CN102650679B - 多通道电量管理ic校准校验设备 - Google Patents

Abstract

一种多通道电量管理IC校准校验设备，包括机架以及安装于机架上的驱动组件、测试夹具组件、测试针组件、工业电脑、测试通讯部分以及基准电源部分。本发明将电量管理IC的校准和校验集成于同一个自动化设备中，占用空间小，可移动性强，采用了多通道可同时对多个电量管理IC进行校准校验，自动化程度、作业效率较高，并且采用了调节方便、精度高的模拟基准电源以及测试夹具，校准校验精度较高，也降低了生产成本和作业者劳动强度以及作业人员数量。

Description

多通道电量管理IC校准校验设备

技术领域

本发明涉及一种电量管理IC校准校验设备的改进技术。

背景技术

目前电子产品PCM（带电子元器件的印刷电路板）行业中，对产品PCM的检测测试设备的要求也越来越高，主要体现在对其的空间大小、自动化水平、安全性、隔离防干扰性、可移动性等等方面。而现今PCM产品检测设备中，空间性方面做的不够好，设备空间较大，占用空间大，对企业制造区域设备的有效排布造成较大的影响。同时自动化水平不高，采取“手工夹具”压取接触PCM产品来测试产品的方式，作业效率低，人工负荷重，人力劳动强度大，并且可移动性方面也比较差，设备是采用脚架固定方式进行放置，给人为搬迁，灵活调配设备等带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可同时对多个电量管理IC进行校准校验、效率高的多通道电量管理IC校准校验设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：

一种多通道电量管理IC校准校验设备，包括机架以及安装于机架上的驱动组件、测试夹具组件、测试针组件、工业电脑、测试通讯部分以及基准电源部分。

其中，所述驱动组件包括一安装于机架上部向下设置的纵向气缸以及横向安装于测试夹具组件下方的横向气缸，所述的测试针组件包括直接安装于纵向气缸活塞杆端部的纵向测试针以及安装于测试夹具组件上的横向测试针，纵向测试针用于与电量管理IC上表面接触点接触，通过纵向气缸驱动纵向测试针下移与测试夹具组件上的电量管理IC上的接触点接触，横向测试针用于与电量管理IC侧面接触点接触，纵向气缸与横向气缸均通过工业电脑控制，纵向测试针和横向测试针同步动作与相对应的接触点接触。

其中，所述的测试夹具组件一承载板，在承载板上设置有多个容纳待校准校验IC的安装位，在承载板下方设置有直接与横向气缸活塞杆联动的活动板，活动板通过横向气缸的驱动可相对承载板横向移动，在活动板上设置有与安装位配对的固定块，在固定块上表面设置有可与纵向测试针接触的金属触点，横向测试针固定于固定块侧面，并与该金属触点电连接。所述的承载板通过定位销钉定位于一固定板上，该固定板35相对机架位置固定，在承载板的安装位旁边以及固定板对应位置均开设有用于固定块移动的缺口。

其中，所述的测试通讯部分包括多个测试板，在测试板上设置有校准校验电路，各测试板并列插于一通讯板上，通讯板上设置有实现测试板与工业电脑间数据传递的通讯电路。

其中，所述的基准电源为模拟电芯，多个并列设置，该模拟电芯包括依次连接的高精度数模转换电路、功率放大电路及差分电路输出电路，所述高精度数模转换电路输入端连接数字电压输出电路，将输入的数字电压信号转换成模拟电压信号后，输出给功率放大电路放大，再输入差分电路，由差分电路稳定后输出。并且，在高精度数模转换电路与数字电压输出电路之间设有光耦隔离电路。所述功率放大电路为运算放大器U501及外围必要电路组成的高保真放大电路；运算放大器U501同相输入端通过电阻R502连接高精度数模转换电路输出端，同时该同相输入端还通过电阻R507接地，运算放大器U501反相输入端通过电阻R501接地，同时该反相输入端还通过电阻R522连接差分电路构成反馈端。所述差分电路包括晶体管Q504、Q505，所述晶体管Q504、Q505栅极分别通过电阻连接运算放大器U501的两输出端POUT、NOUT，晶体管Q504漏极连接电源、源极依次通过电阻R519、R520连接晶体管Q505漏极，晶体管Q505源极接地，电阻R519、R520连接点为差分电路输出端；两晶体管Q504、Q505栅极之间还接有电阻R518。高精度数模转换电路采用14位数模转换IC U508，其输入端分别通过独立的光耦隔离电路连接主控芯片。

并且，所述的机架分为上、中、下三层，测试通讯部分位于上层，基准电源部分位于中层，在第三层中设置有监测和测试基准电源电压和电流的万用表。

本发明将电量管理IC的校准和校验集成于同一个自动化设备中，占用空间小，可移动性强，采用了多通道可同时对多个电量管理IC进行校准校验，自动化程度、作业效率较高，并且采用了调节方便、精度高的模拟基准电源以及测试夹具，校准校验精度较高，也降低了生产成本和作业者劳动强度以及作业人员数量。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构示意图。

