CN109061438B - 一种用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，该装置包括多路电源，多路电源均设置有第一端口，用于通过传输线给负载供电；以其中任一路电源作为参考电源；非参考电源均设置有另一个固定电压的第二端口和与第二端口的外接电路，该外接电路利用第二端口处电流守恒原理，自动调整非参考电源输出到其传输线的电压值，以实现非参考电源输出到传输线的电压值和参考电源输出到传输线的电压值自动相等，其实现方式简单且有效保证了模组检测的多路电源并联均流设备的稳定性和可靠性。

Description

一种用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法
技术领域
本发明属于模组检测领域，具体涉及一种用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法。
背景技术
液晶显示器是由一定数量的彩色或黑白像素组成的平面超薄显示设备，放置于光源或者反射面前方，如果给液晶施加一个电场，会改变它的分子排列，这时如果给它配合偏振光片，它就具有阻止光线通过的作用，即在不施加电场时光线可以顺利透过，如果再配合彩色滤光片，改变加给液晶电压大小，就能改变某一颜色透光量的多少，也可以形象地说改变液晶两端的电压就能改变它的透光度，因此，一般使用的检测设备提供一定的电压或电流以检测液晶显示器的质量。
随着液晶面板显示行业的发展，LCD电视液晶面板的尺寸越来越大，对测试电源设备的负载电压或电流要求也越高，由于同一生产线可以实现生成不同大小规格的LCD电视液晶面板，对于模组检测设备来说，需要同一台设备能支持多路电源输出，如在生产小尺寸产品时可以提供几路独立的电源输出，而在生产大尺寸产品时可以采用并联方式提供一路电源输出，该设备需要提供几个独立电源，检测设备的成本也相应的上升，同时检测设备不做并联均流处理直接并联在一起，则可能出现其中一路电源过载另一路电源轻载的现象，甚至出现过载保护而无法使用的现象，影响电源的稳定性和可靠性，从而减少了检测设备的使用寿命。
对于现有的并联均流的检测设备来说，一般采用采样各电源的输出电压和电流，并将其采样结果发送给可编程逻辑器件，利用可编程逻辑器件比较其输出电流，依据可编程器件的计算结果并通过箝位电路来调节电源的输出电流，然而，该方法电路实现方式过于复杂，对采样电路的采样精度和箝位电路的精度要求高使得整个设备的成本升高，同时还需要可编程逻辑器件进行软件开发调试，使得设备的开发周期较长。另外，为保证负载端的输出电压达标检测设备一般采用使用检流电阻的平均电流法，即在测试电路连接中增加一个用于检流的电阻，然而该方法在负载电流较大时，检流电阻上会产生很大的热损耗影响电路的可靠性，同时，在检流电阻两端也会产生一个较大的压降，从而导致检测设备输出到负载端的电压不达标。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法，其采用电压比较器比较其他电源的第一端口和参考电源的第一端口的电压值并结合利用端口电流守恒原理，自动调整其他电源的第一端口的输出电压值，以实现其他电源和参考电源的输出电压自动相等，其实现方式简单且有效保证了模组检测的多路电源并联均流设备的稳定性和可靠性。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，该装置包括多路电源，各路电源均设置有第一端口，其分别与对应的传输线连接，以用于通过传输线给负载供电；
多路电源中的任一路电源为参考电源；
非参考电源均设置有一个固定电压的第二端口和与第二端口连接的外接电路，该外接电路同时与对应电源的第一端口以及所述参考电源的第一端口连接，各路电源上的外接电路可自动调整对应电源输出到传输线的电压值，从而实现非参考电源输出到对应传输线的电压值与参考电源输出到参考电源传输线的电压值自动相等。
作为本发明的进一步改进，外接电路利用对应电源的第二端口处电流守恒实现电压自动调整，其中，该外接电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电压比较器，第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端与第二端口并联连接，且第一电阻的另一端连接该路电源的第一端口，第二电阻的另一端用于接地，第三电阻的另一端连接电压比较器的输出端，电压比较器的两个输入端分别连接该路电源的第一端口和参考电源的第一端口。
作为本发明的进一步改进，参考电源还设置有第二端口，参考电源的第二端口设置有一端并联连接的第四电阻和第五电阻，该第四电阻的另一端用于连接负载，该第五电阻的另一端用于接地，使得参考电源可依据负载的变化调节其第一端口的输出电压值，以确保其输出到负载端的电压等于设定值。
作为本发明的进一步改进，装置对应每个电源设置有对应的第三端口，第三端口即为每个电源的传输线与负载的节点，电压比较器的两个输入端分别连接非参考电源的第三端口和参考电源的第三端口，从而实现非参考电源输出到负载端的电压值与参考电源输出到负载端的电压值自动相等。
