CN103048530A - 数字电源电流校准装置 - Google Patents

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罗奇艳
童松林
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Abstract

一种数字电源电流校准装置，一种数字电源电流校准装置，用于校准一数字电源的输出电流的测试值，所述数字电源包括用于检测并输出所述数字电源的输出电流的测试值的控制芯片，所述数字电源电流校准装置包括键盘电路、数字电位器及控制器，所述键盘电路用于输入所述数字电源的输出电流的实际值；数字电位器电性连接至控制芯片；控制器电性连接至所述控制芯片、键盘电路及数字电位器，用于接收数字电源的输出电流的测试值及实际值，判断所述输出电流的测试值与实际值是否相等，并调节所述数字电位器输出到控制芯片的有效阻值以调节控制芯片检测到的输出电流的测试值直到所述输出电流的测试值与实际值相等，并输出所述数字电位器的有效阻值。

Description

数字电源电流校准装置
技术领域
本发明涉及数字电源，尤其涉及一种数字电源校准电路。
背景技术
目前，数字电源在计算机领域已得到较多的应用，例如，数字电源可作为电脑中央处理器以及同步动态随机存取存储器（Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory, DDR SDARM）等的电源使用。当所述数字电源连接一个负载后，数字电源的控制芯片会测试所述数字电源的输出电流，即所述负载上的电流，并将所述输出电流的测试值通过一显示界面进行显示。然而，所述控制芯片在对测试到的所述负载上的电流进行数字采样等方式处理后，最终显示出的负载电流的测试值一般会跟负载电流的实际值不一致。因此，目前的数字电源的控制芯片一般都会预留两个引脚，通过在这两个引脚之间串接一电流校准电阻来校准显示界面显示的负载电流的测试值。
现有的校准方法一般是通过手动更换不同阻值的电阻，直到得到一个合适阻值的电流校准电阻来使得负载电流的测试值与实际值相等。
然而，上述方法由于多次更换不同阻值的电阻，增加了测试人员的测试时间，不仅降低了工作效率还容易造成控制芯片预留的所述两个引脚的损坏。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种能方便得到数字电源的校准电阻阻值的数字电源电流校准装置。
一种数字电源电流校准装置，用于校准一数字电源的输出电流的测试值，所述数字电源包括用于检测并输出所述数字电源的输出电流的测试值的控制芯片，所述数字电源电流校准装置包括：
键盘电路，用于输入所述数字电源的输出电流的实际值；
数字电位器，电性连接至控制芯片；
控制器，电性连接至所述控制芯片、键盘电路及数字电位器，用于接收数字电源的输出电流的测试值及实际值，判断所述输出电流的测试值与实际值是否相等，并调节所述数字电位器输出到控制芯片的有效阻值以调节控制芯片检测到的输出电流的测试值直到所述输出电流的测试值与实际值相等，并输出所述数字电位器的有效阻值。
所述的数字电源电流校准装置通过控制器控制数字电位器来相应调节接入至控制芯片的有效阻值，从而调节所述数字电源的输出电流的测试值大小，直到所述数字电源的所述输出电流的测试值与实际值，此时所述数字电位器的有效阻值即为所述数字电源的电流校准电阻的阻值。因此，所述数字电源电流校准装置可方便对所述数字电源的输出电流进行校准，并可方便地测出所述数字电源的适当的电流校准电阻的阻值，有效提高了测试效率。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的数字电源电流校准装置及数字电源的模块图。
图2为图1所示数字电源电流校准装置的控制器、通信电路及键盘电路的电路连接图。
