CN103376384A

CN103376384A - Mosfet短路测试装置

Info

Publication number: CN103376384A
Application number: CN 201210127717
Authority: CN
Inventors: 杨富森
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-10-30
Also published as: TW201344209A

Abstract

一种MOSFET短路测试装置，用于测试一MOSFET是否短路，所述MOSFET短路测试装置包括主控制器、驱动电路以及温度采集电路，所述驱动电路电性连接至所述MOSFET的源极及漏极，用于提供一驱动电流至所述MOSFET的源极或漏极，当所述MOSFET短路时，所述MOSFET源极、漏极及所述驱动电路之间形成电流通路，所述MOSFET温度升高；所述温度采集电路用于感测所述MOSFET的温度，并将感测到的温度值输出至所述主控制器；所述主控制器用于判断所述温度值是否高于一预设温度值，以相应判断出所述MOSFET是否短路。所述MOSFET短路测试装置能方便地测试所述MOSFET是否短路。

Description

MOSFET短路测试装置

技术领域

本发明涉及一种短路测试装置，尤其涉及一种对金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）进行短路测试的MOSFET短路测试装置。

背景技术

MOSFET是电脑主板的电源模块的重要组成元件，在多相（Multi-Phase）电源中，多个MOSFET一般是并联设置的。在对所述电源模块进行测试或者调试的时候，MOSFET往往会由于短路而烧毁。MOSFET的短路即为MOSFET的漏极与源极之间的短路。当MOSFET正常工作时，在MOSFET的栅极及漏极分别加上适当的电压，MOSFET的漏极与源极之间则会导通而形成电流通路。而当MOSFET短路时，无论其栅极及漏极是否加上适当的电压，漏极与源极之间会一直呈短路状态。

由于多个MOSFET是并联设置的，在查找短路的MOSFET时，一般是随机地从电路板上拆除其中一个MOSFET，通过对拆除的MOSFET进行开路及短路测试判断该MOSFET是否短路。如果该MOSFET没有短路，则继续拆除下一个MOSFET，直到找出短路的MOSFET为止。如此则会造成测试人员测试时间的浪费。并且，即使拆除下来的MOSFET没有短路，由于机械应力以及温度等原因，该MOSFET也不能再继续使用，造成MOSFET的浪费。

发明内容

针对上述问题，有必要提供一种不用从电路板上拆除MOSFET即可方便测试MOSFET是否短路的MOSFET短路测试装置。

一种MOSFET短路测试装置，用于测试一MOSFET是否短路，所述MOSFET短路测试装置包括主控制器、驱动电路以及温度采集电路，所述驱动电路电性连接至所述MOSFET的源极及漏极，用于提供一驱动电流至所述MOSFET的源极或漏极，当所述MOSFET短路时，所述MOSFET源极、漏极及所述驱动电路之间形成电流通路，所述MOSFET温度升高；所述温度采集电路用于感测所述MOSFET的温度，并将感测到的温度值输出至所述主控制器；所述主控制器用于判断所述温度值是否高于一预设温度值，以相应判断出所述MOSFET是否短路。

所述MOSFET短路测试装置通过驱动电路输出所述驱动电流至MOSFET，当MOSFET短路时，其与驱动电路之间形成电流通路，MOSFET温度迅速上升，此时通过温度采集电路采集MOSFET的温度，即可方便地判断出MOSFET是否短路。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式的MOSFET短路测试装置的功能模块图。

图2为图1所示MOSFET短路测试装置的驱动电路的电路图。

图3为图1所示MOSFET短路测试装置的电压转换电路的电路连接图。

图4为图1所示MOSFET短路测试装置的温度采集电路的电路连接图。

图5为图1所示MOSFET短路测试装置的的切换开关的电路连接图。

主要元件符号说明

MOSFET短路测试装置	100
		MOSFET	200
主控制器	10
		驱动电路	20
电压转换电路	30
		温度采集电路	40
键盘电路	50
		显示器	60
切换开关	70
		恒流驱动芯片	21
数字电位器	23
		直流降压芯片	31
热电偶	41
		数据采集与转换芯片	43
电感	L1
		分压电阻	R1
发光二极管	D1
		参考引脚	REXT
输出引脚	OUT
		使能引脚	EN
时钟引脚	SCL1、SCL2、SCK
		数据引脚	SDA1、SCL2、SO
调节引脚	VW0、VW1
		高位引脚	VH0、VH1
低位引脚	VL0、VL1
		地址引脚	A0-A3
电压输入引脚	Vin
		电压输出引脚	SW
反馈引脚	FB
		第一采集引脚	T+
第二采集引脚	T-
		片选引脚	CS
第一至第六连接引脚	AN、BN、A0、B0、A1、B1
		选择引脚	S0、S1
引脚	P1-P8
		驱动电压	V1

