老化测试设备的控制方法及老化测试设备与流程

    专利查询2025-12-31  13


    本技术涉及老化测试设备,特别是涉及老化测试设备的控制方法及老化测试设备。


    背景技术:

    1、老化测试是芯片生产制造过程中的一个重要环节,旨在降低芯片早期潜在失效率。老化测试通过将芯片放置在测试座上,并加上偏压,放置在老化室中进行测试,模拟芯片在生命周期中最差偏置下的使用情况。老化测试过程中,芯片通电测试下发热,持续产生热量,为维持箱体内环境温度,老化测试设备需不断产生冷空气对芯片冷却,以维持箱内温度。

    2、现有老化测试设备的温度控制方式,主要采用制冷剂机输出冷量与加热棒冷热对抗实现稳定控制,这种方式虽然可以很好的实现温度控制,但是存在整机设备能耗大,用户使用成本高的问题。


    技术实现思路

    1、基于此,为了降低老化测试设备的整机能耗,提供了一种老化测试设备的控制方法及老化测试设备。

    2、一种老化测试设备的控制方法,包括:

    3、启动制冷模块;

    4、调整压缩机至初始频率,调整膨胀阀至初始开度;

    5、根据获取的测试单元入口侧的实际送风温度tai与设定的目标送风温度tsi判断所述制冷模块是否满足制冷调整条件;

    6、若满足,调整所述膨胀阀的开度和/或调整所述压缩机的频率;

    7、其中,所述制冷调整条件为所述实际送风温度tai与所述目标送风温度tsi之间的温差绝对值超出设定的第一送风温差阈值δte。

    8、在一些实施例中,所述控制方法还包括:

    9、在测试初始阶段,获取老化测试设备的测试模式,并根据所述测试模块确定与所述测试模式相关联的初始占空比;所述初始占空比≥0;

    10、以确定的所述初始占空比控制加热器工作;

    11、若所述测试模式为高温测试模式,根据获取的测试单元入口侧的实际送风温度tai与设定的目标送风温度tsi判断所述老化测试设备是否满足制冷启动条件;若满足,则执行:启动制冷模块;

    12、若所述测试模式为低温测试模式,则执行:启动制冷模块;

    13、其中,所述制冷启动条件为所述实际送风温度tai低于所述目标送风温度tsi之间的差值不超过设定的第二送风温差阈值δtt。

    14、在一些实施例中,根据获取的测试单元入口侧的实际送风温度tai与设定的目标送风温度tsi判断所述制冷模块是否满足制冷调整条件之后,还包括:

    15、若不满足,则比较实际送风温度tai与设定的目标送风温度tsi的大小;

    16、若tai>tsi,则根据所述实际送风温度tai与所述目标送风温度tsi,在所述初始占空比的基础上减小所述加热器的实际占空比;

    17、若tai<tsi,则根据所述实际送风温度tai与所述目标送风温度tsi,在所述初始占空比的基础上增大所述加热器的实际占空比。

    18、在一些实施例中,所述调整所述膨胀阀的开度,包括:

    19、获取换热器的实际蒸发温度te,并获取换热器的目标蒸发温度tes;

    20、根据所述实际蒸发温度te、所述目标蒸发温度tes、设定的温度死区td和所述第一送风温差阈值δte,基于所述初始开度调整所述膨胀阀的开度。

    21、在一些实施例中,所述根据所述实际蒸发温度te、所述目标蒸发温度tes、设定的温度死区td和所述第一送风温差阈值δte,基于所述初始开度调整所述膨胀阀的开度,包括:

    22、将所述初始开度作为当前开度,并确定第一温度变量为(te-tes)/δte;

    23、当满足te-tes>td,基于pid控制以所述第一温度变量为变量计算开度减量,以所述开度减量降低所述当前开度,直至|te-tes|≤td;

