,000}{\text{ClockDivider}}
| ClockDivider | 实际采样率 |
|---|---|
| 1 | 100 MHz |
| 10 | 10 MHz |
| 100 | 1 MHz |
| 1000 | 100 kHz |
| 10000 | 10 kHz |
【提示】 100 kHz 已能满足 SSPC 毫秒级开关瞬态采样需求;更高采样率会显著增加数据量。
C.5 触发与采集窗口
| 字段 | 默认 | 说明 |
|---|---|---|
PreTriggerMs |
10 | 触发前采样时长(用于观察控制信号到达前波形) |
PostTriggerMs |
40 | 触发后采样时长(观察整个开/关跳变过程) |
| 总时长 | 50 | Pre + Post |
\newpage
附录 D 程控电源 UDP5080-100 接入参数
D.1 默认 LAN 参数
| 项目 | 值 |
|---|---|
| 协议 | TCP/IP SOCKET |
| IP | 192.168.6.5 |
| 端口 | 5025 |
| 子网 | 255.255.255.0 |
| 命令风格 | SCPI |
D.2 SCPI 命令示例
| 操作 | 命令 |
|---|---|
| 身份查询 | *IDN? |
| 设置电压 | VOLT 28.0 |
| 设置限流 | CURR 5.0 |
| 输出开启 | OUTP ON |
| 输出关闭 | OUTP OFF |
| 读电压 | MEAS:VOLT? |
| 读电流 | MEAS:CURR? |
【提示】 实际接入由 SSPCTester 内部驱动封装,用户无需在 UI 中手工发送 SCPI。
D.3 注意事项
- 主回路连接前务必将 OUTP 设为 OFF;
- 修改 IP 后请刷新 ARP 或重启网卡;
- 长时间不使用时关闭 OUTP,延长寿命。
\newpage
附录 E 直流电子负载 IT8702P 接入参数
E.1 默认 LAN 参数
| 项目 | 值 |
|---|---|
| 协议 | TCP/IP Socket |
| IP | 192.168.200.100 |
| 端口 | 30000 |
| 子网 | 255.255.255.0 |
E.2 工作模式
| 模式 | 含义 | 应用示例 |
|---|---|---|
| CC | 恒流 | 设置 1.0 A,模拟典型负载(默认) |
| CV | 恒压 | 不常用 |
| CR | 恒阻 | 配合特殊故障演示 |
| CP | 恒功率 | 配合特殊故障演示 |
E.3 注意事项
- 接入主回路前确保输入关闭;
- CC 模式下电流设置应不超过被测 SSPC 通道额定电流;
- 长时间大功率回吸前确认散热风道无遮挡。
\newpage
附录 F 术语表
| 术语 | 中文 / 英文 | 解释 |
|---|---|---|
| SSPC | Solid-State Power Controller | 固态功率控制器,本系统的被测对象 |
| 物理插位 | Physical Slot | 24 路 SSPC 通道的业务编号,1 – 24 |
| 模块地址 | Slave Address | Modbus 协议中的从站编号(1 / 2 / 3) |
| 线圈 | Coil | Modbus 中可写的离散输出,功能码 0x05 |
| 寄存器 | Register | Modbus 中可读的 16 位数据单元,功能码 0x03 |
| 寄存器偏移 | Register Offset | 在 24 寄存器回包中的零基位置(0 – 23) |
| CRC | Cyclic Redundancy Check | 循环冗余校验,本系统使用 CRC16-Modbus |
| Modbus-RTU | — | 工业串行通信协议,本系统 SSPC 控制板使用 |
| 跳脱 / 跳闸 | Trip | 过流保护动作 |
| I²t | — | 电流平方积分,过流保护熔断特征量 |
| 额定电流 | Rated Current | 器件规定条件下可长期承受的最大电流 |
| 上升时间 | Rise Time | 信号从 10% 到 90% 幅值的时间 |
| 下降时间 | Fall Time | 信号从 90% 到 10% 幅值的时间 |
| 电压降 | Voltage Drop | 输入端 − 输出端电压之差 |
| 功率损耗 | Power Loss | 输入功率 − 输出功率 |
| 效率 | Efficiency | 输出功率 / 输入功率 |
| DAQ | Data Acquisition | 数据采集,特指本系统的 PCIe8586 高速采集卡 |
| 触发 | Trigger | 采集卡开始记录数据的同步信号 |
| 浏览态 | Browsing Mode | 默认状态,可自由切换项目 |
| 测试态 | Testing Mode | 测试进行中,设备独占 |
| 综合判定 | Overall Status | 所有结果状态的最差值 |
| Mock | — | 模拟驱动,用于无硬件环境下的演练 |
| Profile | Device Profile | 设备描述文件,本系统指 device-profile.json |
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附录 G 配置文件样本
G.1 appsettings.json(节选)
{
"Devices": {
"MockMode": false,
"Sspc": {
"UseMock": false,
"AutoConnect": true,
"PortName": "COM1",
"BaudRate": 9600,
"DataBits": 8,
"Parity": "None",
"StopBits": "One",
"ReadTimeoutMs": 500,
"Retry": 2,
"DeviceProfilePath": "Config/device-profile.json",
"CloseAllRelaysOnDisconnect": true,
"LogRawFrames": true,
"ModuleAddresses": [ 1, 2, 3 ],
"ChannelsPerModule": 8
},
"PowerSupply": {
"UseMock": false,
"AutoConnect": true,
"IpAddress": "192.168.6.5",
"Port": 5025
},
"Load": {
"UseMock": false,
"AutoConnect": true,
"IpAddress": "192.168.200.100",
"Port": 30000
},
"Daq": {
"UseMock": false,
"AutoConnect": true,