图3为图1所示数字电源电流校准装置的数字电位器及温度补偿电路与图1所示数字电源的控制芯片之间的电路连接图。
主要元件符号说明
数字电源电流校准装置 100
数字电源 200
控制芯片 220
电子负载 300
第一校准引脚 PIN1
第二校准引脚 PIN2
控制器 10
键盘连接引脚 P1-P7
电流值输入引脚 P8-P9
通信电路 20
USB接口 21
USB接口芯片 23
正差分信号引脚 D+
负差分信号引脚 D-
电源引脚 VCC
接地引脚 GND
第一连接引脚 DP
第二连接引脚 DM
串行数据输入引脚 RXD
串行数据输出引脚 TXD
键盘电路 30
按键 SW1-SW12
限流电阻 R1-R3
数字电位器 40
时钟引脚 SCL
数据引脚 SDA
调节引脚 VW0
高位引脚 VH0
低位引脚 VL0
地址引脚 A0-A3
温度补偿电路 50
温度补偿电阻 R4
第一电阻 R5
第二电阻 R6
滤波电容 C1
显示器 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式的数字电源电流校准装置100用于校准一数字电源200的输出电流的测试值，即数字电源200的负载电流的测试值，使得所述输出电流的测试值与实际值相等。
数字电源200用于驱动一负载。所述数字电源200包括电性连接至所述负载的控制芯片220。控制芯片220检测所述数字电源200的输出电流，即所述负载上的负载电流。在本较佳实施方式中，数字电源200设置于一电脑内，控制芯片220测得的输出电流的测试值通过所述电脑的USB连接器（图未示）传送至数字电源电流校准装置100。控制芯片220包括第一校准引脚PIN1及第二校准引脚PIN2（如图3所示）。通过在第一校准引脚PIN1及第二校准引脚PIN2之间串接一电流校准电阻，即可调节所述输出电流的测试值。
在本较佳实施方式中，所述负载为一电子负载300。电子负载300包括显示屏310。电子负载300可自动测量流过其自身的输出电流的实际值，并通过所述显示屏310进行显示。
所述电源电流校准装置100包括控制器10、通信电路20、键盘电路30、数字电位器40、温度补偿电路50以及显示器60。所述控制器10通过通信电路20获得数字电源200的输出电流的测试值，并通过键盘电路30获得电子负载300的显示屏310显示的输出电流实际值。数字电位器40电性连接至所述控制芯片220。所述控制器判断所述输出电流的测试值与实际值是否相等，并调节所述数字电位器输出到控制芯片的有效阻值以调节控制芯片检测到的输出电流的测试值直到所述输出电流的测试值与实际值相等，并输出所述数字电位器的有效阻值。
请一并参阅图2，控制器10包括键盘连接引脚P1-P7以及电流值输入引脚P8-P9。控制器10通过键盘连接引脚P1-P7来连接所述键盘电路30。所述控制器10通过电流值输入引脚P8-P9来连接通信电路20，从而接收控制芯片220输出的数字电源200的输出电流的测试值。
通信电路20包括USB接口21及USB接口芯片23。USB接口21包括正差分信号引脚D+、负差分信号引脚D-、连接至一+5V电源的电源引脚VCC以及接地处理的接地引脚GND。USB接口21用于从所述电脑的USB接口接收从控制芯片220发送的数字电源200的输出电流的测试值。
USB接口芯片23包括第一连接引脚DP、第二连接引脚DM、串行数据输入引脚RXD以及串行数据输出引脚TXD。第一连接引脚DP及第二连接引脚DM分别对应连接至USB接口21的正差分信号引脚D+、负差分信号引脚D-；串行数据输入引脚RXD以及串行数据输出引脚TXD分别对应连接至控制器10的电流值输入引脚P8及P9。USB接口芯片23用于对USB接口21与控制器10之间进行数据格式的转换，即将USB接口21发送的差分数据转换为串行数据输出至控制器10。如此，所述控制器10则可通过USB接口21及USB接口芯片23接收数字电源200的输出电流的测试值。在本较佳实施方式中，所述USB接口芯片23的型号为PL2303。