    24、当满足te-tes<-td,基于pid控制以所述第一温度变量为变量计算开度增量,以所述开度增量增加所述当前开度,直至|te-tes|≤td。

    25、在一些实施例中,所述获取换热器的实际蒸发温度te,包括:

    26、获取所述压缩机的回气压力;

    27、基于设定的制冷剂温度压力对照关系,确定与所述回气压力对应的饱和压力相配的饱和温度为换热器的实际蒸发温度te;

    28、在一些实施例中,所述获取换热器的目标蒸发温度tes,包括:

    29、获取换热温差δtd;其中,所述换热温差δtd为与换热器类型相对应的、用于表征换热器在额定工况下换热前后的气流温差;

    30、若tsi-δtd<0,则确定换热器的目标蒸发温度tes为tsi-δtd;

    31、若tsi-δtd≥0,则确定所述换热器的目标蒸发温度tes为0。

    32、在一些实施例中,所述调整所述压缩机的频率,包括:

    33、根据所述目标送风温度tsi和换热器的实际出风温度toi确定第二温度变量,或者,根据换热器的目标进出风温差δtha和实际进出风温差δthi确定第二温度变量;

    34、基于pid控制以所述第二温度变量为变量计算所述压缩机的目标频率;

    35、根据所述目标频率及所述初始频率,调整所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过设定的频率死区。

    36、在一些实施例中,根据所述目标送风温度tsi和换热器的实际出风温度toi确定第二温度变量,包括:

    37、由所述目标送风温度tsi减去设定的余差温度δto的差值确定目标出风温度toa,所述第二温度变量确定为(toi-toa)/δta;所述余差温度δto用于表征中和老化测试设备中的热负载热量所消耗的风温,δta为设定的风温精度。

    38、在一些实施例中,根据换热器的目标进出风温差δtha和实际进出风温差δthi确定第二温度变量,包括:

    39、由换热器的实际进风温度tii减去换热器的实际出风温度toi的差值确定实际进出风温差δthi,所述第二温度变量确定为(δthi-δtha)/δta。

    40、在一些实施例中,根据所述目标频率及所述初始频率,调整所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过设定的频率死区,包括:

    41、根据所述目标频率与所述初始频率的差值的绝对值确定频率差量;

    42、若所述频率差量大于设定的频率死区,且所述第二温度变量>td/δta,则基于所述初始频率每隔设定时间按照设定的频率改变量上调所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过所述频率死区;

    43、若所述频率差量大于设定的频率死区,且所述第二温度变量<-td/δta,则基于所述初始频率每隔设定时间按照设定的频率改变量下调所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过所述频率死区。

    44、在一些实施例中,所述基于所述初始频率每隔设定时间按照设定的频率改变量上调所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过所述频率死区,包括:

    45、基于所述初始频率每隔设定时间按照设定的频率改变量上调所述压缩机的频率;

    46、若调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值超过所述频率死区,且满足压缩机的排气温度高于排气温度阈值、压缩机的排气压力高于排气压力阈值、压缩机的回气压力低于回气压力阈值中任一条件时,停止上调所述压缩机的频率;

    47、若调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过所述频率死区,停止上调所述压缩机的频率。

    48、在一些实施例中,在所述调整所述压缩机的频率之前,还包括:

    49、根据在同一设定周期多个时间点获取的换热器的实际蒸发温度te,判断该设定周期内的实际蒸发温度te是否稳定;

    50、若稳定,则执行:调整所述压缩机的频率。

    51、第二方面,本技术实施例还提供一种老化测试设备,包括:老化模块、制冷模块、送风模块、加热器和控制器,所述老化模块包括老化腔、位于所述老化腔内的测试单元以及送风通道,所述制冷模块包括依次位于制冷回路上的压缩机、膨胀阀、换热器和冷凝器,所述换热器布置在所述老化腔内,所述测试单元位于所述换热器的进风侧;所述送风模块和所述加热器位于所述送风通道,所述送风通道连通在所述换热器的出风侧和所述测试单元的入口侧之间;

