CN107356882A - 一种pd电源产品老化测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PD电源产品老化测试系统及方法，该老化测试系统包括接入模块、LDO供电模块、电压采集模块、主控MCU模块、电流采集模块、电压/电流显示模块、按键输入模块、输出模块；其中，所述LDO供电模块、电压采集模块接于主控MCU模块，向系统提供电力，所述电流采集模块连接于接入模块、主控MCU模块及输出模块，所述电压/电流显示模块、按键输入模块则分别接于主控MCU模块；所述接入模块连接于PD电源产品，输出模块则接于电子负载。该系统及方法解决传统电源产品升级为TYPE‑C和PD产品后老化可靠性测试问题。
Description
技术领域
本发明属于PD电源技术领域，特别涉及一种PD电源产品老化测试系统及方法。
背景技术
自从USB-IF推出USB-TYPE-C接口和PD协议以来，市面上越来越多的手机、平板、笔记本等电子设备都支持TYPE-C接口和PD协议。如乐视的MAX2 手机、魅族的PRO5手机、苹果的2015版MacBook笔记本等等。为了适应市场的变化，电子设备的配件市场也悄悄地跟着这些电子设备进行更新换代升级。所以传统的适配器、车充等电源产品也开始支持TYPE-C接口和PD协议。
传统的电子设备配件电源产品一般都只有5V电压输出，而且这些电源产品也是热电状态，直接加载负载即可进行带载老化可靠性测试。但是如果电源产品支持了TYPE-C接口和PD协议后，这个老化可靠性测试就会变得完全不一样了。
首先，TYPE-C接口是冷电状态，也就是在其没有检测到相应的负载设备时，它是不会进行放电的，这也是TYPE-C接口产品比TYPE-A/TYPE-B产品安全性高的体现。另一方面，支持了PD协议后，这个电源产品不再是只有5V 一挡PDO输出了，它可能有两挡，三挡，甚至最多七挡的PDO输出。这么多挡的PDO电源产品都要进行老化测试，否则无法保障电源系统的可靠性。但是如何把各挡的PDO电压轮训出来并进行老化测试成为了这些电源厂商要解决的问题，所以电源厂商在生产PD电源产品时都需要配套升级老化测试系统，以保证PD电源产品的安全可靠性。
如专利申请201610707409.6公开了一种用于电源产品测试的智能节能老化系统，包括：若干老化子系统，每个老化子系统包括被测电源产品及老化组件，老化组件包括：升压模块、逆变模块、反馈模块，被测试电源产品输入端连接在电网上，电源产品输出端接在老化组件的升压模块上，升压模块从电源产品输出端获取电流，升压模块将电源产品输出的直流低压转换为直流高压，并通过逆变模块转换为交流230V电压，反馈模块与电网电压匹配，将逆变模块输出的交流电能反馈回电网，为下一个老化子系统的电源产品提供电能。该专利申请虽然能够对电源产品进行老化处理，但是其通过分布式电子负载设计和系统总线方式进行老化测试，测试过程复杂，难以保证PD电源产品的安全可靠性。
发明内容
基于此，因此本发明的首要目地是提供一种PD电源产品老化测试系统及方法，该系统及方法解决传统电源产品升级为TYPE-C和PD产品后老化可靠性测试问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种PD电源产品老化测试系统，所述的老化测试系统包括接入模块、LDO 供电模块、电压采集模块、主控MCU模块、电流采集模块、电压/电流显示模块、按键输入模块、输出模块；其中，所述LDO供电模块、电压采集模块接于主控MCU模块，向系统提供电力，所述电流采集模块连接于接入模块、主控 MCU模块及输出模块，所述电压/电流显示模块、按键输入模块则分别接于主控MCU模块；所述接入模块连接于PD电源产品，输出模块则接于电子负载。
所述的PD电源产品包含以下电源产品的任意一种：PD移动电源、PD适配器、PD车充、PD-HUB。
所述接入模块为TYPE-C母座或者TYPE-C公头。
所述电压采集模块采用电阻分压方式采集测量，电压测量范围为 3.0V～21V。
所述主控MCU模块集成TYPE-C接口Rp、Rd物理层以及PD协议PHY 层、死电池功能。
所述电流采集模块采用精密采样电阻。
所述电压/电流显示模块可以为以下任意一种显示方式：LED、OLED屏、 LCD屏、数码管。
所述按键输入模块用以控制轮训各挡位的PDO，进行不同的固定时间老化测试。
所述输出模块为TYPE-A母座或者其它形式的母座。
本发明提供一种PD电源产品老化测试方法，该方法包含以下步骤：
步骤S1：老化测试系统与PD电源建立TYPE-C连接：老化测试系统在没有与PD电源建立连接前处于无电源供电状态(死电池状态)。老化测试系统接入PD电源后，由于MCU死电池功能，PD电源会检测到设备的接入并开启 VBUS开关放电，老化测试系统MCU由VBUS电压经过LDO供电模块供电，双方建立TYPE-C连接。