图2为本发明实施例组成示意图。

图3为本实施例纵向气缸以及纵向测试针结构示意图。

图4为本实施例测试夹具组件整体结构示意图。

图5为本实施例测试夹具组件分解状态结构示意图。

图6为本实施例基准电源的主控电路和数模转换电路部分电路原理示意图。

图7为本实施例基准电源功率放大电路及差分电路部分电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本发明结构原理作进一步详细描叙：

本实施例揭示的多通道电量管理IC校准校验设备可同时对多个电量管理IC同时进行校准校验，校准校验效率高、精度高，可大大减少作业者数量以及强度，降低生产成本。

如各附图所示，该多通道电量管理IC校准校验设备包括机架1以及安装于机架1上的驱动组件2、测试夹具组件3、测试针组件4、工业电脑5、测试通讯部分6以及基准电源部分7。其中，所述驱动组件2包括一安装于机架1上部向下设置的纵向气缸21以及横向安装于测试夹具组件3下方的横向气缸22，所述的测试针组件4包括直接安装于纵向气缸21活塞杆端部的纵向测试针41以及安装于测试夹具组件3上的横向测试针42，纵向测试针41用于与电量管理IC上表面接触点接触，通过纵向气缸21驱动纵向测试针下移与测试夹具组件3上的电量管理IC上的接触点接触，横向测试针42用于与电量管理IC侧面接触点接触，纵向气缸21与横向气缸22均通过工业电脑控制5，纵向测试针41和横向测试针42同步动作与相对应的接触点接触。

该设备为一体化整体设备，体积较小，安装有脚轮可方便移动。该机架1分为上、中、下三层，测试通讯部分6位于上层，基准电源部分7位于中层，在第三层中设置有监测和测试基准电源电压和电流的万用表（图中未示出）。

本实施例揭示的驱动组件2包括一安装于机架1上部向下设置的纵向气缸21以及横向安装于测试夹具组件3下方的横向气缸22，测试针组件4安装于纵向气缸21活塞杆端部，通过纵向气缸21驱动测试针组件4下移与测试夹具组件3上的电量管理IC上的接触点接触，纵向气缸21与横向气缸22均通过工业电脑5控制。

本实施例揭示的测试通讯部分6包括多个测试板61，在测试板61上设置有校准校验电路，各测试板61并列插于一通讯板62上，通讯板62上设置有实现测试板61与工业电脑间数据传递的通讯电路。测试板61间采用这种并行直插于通讯板62上的结构形式，有效防止各测试通道间的干扰。

本实施例揭示的测试针组件4包括直接安装于纵向气缸21活塞杆端部的纵向测试针41以及安装于测试夹具组件3上的横向测试针42，纵向测试针41用于与电量管理IC上表面接触点接触，横向测试针42用于与电量管理IC侧面接触点接触，纵向测试针41和横向测试针42同步动作与相对应的接触点接触。

详细如附图4、5所示。测试夹具组件一承载板31，在承载板31上设置有多个容纳待校准校验IC8的安装位311，在承载板31下方设置有直接与横向气缸22活塞杆联动的活动板32，活动板32通过横向气缸22的驱动可相对承载板31横向移动，在活动板32上设置有与安装位311配对的固定块33，在固定块33上表面设置有可与纵向测试针41接触的金属触点331，横向测试针42固定于固定块33侧面，并与该金属触331点电连接。该承载板31通过定位销钉34定位于一固定板35上，该固定板35相对机架1位置固定，在承载板31的安装位311旁边以及固定板35对应位置均开设有用于固定块33移动的缺口312、缺口351。

基准电源为模拟电芯，多个并列设置，该结构形式的各测试板61采用并行横向排布模式，可有效保证各电源的独立性，大大降低各电源之间的相互干扰性，有效保证各测试通道基准源的准确性。该模拟电芯电路包括数字电压输出电路、高精度数模转换电路、功率放大电路及差分电路输出电路，所述高精度数模转换电路输入端通过隔离电路连接数字电压输出电路，将输入的数字电压信号转换成模拟电压信号后，输出给功率放大电路放大，再输入差分电路，由差分电路稳定精度后输出。

详细如附图6所示，所述数字电压输出电路直接采用检测设备的主控芯片，一般为单片机。高精度数模转换电路采用14位数模转换IC U508，所述高精度数模转换电路与单片机之间采用光耦隔离电路，可有效防止模拟电路部分和数字电路部分之间的干扰。高精度数模转换电路输入端分别通过独立的光耦隔离电路连接单片机的I/O口，其基准端REF 接基准电压芯片U502，基准电压芯片U502精度可以达到2mv。