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MOSFET短路测试装置100用于测试MOSFET200是否短路。MOSFET短路测试装置100包括主控制器10、驱动电路20、电压转换电路30、温度采集电路40、键盘电路50、显示器60以及切换开关70。驱动电路20用于输出一驱动电流至MOSFET200的漏极d及源极s（如图2所示），当MOSFET200短路时，驱动电路20输出的驱动电流在MOSFET200的漏极d及源极s之间形成电流通路，则使MOSFET200的表面温度明显上升；温度采集电路40用于检测MOSFET200的温度并输出至主控制器10；主控制器10用于判断MOSFET200的温度值是否高于一预设温度值，并相应判断MOSFET200是否短路。

请参阅图2，驱动电路20包括恒流驱动芯片21、数字电位器23以及发光二极管D1。恒流驱动芯片21包括参考引脚REXT、输出引脚OUT以及使能引脚EN。参考引脚REXT通过数字电位器23电性连接至电压转换电路30，以接收一驱动电压V1；输出引脚OUT电性连接至MOSFET200的源极s，MOSFET200的漏极d电性连接至发光二极管D1的阴极，发光二极管D1的阳极电性连接至电压转换电路30以接收所述驱动电压V1；使能引脚EN电性连接至主控制器10的引脚P1，当使能引脚EN在主控制器10的控制下有效时，恒流驱动芯片21则开始工作。若MOSFET200的漏极d与源极s之间短路，则驱动电压V1使发光二极管D1导通发亮，并在发光二极管D1及MOSFET200上形成所述驱动电流的电流通路，使得MOSFET200的表面温度明显升高。发光二极管D1用于降低驱动电压V1加在MOSFET200上的压降。MOSFET200上流过的所述驱动电流，即输出引脚OUT上的电流随着参考引脚REXT上电流的增加或减小而相应增大或减小。因此，通过调节参考引脚REXT上的电流可以相应调节MOSFET200上流过的驱动电流。在本实施方式中，恒流驱动芯片21的型号为DD311，由点晶科技股份有限公司（Silicon Touch Technology Inc.）生产。

在本实施方式中，所述驱动电流经由所述MOSFET200的漏极d输入，源极s输出。可以理解，所述驱动电流也可从源极s输入，漏极d输出，即，MOSFET200的源极s电性连接至发光二极管D1的阴极，漏极d电性连接至输出引脚OUT。

数字电位器23电性连接至主控制器10及恒流驱动芯片21，用于在主控制器10的控制下调节恒流驱动芯片21的参考引脚REXT上的电流。数字电位器23包括包括时钟引脚SCL1、数据引脚SDA1、调节引脚VW0及VW1、高位引脚VH0及VH1、低位引脚VL0及VL1以及四个地址引脚A0-A3。调节引脚VW0、高位引脚VH0及低位引脚VL0构成一第一可调节电阻；调节引脚VW1、高位引脚VH1及低位引脚VL1构成一第二可调节电阻。其中，调节引脚VW0及低位引脚VL0分别连接至电压转换电路30的输出端及参考引脚REXT；高位引脚VH0悬空处理。地址引脚A0-A3用于实现主控制器10对该数字电位器23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，则选择所述第一可调节电阻；当地址引脚A0-A3上的电平依次为0001时，则选择所述第二可调节电阻。地址引脚A0-A3与主控制器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。时钟引脚SCL1、数据引脚SDA1用于与主控制器10之间进行串行数据的通信（如图5所示），实现对被寻址的可调节电阻的阻值的调节，从而相应调节参考引脚REXT上的电流。在本较佳实施方式中，所述数字电位器23的型号为X9241，由XICOR公司生产。

请参阅图3，电压转换电路30用于给驱动电路20提供所述驱动电压V1。电压转换电路30包括直流降压芯片31、电感L1以及分压电路（图未标）。直流降压芯片31用于将一电源电压（如本实施方式中的+5V电源电压）转换为所述驱动电压V1，并经由电感L1输出至驱动电路20。在本实施方式中，直流降压芯片31的型号为IR3840WMPbF，由国际整流器公司（International Rectifier，IR）生产。直流降压芯片31包括电压输入引脚Vin、电压输出引脚SW以及反馈引脚FB。电压输入引脚Vin电性连接至所述+5V电源电压；电压输出引脚SW通过电感L1电性连接至驱动电路20；反馈引脚FB通过分压电路33电性连接至电感L1与驱动电路20之间的节点。