步骤S2：老化测试系统记录保存PD电源PDO数量：双方建立TYPE-C 连接后，PD电源会主动发送Source_Cap给老化测试系统，包含信息有PD电源的PDO个数，PDO的电压值以及带载能力信息。老化测试系统用专门寄存器记录PD电源的PDO个数以及PDO的详细电压电流信息。并发送选取第一挡PDO的Request指令给PD电源。
步骤S3：PD电源准备相应的PDO电压输出：PD电源接收到老化测试系统的Request指令后，评估自身的带载能力后发送Aceept指令给老化测试系统，并在280ms内准备好相应的PDO电压，最后发送Ps_Ready指令给老化测试系统，完成第一挡位的PDO输出测试。相应的PDO电压通过输出模块输出到电子负载端。
步骤S4：老化测试系统轮训测试下一挡位PD电源的PDO：通过单按按键，老化测试系统会发送Get_Source_Cap给PD电源，PD电源再次发送Source_Cap给到老化测试系统，老化测试系统自动根据当前挡位的PDO发送Request选取下一挡位的PDO给PD电源，PD电源评估自身的能力后会发送Accept指令和 Ps_Ready指令给老化测试系统，相应的PDO电压通过输出模块输出到电子负载端。同理，通过双按按键可以轮训上一挡位的PD电源的PDO。
步骤S5：老化模式设置：通过长按按键3秒，可以让老化测试系统进入老化测试模式，通过设置相应的老化测试时间后(如30分钟)，老化测试系统便会自动计时，每过30分钟轮训测试PD电源的下一挡位PDO，直到把PD电源的最后一挡PDO测试完毕退出老化测试模式。
所述的测试模式老化测试时间可以任意设置2小时内以分钟为单位的任意时间。
进入老化测试模式后，当测试到VBUS实际电压与PDO宣称的电压偏差超过5％时，系统会自动报警并停止老化测试。
本发明所实现的该老化测试系统及方法，可以实现对PD电源产品的每一挡PDO进行定时老化测试，以保证PD电源的安全可靠性，解决传统电源产品升级为TYPE-C和PD产品后老化可靠性测试问题。
附图说明
图1是本发明所实施的老化测试系统的系统框图。
图2是本发明所实施老化测试系统记录保存PD电源PDO数量通信控制流程图。
图3是本发明所实施老化测试系统轮训测试下一挡位PD电源的PDO通信控制流程图。
图4是本发明所实施老化测试系统轮训测试上一挡位PD电源的PDO通信控制流程图。
图5是本发明所实施老化测试系统老化测试PD电源各PDO的通信控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示：老化测试系统包括接入模块1、LDO供电模块2、电压采集模块3、主控MCU模块4、电流采集模块5、电压/电流显示模块6、按键输入模块7、输出模块8。
老化测试系统接入模块1为TYPE-C母座或者TYPE-C公头。
老化测试系统电压采集模块3采用电阻分压方式采集测量，电压测量范围为3.0V～21V。
老化测试系统主控MCU模块4集成TYPE-C接口Rp、Rd物理层以及PD 协议PHY层、死电池功能。
老化测试系统电流采集模块5采用精密采样电阻。
老化测试系统电压/电流显示模块6可以为以下任意一种显示方式：LED、 OLED屏、LCD屏、数码管。
老化测试系统可通过按键输入模块7控制轮训各挡位的PDO进行不同的固定时间老化测试。
老化测试系统输出模块8为TYPE-A母座或者火牛母座。
结合图2～图5所示，本发明提供一种PD电源产品老化测试方法，包含以下步骤：
步骤S1：老化测试系统与PD电源建立TYPE-C连接：老化测试系统在没有与PD电源建立连接前处于无电源供电状态(死电池状态)。老化测试系统接入PD电源后，由于MCU死电池功能，PD电源会检测到设备的接入并开启 VBUS开关放电，老化测试系统MCU由VBUS电压经过LDO供电模块供电，双方建立TYPE-C连接。
步骤S2：老化测试系统记录保存PD电源PDO数量：双方建立TYPE-C 连接后，PD电源会主动发送Source_Cap给老化测试系统，包含信息有PD电源的PDO个数，PDO的电压值以及带载能力信息。老化测试系统用专门寄存器记录PD电源的PDO个数以及PDO的详细电压电流信息。并发送选取第一挡PDO的Request指令给PD电源。
步骤S3：PD电源准备相应的PDO电压输出：PD电源接收到老化测试系统的Request指令后，评估自身的带载能力后发送Aceept指令给老化测试系统，并在280ms内准备好相应的PDO电压，最后发送Ps_Ready指令给老化测试系统，完成第一挡位的PDO输出测试。相应的PDO电压通过输出模块输出到电子负载端。