再详细如附图7所示，功率放大电路采用由运算放大器U501及外围必要电路组成的高保真放大电路；运算放大器U501同相输入端通过电阻R502连接高精度数模转换电路输出端，同时该同相输入端还通过电阻R507接地，运算放大器U501反相输入端通过电阻R501接地，同时该反相输入端还通过电阻R522连接差分电路输出端。功率放大电路的放大倍数由电阻R501、R502、R507、R522设定，调节这些电阻阻值可调节功率放大电路放大倍数，增加电芯电路带负载能力。差分电路包括晶体管Q504、Q505，所述晶体管Q504、Q505栅极分别通过电阻连接运算放大器U501的两输出端POUT、NOUT，晶体管Q504漏极连接电源、源极依次通过电阻R519、R520连接晶体管Q505漏极，晶体管Q505源极接地，电阻R519、R520连接点为差分电路输出端；两晶体管Q504、Q505栅极之间还接有电阻R518。所述差分电路输出端还分别通过电阻R534及电容C509接地。通过差分电路输出，使模拟电芯电路输出电压精度高，误差不超过±0.25毫伏，其稳定性也相对较高，24小时内电压精度漂移不超过0.5毫伏。

上述实施例仅为本发明的较佳的实施方式，除此之外，本发明还可以有其他实现方式。也就是说，在没有脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，包括机架（1）以及安装于机架上的驱动组件（2）、测试夹具组件（3）、测试针组件（4）、工业电脑（5）、测试通讯部分（6）以及基准电源部分（7），

所述驱动组件包括一安装于机架上部向下设置的纵向气缸（21）以及横向安装于测试夹具组件下方的横向气缸（22），所述的测试针组件包括直接安装于纵向气缸活塞杆端部的纵向测试针（41）以及安装于测试夹具组件上的横向测试针（42），纵向测试针用于与电量管理IC上表面接触点接触，通过纵向气缸驱动纵向测试针下移与测试夹具组件上的电量管理IC上的接触点接触，横向测试针用于与电量管理IC侧面接触点接触，纵向气缸与横向气缸均通过工业电脑控制，纵向测试针和横向测试针同步动作与相对应的接触点接触。

2.根据权利要求1所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述的测试夹具组件一承载板（31），在承载板上设置有多个容纳待校准校验IC的安装位（311），在承载板下方设置有直接与横向气缸活塞杆联动的活动板（32），活动板通过横向气缸的驱动可相对承载板横向移动，在活动板上设置有与安装位配对的固定块（33），在固定块上表面设置有可与纵向测试针接触的金属触点（331），横向测试针固定于固定块侧面，并与该金属触点电连接。

3.根据权利要求2所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述的承载板通过定位销钉（34）定位于一固定板（35）上，该固定板相对机架位置固定，在承载板的安装位旁边以及固定板对应位置均开设有用于固定块移动的缺口（312、351）。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述的测试通讯部分包括多个测试板（61），在测试板上设置有校准校验电路，各测试板并列插于一通讯板（62）上，通讯板上设置有实现测试板与工业电脑间数据传递的通讯电路。

5.根据权利要求4所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述的基准电源为模拟电芯，多个并列设置，该模拟电芯包括依次连接的高精度数模转换电路、功率放大电路及差分电路输出电路，所述高精度数模转换电路输入端连接数字电压输出电路，将输入的数字电压信号转换成模拟电压信号后，输出给功率放大电路放大，再输入差分电路，由差分电路稳定后输出。

6.根据权利要求5所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，在高精度数模转换电路与数字电压输出电路之间设有光耦隔离电路。

7.根据权利要求6所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述功率放大电路为运算放大器U501及外围必要电路组成的高保真放大电路；运算放大器U501同相输入端通过电阻R502连接高精度数模转换电路输出端，同时该同相输入端还通过电阻R507接地，运算放大器U501反相输入端通过电阻R501接地，同时该反相输入端还通过电阻R522连接差分电路构成反馈端。

8.根据权利要求7所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述差分电路包括晶体管Q504、Q505，所述晶体管Q504、Q505栅极分别通过电阻连接运算放大器U501的两输出端POUT、NOUT，晶体管Q504漏极连接电源、源极依次通过电阻R519、R520连接晶体管Q505漏极，晶体管Q505源极接地，电阻R519、R520连接点为差分电路输出端；两晶体管Q504、Q505栅极之间还接有电阻R518。

9.根据权利要求8所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述高精度数模转换电路采用14位数模转换IC U508，其输入端分别通过独立的光耦隔离电路连接主控芯片。

10.根据权利要求9所述的多通道电量管理IC校准校验设备，其特征在于，所述的机架分为上、中、下三层，测试通讯部分位于上层，基准电源部分位于中层，在第三层中设置有监测和测试基准电源电压和电流的万用表。