分压电路用于调节电感L1输出的所述驱动电压V1的大小。具体地，分压电路包括可调节电阻及分压电阻R1。在本实施方式中，所述可调节电阻为数字电位器23提供的由调节引脚VW1、高位引脚VH1及低位引脚VL1构成的第二可调节电阻（图未标）。调节引脚VW1电性连接至反馈引脚FB；低位引脚VL1电性连接至电感L1与驱动电路20之间的节点；高位引脚VH1悬空处理。分压电阻R1电性连接至调节引脚VW1与反馈引脚FB之间的节点与地之间。由于直流降压芯片31的反馈引脚FB上的电压需要一直维持在一固定值，因此，当分压电阻R1的阻值固定时，若要使反馈引脚FB上的电压维持在所述固定值，则当所述第二可调节电阻的阻值改变时，所述驱动电压V1的值则会相应改变。因此，主控制器10通过调节数字电位器23的第二可调节电阻的阻值，则可相应调节驱动电压V1的值。

请参阅图4，温度采集电路40包括热电偶41以及数据采集与转换芯片43。热电偶41设置于MOSFET200的外表面以与MOSFET200接触，用于采集MOSFET200的温度，并输出与采集到的温度相应的模拟的热电压信号至数据采集与转换芯片43。数据采集与转换芯片43用于将所述热电压信号转换为数字电压信号，并将该数字电压信号转换为与之对应的温度值，即MOSFET200的表面温度值，再输出至主控制器10。在本实施方式中，数据采集与转换芯片43的信号为MAX6675，由美信公司（Maxim Integrated Products，MAXIM）生产。数据采集与转换芯片43包括第一采集引脚T+、第二采集引脚T-、片选引脚CS、数据引脚SO以及时钟引脚SCK。第一采集引脚T+、第二采集引脚T-均电性连接至热电偶41，用于接收所述热电压信号；片选引脚CS、数据引脚SO以及时钟引脚SCK分别电性连接至主控制器10的引脚P2-P4，当主控制器10通过引脚P2使能所述片选引脚CS时，数据采集与转换芯片43开始工作；数据引脚SO与时钟引脚SCK用于实现主控制器10与数据采集与转换芯片43之间的串行数据通信，即，用于传输热电偶41采集到的MOSFET200的温度值至主控制器10。

键盘电路50（如图1所示）电性连接至主控制器10，用于输入主控制器10内预设的温度值、MOSFET200上流过的电流值以及所述驱动电压V1的值。所述主控制器10用于根据键盘电路50输入的MOSFET200上流过的电流值，相应调节数字电位器23的第一可调节电阻的阻值，从而使得MOSFET200上实际流过的电流值等于输入的电流值。所述主控制器10还用于根据键盘电路50输入的驱动电压V1的值，相应调节数字电位器23的第二可调节电阻的阻值，从而使得电压转换电路30输出的驱动电压V1的实际值等于其输入值。

显示器60（如图1所示）电性连接至主控制器10，用于显示键盘电路50输入的MOSFET200上流过的电流值以及所述驱动电压V1的值。所述显示器60还用于显示温度采集电路40采集到的MOSFET200的温度以及主控制器10判断的MOSFET200是否短路的判断结果。

请参阅图5，切换开关70用于用于选择性地将数字电位器23或显示器60电性连接至主控制器10，以节约主控制器10的I2C总线引脚的使用量。切换开关70包括第一连接引脚AN、第二连接引脚BN、第三连接引脚A0、第四连接引脚B0、第五连接引脚A1、第六连接引脚B1以及选择引脚S0、S1。第一连接引脚AN及第二连接引脚BN分别电性连接至主控制器10的引脚P5以及引脚P6；第三连接引脚A0及第四连接引脚B0分别连接至数字电位器23的数据引脚SDA1以及时钟引脚SCL1；第五连接引脚A1及第六连接引脚B1分别电性连接至显示器60的数据引脚SDA2及时钟引脚SCL2；选择引脚S0、S1分别对应电性连接至主控制器10的引脚P7及引脚P8。

主控制器10通过控制选择引脚S0、S1上的电平高低的组合来相应控制切换开关70将第一连接引脚AN及第二连接引脚BN分别连接至第三连接引脚A0及第四连接引脚B0或者分别连接至第五连接引脚A1及第六连接引脚B1。从而使得主控制器10电性连接至数字电位器23或者显示器60。例如，当主控制器10需要与数字电位器23通信以调节第一可调节电阻或第二可调节电阻的阻值时，主控制器10可通过选择引脚P1、P2分别使得选择引脚S0、S1的电平为低电平、低电平，即逻辑00，切换开关70将第一连接引脚AN及第二连接引脚BN分别连接至第三连接引脚A0及第四连接引脚B0，主控制器10即可与数字电位器23进行通信。而当主控制器10需要与显示器60进行通信时，主控制器10可通过选择引脚P1、P2分别使得选择引脚S0、S1的电平为低电平、高电平，即逻辑01时，切换开关70将第一连接引脚AN及第二连接引脚BN分别连接至第五连接引脚A1及第六连接引脚B1，主控制器10可与显示器60进行通信，从而控制显示器60显示相应的信息。