    52、所述老化测试设备还包括设置于所述测试单元的入口侧、用于检测所述测试单元入口侧的实际送风温度的第一温度传感器;

    53、所述控制器与所述加热器、所述压缩机、所述膨胀阀、所述第一温度传感器通信连接,并能够执行如上述任一实施例所述的控制方法。

    54、上述老化测试设备的控制方法及老化测试设备,在实际应用时,在启动制冷模块的初始阶段,控制器先控制压缩机以初始频率工作、膨胀阀以初始开度工作,并保持运行一段时间。控制器从第一温度传感器处获取测试单元入口侧的实际送风温度tai,并将实际送风温度tai与目标送风温度tai作比较,判断制冷模块是否满足制冷调整条件。若满足,则调整压缩机的频率和/或膨胀阀的开度,以调节制冷模块的制冷能力,使得实际送风温度tsi逐渐向目标送风温度tai靠近,使得制冷模块的实际制冷能力与实际需求尽量匹配,减少加热器冷热对抗时所需产生的热量,进而可以减少加热器的输出,降低整机的能耗。


    技术特征:

    1.一种老化测试设备的控制方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:

    3.根据权利要求2所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,根据获取的测试单元入口侧的实际送风温度tai与设定的目标送风温度tsi判断所述制冷模块是否满足制冷调整条件之后,还包括:

    4.根据权利要求1-3任一项所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,所述调整所述膨胀阀的开度,包括:

    5.根据权利要求4所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,所述根据所述实际蒸发温度te、所述目标蒸发温度tes、设定的温度死区td和所述第一送风温差阈值δte,基于所述初始开度调整所述膨胀阀的开度,包括:

    6.根据权利要求4所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,所述获取换热器的实际蒸发温度te,包括:

    7.根据权利要求1-3任一项所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,所述调整所述压缩机的频率,包括:

    8.根据权利要求7所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,根据所述目标送风温度tsi和换热器的实际出风温度toi确定第二温度变量,包括:

    9.根据权利要求7所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,根据所述目标频率及所述初始频率,调整所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过设定的频率死区,包括:

    10.根据权利要求9所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,所述基于所述初始频率每隔设定时间按照设定的频率改变量上调所述压缩机的频率,直至调整后的频率与所述目标频率的差值的绝对值不超过所述频率死区,包括:

    11.根据权利要求1-3任一项所述的老化测试设备的控制方法,其特征在于,在所述调整所述压缩机的频率之前,还包括:

    12.一种老化测试设备,其特征在于,包括:老化模块、制冷模块、送风模块、加热器和控制器,所述老化模块包括老化腔、位于所述老化腔内的测试单元以及送风通道,所述制冷模块包括依次位于制冷回路上的压缩机、膨胀阀、换热器和冷凝器,所述换热器布置在所述老化腔内,所述测试单元位于所述换热器的进风侧;所述送风模块和所述加热器位于所述送风通道,所述送风通道连通在所述换热器的出风侧和所述测试单元的入口侧之间;


    技术总结
    本申请涉及一种老化测试设备的控制方法及老化测试设备,控制方法包括:启动制冷模块;调整压缩机至初始频率,调整膨胀阀至初始开度;根据获取的测试单元入口侧的实际送风温度Tai与设定的目标送风温度Tsi判断所述制冷模块是否满足制冷调整条件;若满足,调整所述膨胀阀的开度和/或调整所述压缩机的频率。其中,所述制冷调整条件为所述实际送风温度Tai与所述目标送风温度Tsi之间的温差绝对值超出设定的第一送风温差阈值ΔTe。本申请的技术方案,制冷模块的实际制冷能力与负载的实际需求能够尽量匹配,可以减少加热器冷热对抗时所需产生的热量,进而可以减少加热器的输出,降低整机的能耗。

    技术研发人员:肖俊华,梁欣,于勤超
    受保护的技术使用者:杭州长川科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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