在本较佳实施方式中，所述键盘电路30包括十二个按键SW1-SW12。十二个按键SW1-SW12与控制器10的键盘连接引脚P1-P7共同构成一个4×3的键盘阵列。其中，键盘连接引脚P1-P3分别通过限流电阻R1-R3连接至一电源VCC；按键SW1-SW4的一端均连接至键盘引脚P1与限流电阻R1之间的节点，按键SW1-SW4的另一端分别电性连接至键盘连接引脚P4-P7；按键SW5-SW8的一端均连接至键盘引脚P2与限流电阻R2之间的节点，按键SW5-SW8的另一端分别电性连接至键盘连接引脚P4-P7；按键SW9-SW12的一端均连接至键盘引脚P3与限流电阻R3之间的节点，按键SW9-SW12的另一端分别电性连接至键盘连接引脚P4-P7。控制器10对所述键盘阵列进行扫描从而判断某一个按键是否被按下的原理属于现有技术，因此在此不再赘述。可以理解，键盘电路30中按键的数量可以根据需要进行适当的增减，相应地，控制器10的键盘连接引脚的数量也相应地增减。
请一并参阅图3，数字电位器40包括时钟引脚SCL、数据引脚SDA、调节引脚VW0、高位引脚VH0、低位引脚VL0以及四个地址引脚A0-A3。时钟引脚SCL、数据引脚SDA用于与控制器10之间进行串行数据的通信，地址引脚A0-A3用于实现控制器10对该数字电位器40的各个可调节电阻的寻址。例如，当地址引脚A0-A3上的电平依次为0000时，则选择第一个可调节电阻；当地址引脚A0-A3上的电平依次为0001时，则选择第二个可调节电阻。在本实施方式中，只使用到数字电位器40的其中一个可调节电阻，因此地址引脚A0-A3的值为定值。时钟引脚SCL、数据引脚SDA、地址引脚A0-A3与控制器10的连接为常规电路接法，故没有在附图中示出具体连接电路。在本较佳实施方式中，所述数字电位器40为XICOR公司生产的型号为X9421的数字电位器，其包括四个可调节电阻。调节引脚VW0、高位引脚VH0及低位引脚VL0构成其中一个可调节电阻。其中，调节引脚VW0连接至控制芯片220的第一校准引脚PIN1；高位引脚VH0悬空处理；低位引脚VL0通过所述温度补偿电路50连接至控制芯片220的第二校准引脚PIN2。
温度补偿电路50包括温度补偿电阻R4、第一电阻R5、第二电阻R6以及滤波电容C1。所述温度补偿电阻R4与第一电阻R5相并联，且温度补偿电阻R4与第一电阻R5之间的其中一个节点连接至数字电位器40的低位引脚VL0；温度补偿电阻R4与第一电阻R5之间的另一个节点通过第二电阻R6连接至控制芯片220的第二校准引脚PIN2。所述滤波电容C1串联至第一校准引脚PIN1与第二校准引脚PIN2之间。温度补偿电路50用于对数字电位器200内的各个电子元件由于温度变化而引起的电阻及电压变化进行一定的补偿，从而提高数字电源电流装置100的校准精度。
可以理解，所述温度补偿电路50可以省略，数字电位器40的低位引脚VL0可直接连接至控制芯片220的第二校准引脚PIN2，从而将所述可调节电阻串接至控制芯片220的第一校准引脚PIN1与第二校准引脚PIN2之间。
所述显示器60与所述控制器10的连接为常规电路接法，故没有给出具体连接电路。所述显示器60用于显示所述可调节电阻接入到所述第一校准引脚PIN1及第二校准引脚PIN2之间的有效电阻的阻值。当控制器10测得所述数字电源200的输出电流的测试值与通过键盘电路输入的所述输出电流的实际值相等时，所述控制器10则记录此时数字电位器40的可调节电阻的阻值，并通过显示器60进行显示。如此，测试人员即可方便地知道控制芯片220的第一校准引脚PIN1及第二校准引脚PIN2之间应该串接的电流校准电阻的阻值，并且在断开所述数字电源200与所述数字电源电流校准装置100之间的连接后，即可选取相应阻值的电流校准电阻直接连接于所述第一校准引脚PIN1与第二校准引脚PIN2之间。