所述MOSFET短路测试装置通过驱动电路20输出所述驱动电流至MOSFET200，当MOSFET200短路时，其与驱动电路20之间形成电流通路，MOSFET200温度迅速上升，此时通过温度采集电路40采集MOSFET200的温度，即可方便地判断出MOSFET200是否短路。

Claims

1.一种MOSFET短路测试装置，用于测试一MOSFET是否短路，其特征在于：所述MOSFET短路测试装置包括主控制器、驱动电路以及温度采集电路，所述驱动电路电性连接至所述MOSFET的源极及漏极，用于经由所述MOSFET的源极或漏极提供一驱动电流至所述MOSFET，当所述MOSFET短路时，所述MOSFET源极、漏极及所述驱动电路之间形成电流通路，所述MOSFET温度升高；所述温度采集电路用于感测所述MOSFET的温度，并将感测到的温度值输出至所述主控制器；所述主控制器用于判断所述温度值是否高于一预设温度值，以相应判断出所述MOSFET是否短路。

2.如权利要求1所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述驱动电路包括恒流驱动芯片，所述恒流驱动芯片包括参考引脚以及输出引脚，所述参考引脚用于接收一驱动电压，所述MOSFET的源极及漏极的其中一方电性连接至所述输出引脚，另一方电性连接至所述参考引脚；所述恒流驱动芯片用于在所述驱动电压的驱动下输出所述驱动电流。

3.如权利要求2所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述驱动电路还包括发光二极管，所述发光二极管的阳极接收所述驱动电压，所述MOSFET的源极及漏极的其中一方电性连接至所述发光二极管的阴极，另一方电性连接至所述输出引脚；所述发光二极管用于指示所述MOSFET是否短路。

4.如权利要求2所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述输出引脚上的电流随所述参考引脚上的电流的增大或减小而相应增大或减小；所述驱动电路还包括电性连接至所述主控制器的数字电位器，所述数字电位器包括第一可调节电阻，所述第一可调节电阻一端连接至所述参考引脚，另一端接收所述驱动电压，所述主控制器通过改变所述第一可调节电阻的阻值而相应改变所述参考引脚上的电流，从而相应改变所述输出引脚上的电流，即所述驱动电流的大小。

5.如权利要求2所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述MOSFET短路测试装置还包括电压转换电路，所述电压转换电路包括直流降压芯片以及电感，所述直流降压芯片用于将一电源电压转换为所述驱动电压，并通过所述电感输出至所述驱动电路。

6.如权利要求5所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述电压转换电路还包括分压电阻及第二可调节电阻，所述直流降压芯片包括反馈引脚以及用于输出所述驱动电压的电压输出引脚，所述反馈引脚上的电压维持在一固定值，所述第二可调节电阻电性连接至所述反馈引脚与所述电压输出引脚之间，所述分压电阻电性连接至所述第二可调节电阻与反馈引脚之间的节点与地之间，通过改变第二可调节电阻的阻值，所述直流降压芯片则相应调节输出的驱动电压的值以使所述反馈引脚上的电压维持在所述固定值。

7.如权利要求1所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述温度采集电路包括电性连接至所述主控制器的数据采集与转换芯片以及电性连接至所述数据采集与转换芯片的热电偶，所述热电偶设置与所述MOSFET的外表面，用于采集所述MOSFET的温度，并输出相应的热电压信号至所述数据采集与转换芯片；所述数据采集与转换芯片将所述热电压信号转换为数字电压信号，并将该数字电压信号转换为与之对应的温度值，并输出至所述主控制器。

8.如权利要求1所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述MOSFET短路测试装置还包括电性连接至所述主控制器的键盘电路，所述键盘电路用于输入所述预设的温度值。

9.如权利要求4所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述MOSFET短路测试装置还包括电性连接至所述主控制器的显示器，所述显示器用于显示温度采集电路采集到的所述MOSFET的温度以及所述主控制器判断的所述MOSFET是否短路的判断结果。

10.如权利要求9所述的MOSFET短路测试装置，其特征在于：所述MOSFET短路测试装置还包括切换开关，所述切换开关电性连接至所述主控制器、数字电位器以及显示器，所述切换开关用于在所述主控制器的控制下选择性地将所述数字电位器的数据引脚及时钟引脚或者显示器的数字引脚及时钟引脚电性连接至所述主控制器。