步骤S4：老化测试系统轮训测试下一挡位PD电源的PDO：通过单按按键，老化测试系统会发送Get_Source_Cap给PD电源，PD电源再次发送Source_Cap给到老化测试系统，老化测试系统自动根据当前挡位的PDO发送Request选取下一挡位的PDO给PD电源，PD电源评估自身的能力后会发送Accept指令和 Ps_Ready指令给老化测试系统，相应的PDO电压通过输出模块输出到电子负载端。同理，通过双按按键可以轮训上一挡位的PD电源的PDO。
步骤S5：老化模式设置：通过长按按键3秒，可以让老化测试系统进入老化测试模式，通过设置相应的老化测试时间后(如30分钟)，老化测试系统便会自动计时，每过30分钟轮训测试PD电源的下一挡位PDO，直到把PD电源的最后一挡PDO测试完毕退出老化测试模式。
老化测试模式时间可以任意设置2小时内以分钟为单位的任意时间。
进入老化测试模式后，当测试到VBUS实际电压与PDO宣称的电压偏差超过5％时，系统会自动报警并停止老化测试。
本发明所实现的该老化测试系统及方法，可以实现对PD电源产品的每一挡PDO进行定时老化测试，以保证PD电源的安全可靠性，解决传统电源产品升级为TYPE-C和PD产品后老化可靠性测试问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PD电源产品老化测试系统，其特征在于所述的老化测试系统包括接入模块、LDO供电模块、电压采集模块、主控MCU模块、电流采集模块、电压/电流显示模块、按键输入模块、输出模块；其中，所述LDO供电模块、电压采集模块接于主控MCU模块，向系统提供电力，所述电流采集模块连接于接入模块、主控MCU模块及输出模块，所述电压/电流显示模块、按键输入模块则分别接于主控MCU模块；所述接入模块连接于PD电源产品，输出模块则接于电子负载。
2.如权利要求1所述的PD电源产品老化测试系统，其特征在于所述接入模块为TYPE-C母座或者TYPE-C公头；所述输出模块为TYPE-A母座或者其它形式的母座。
3.如权利要求1所述的PD电源产品老化测试系统，其特征在于所述电压采集模块采用电阻分压方式采集测量，电压测量范围为3.0V～21V。
4.如权利要求1所述的PD电源产品老化测试系统，其特征在于所述主控MCU模块集成TYPE-C接口Rp、Rd物理层以及PD协议PHY层、死电池功能。
5.如权利要求1所述的PD电源产品老化测试系统，其特征在于所述电流采集模块采用精密采样电阻。
6.一种PD电源产品老化测试方法，其特征在于该方法包含以下步骤：
步骤S1：老化测试系统与PD电源建立TYPE-C连接：老化测试系统接入PD电源后，由于MCU死电池功能，PD电源会检测到设备的接入并开启VBUS开关放电，老化测试系统MCU由VBUS电压经过LDO供电模块供电，双方建立TYPE-C连接；
步骤S2：老化测试系统记录保存PD电源PDO数量：双方建立TYPE-C连接后，PD电源会主动发送Source_Cap给老化测试系统，包含信息有PD电源的PDO个数，PDO的电压值以及带载能力信息；
步骤S3：PD电源准备相应的PDO电压输出：PD电源接收到老化测试系统的Request指令后，评估自身的带载能力后发送Accept指令给老化测试系统，并在一定时间内准备好相应的PDO电压，最后发送Ps_Ready指令给老化测试系统，完成第一挡位的PDO输出测试；相应的PDO电压通过输出模块输出到电子负载端；
步骤S4：老化测试系统轮训测试下一挡位PD电源的PDO：通过单按按键，老化测试系统会发送Get_Source_Cap给PD电源，PD电源再次发送Source_Cap给到老化测试系统，老化测试系统自动根据当前挡位的PDO发送Request选取下一挡位的PDO给PD电源，PD电源评估自身的能力后会发送Accept指令和Ps_Ready指令给老化测试系统，相应的PDO电压通过输出模块输出到电子负载端；
步骤S5：老化模式设置：通过长按按键3秒，可以让老化测试系统进入老化测试模式，通过设置相应的老化测试时间后，老化测试系统便会自动计时，并轮训测试PD电源的下一挡位PDO，直到把PD电源的最后一挡PDO测试完毕退出老化测试模式。
7.如权利要求6所述的PD电源产品老化测试方法，其特征在于所述步骤S2中，老化测试系统用专门寄存器记录PD电源的PDO个数以及PDO的详细电压电流信息，并发送选取第一挡PDO的Request指令给PD电源。
8.如权利要求6所述的PD电源产品老化测试方法，其特征在于所述步骤S4中，通过双按按键可以轮训上一挡位的PD电源的PDO。
9.如权利要求6所述的PD电源产品老化测试方法，其特征在于所述步骤S5中，所述的测试模式老化测试时间可以任意设置2小时内以分钟为单位的任意时间。
10.如权利要求9所述的PD电源产品老化测试方法，其特征在于所述步骤S5中，进入老化测试模式后，当测试到VBUS实际电压与PDO宣称的电压偏差超过5％时，系统会自动报警并停止老化测试。
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