下面举例说明所述数字电源电流校准装置100的工作过程。
所述控制器10首先通过所述数字电位器40设定所述可调节电阻的有效阻值，此时所述可调节电阻的有效阻值一般设定为较小。接着控制器10分别经由键盘电路30接收操作者输入的所述输出电流的实际值，以及经由通信电路20接收控制芯片220发送的所述输出电流的测试值。控制器10再将所述输出电流的实际值与测试值进行比较，若此时所述输出电流的实际值与测试值不相等，控制器10则控制数字电位器40升高所述可调节电阻的有效阻值，并重复上述方法，直到所述输出电流的实际值与测试值相等为止。此时控制器10通过显示器60将所述可调节电阻的阻值显示出来。
所述的数字电源电流校准装置100通过控制器10控制数字电位器40来相应调节接入至控制芯片220的第一校准引脚PIN1及第二校准引脚PIN2之间的可调节电阻的有效阻值，从而调节所述数字电源200的输出电流的测试值大小，直到所述数字电源200的所述输出电流的测试值与实际值，此时所述可调节电阻电阻的有效阻值即为所述数字电源200的电流校准电阻的阻值。因此，所述数字电源电流校准装置100可通过控制器10来自动调节所述可调节电阻的阻值，可方便对所述数字电源200的输出电流进行校准，并可方便地测出所述数字电源200的适当的电流校准电阻的阻值，有效提高了测试效率。

Claims (7)

1.一种数字电源电流校准装置，用于校准一数字电源的输出电流的测试值，所述数字电源包括用于检测并输出所述数字电源的输出电流的测试值的控制芯片，其特征在于，所述数字电源电流校准装置包括：
键盘电路，用于输入所述数字电源的输出电流的实际值；
数字电位器，电性连接至控制芯片；
控制器，电性连接至所述控制芯片、键盘电路及数字电位器，用于接收数字电源的输出电流的测试值及实际值，判断所述输出电流的测试值与实际值是否相等，并调节所述数字电位器输出到控制芯片的有效阻值以调节控制芯片检测到的输出电流的测试值直到所述输出电流的测试值与实际值相等，并输出所述数字电位器的有效阻值。
2.如权利要求1所述的数字电源电流校准装置，其特征在于：所述数字电源电流校准装置还包括电性连接至所述控制器的显示器，当所述控制器判断出所述输出电流的测试值与实际值相等，所述控制器将此时所述数字电位器的有效阻值通过显示器进行显示。
3.如权利要求1所述的数字电源电流校准装置，其特征在于：所述数字电位器包括调节引脚、低位引脚及高位引脚，所述控制芯片包括第一校准引脚及第二校准引脚，所述调节引脚及低位引脚分别电性连接至所述第一校准引脚及第二校准引脚之间，高位引脚悬空处理。
4.如权利要求3所述的数字电源电流校准装置，其特征在于：所述数字电位器还包括均电性连接至所述控制器的时钟引脚、数据引脚以及多个地址引脚，所述时钟引脚、数据引脚用于与控制器之间进行串行数据的通信，所述多个地址引脚用于实现控制器对所述可调节电阻的寻址。
5.如权利要求3所述的数字电源电流校准装置，其特征在于：所述数字电源电流校准装置还包括温度补偿电路，所述数字电位器通过所述温度补偿电路电性连接至所述第一校准引脚及第二校准引脚之间。
6.如权利要求5所述的数字电源电流校准装置，其特征在于：所述温度补偿电路包括相互并联的温度补偿电阻及第一电阻，所述温度补偿电阻与第一电阻之间的其中一个节点电性连接至所述数字电位器的低位引脚；所述温度补偿电阻与第一电阻之间的另一个节点电性连接至所述控制芯片的第二校准引脚。
7.如权利要求1所述的数字电源电流校准装置，其特征在于：所述数字电源电流校准装置还包括通信电路，所述通信电路包括USB接口及电性连接至所述USB接口及控制器的USB接口芯片，所述USB接口电性连接至所述控制芯片，以接收所述控制芯片发送的输出电流的测试值，所述USB接口芯片用于将USB接口发送的差分数字转换为串行数据输出至所述控制器。
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