"LogicalDeviceId": 0,
"ChannelCount": 4,
"InputRange": "PlusMinus5V",
"ClockDivider": 1000,
"PreTriggerMs": 10,
"PostTriggerMs": 40,
"Channels": [
{ "PhysicalChannel": 0, "Role": "OutputVoltage", "Name": "输出电压", "Scale": 1.0, "Offset": 0.0, "IsCalibrated": true },
{ "PhysicalChannel": 1, "Role": "OutputCurrent", "Name": "输出电流", "Scale": 1.0, "Offset": 0.0, "IsCalibrated": true },
{ "PhysicalChannel": 2, "Role": "InputVoltage", "Name": "输入电压", "Scale": 1.0, "Offset": 0.0, "IsCalibrated": true },
{ "PhysicalChannel": 3, "Role": "InputCurrent", "Name": "输入电流", "Scale": 1.0, "Offset": 0.0, "IsCalibrated": true }
]
}
},
"Storage": {
"ProjectsRoot": "%LOCALAPPDATA%\\SSPCTester\\Projects"
},
"Report": {
"SavePath": "%LOCALAPPDATA%\\SSPCTester\\Reports",
"Format": "Pdf"
}
}
G.2 device-profile.json(简化样例,仅前 4 路)
{
"schemaVersion": "1.0",
"profileId": "spc-dynatest-modbus-24ch",
"serialDefaults": {
"baudRate": 9600, "dataBits": 8, "parity": "None",
"stopBits": 1, "readTimeoutMs": 500, "retry": 2,
"protocol": "ModbusRTU"
},
"frame": {
"registerBytes": 2, "dataByteOrder": "BigEndian",
"crc": "CRC16Modbus", "crcByteOrder": "LittleEndian"
},
"relay": {
"functionCodeWrite": 5,
"onValue": "0xFF00", "offValue": "0x0000"
},
"voltage": {
"slave": 4, "functionCodeRead": 3,
"startRegister": 0, "registerCount": 24,
"range": 100.0, "unit": "V",
"formula": "B", "signed": false
},
"current": {
"slave": 5, "functionCodeRead": 3,
"startRegister": 0, "registerCount": 24,
"range": 60.0, "unit": "A",
"formula": "A", "signed": true
},
"channels": [
{ "physicalSlot": 1, "relay": { "slave": 1, "coil": 7 },
"voltage": { "registerOffset": 0 }, "current": { "registerOffset": 4 } },
{ "physicalSlot": 2, "relay": { "slave": 1, "coil": 6 },
"voltage": { "registerOffset": 1 }, "current": { "registerOffset": 19 } },
{ "physicalSlot": 3, "relay": { "slave": 1, "coil": 5 },
"voltage": { "registerOffset": 2 }, "current": { "registerOffset": 5 } },
{ "physicalSlot": 4, "relay": { "slave": 1, "coil": 4 },
"voltage": { "registerOffset": 3 }, "current": { "registerOffset": 18 } }
// …其余 20 行省略
]
}
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附录 H 文件目录与默认路径速查
| 类型 | 路径 |
|---|---|
| 主程序 | <安装目录>\SSPCTester.UI.exe |
| 出厂配置 | <安装目录>\appsettings.json |
| Modbus 映射 | <安装目录>\Config\device-profile.json |
| 用户设置 | %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\settings.json |
| 项目数据 | %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Projects\ |
| 报告输出 | %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Reports\ |
| 应用日志 | %LOCALAPPDATA%\SSPCTester\Logs\app-YYYYMMDD.log |
| 单项目目录 | Projects\{项目名}\ |
| 单项目元数据 | Projects\{项目名}\project.json |
| 单项目波形 | `Projects{项目名}\curves\CH{nn}_{on |
| 单项目报告 | Projects\{项目名}\report.pdf |
<安装目录> 推荐 C:\SSPCTester\。%LOCALAPPDATA% 通常为 C:\Users\<用户名>\AppData\Local。
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附录 I 修订记录
| 版本 | 日期 | 修订内容 | 修订人 | 审核 / 批准 |
|---|---|---|---|---|
| V1.0 | 2026-06-25 | 首次正式发布 | ||
— 文档结束 —