作为本发明的进一步改进，非参考电源的任一路或多路上还分别设置有双刀双掷开关，该双刀双掷开关处于第一种工作模式时对应电源和参考电源的输出电压自动相等，该双刀双掷开关处于第二种工作模式时对应电源单独工作并可依据负载的变化自动调节输出到负载端的电压值，以确保负载端的电压等于设定值。
作为本发明的进一步改进，多路电源并联均流装置还设置有选择模块，该选择模块输入端连接所有各路电源的传输线，输出端用于连接负载，该选择模块用于按照模组检测对电源个数的需求设置多路电源与负载的连通个数。
为实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种用于模组检测的多路电源并联均流方法，包括：
S1以任一路电源作为参考电源；
S2非参考电源上分别设置固定电压节点以及与该节点连接的外接电路，各外接电路同时与对应电源的第一端口以及参考电源的第一端口连接；
S3比较非参考电源输出到对应传输线的电压值与参考电源输出到对应传输线的电压值的差值，并利用外接电路自动调整对应电源输出到其传输线的电压值，从而实现非参考电源输出到其传输线的电压值和参考电源输出到其传输线的电压值自动相等。
作为本发明的进一步改进，外接电路利用对应电源的第二端口处电流守恒实现电压自动调整，其中该外接电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电压比较器，其中，第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端与第二端口并联连接，且第一电阻的另一端连接该路电源的第一端口，第二电阻的另一端用于接地，第三电阻的另一端连接所述电压比较器的输出端，电压比较器的两个输入端分别连接该路电源的第一端口和参考电源的第一端口。
作为本发明的进一步改进，参考电源还设置有第二端口，参考电源的第二端口设置有一端并联连接的第四电阻和第五电阻，该第四电阻的另一端用于连接负载，该第五电阻的另一端用于接地，使得参考电源可依据负载的变化调节其第一端口的输出电压值，以确保其输出到负载端的电压等于设定值。
作为本发明的进一步改进，非参考电源的任一路或多路上还分别设置有双刀双掷开关，该双刀双掷开关处于第一种工作模式时对应电源和参考电源的输出电压自动相等，该双刀双掷开关处于第二种工作模式时对应电源单独工作并可依据负载的变化自动调节输出到负载端的电压值，以确保负载端的电压等于设定值。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法，其采用电压比较器比较非参考电源的第一端口和参考电源的第一端口的电压值并结合利用端口电流守恒原理，自动调整其他电源的第一端口的输出电压值，以实现非参考电源和参考电源的输出电压自动相等，其实现方式简单且有效保证了模组检测的多路电源并联均流设备的稳定性和可靠性。
本发明的用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法，其参考电源可依据负载的变化自动调节第一端口的输出电压值以确保负载端的电压等于设定值，确保参考电源输出到负载端的电压值达标，从而实现参考电源自动补偿传输线上的损耗。
本发明的用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法，其通过比较非参考电源到负载端的电压与参考电源到负载端的电压值，从而进一步确保其他电源输出到负载端的电压值达标。
本发明的用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法，其通过在其他电源的外电路设置双刀双掷开关，使得其他电源处于第一种工作模式时其他电源和参考电源的输出电压自动相等，处于第二种工作模式时其他电源可单独工作并自动补偿传输线上损耗。
附图说明
图1是本发明实施例的用于模组检测的多路电源并联均流装置的结构示意图；
图2是本发明优选的实施例的用于模组检测的多路电源并联均流装置的结构示意图。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
图1是本发明实施例的用于模组检测的多路电源并联均流装置的结构示意图。如图1所示，电源1的一端即V1通过传输线1连接负载端Vload，电源1的另一端并联连接电阻R1和R2的一端，电源1的另一端电压为V1b，R1的另一端通过反馈线连接负载，R1的另一端输出电压为V1a，电阻R2的另一端接地；电源2的一端即V2通过传输线2连接负载Vload，电源2的另一端即V2b并联连接电阻R3、R4和R5的一端，R3的另一端连接电源2的一端即V2，电阻R4的另一端接地，R5的另一端连接比较器U2的输出端，比较器U2的输出端的电压为V2a，比较器U2的两个输入端分别接电源2的一端V2和电源1的一端V1；电源n的一端即Vn通过传输线n连接负载Vload，电源n的另一端即Vnb并联连接电阻R3n-3、R3n-2和R3n-1的一端，R3n-3的另一端连接电源n的一端即Vn，电阻R3n-2的另一端接地，R3n-1的另一端连接比较器Un的输出端，比较器U2的输出端的电压为Vna，比较器Un的两个输入端分别接电源n的一端Vn和电源1的一端V1；其中，R1＝R3＝R3n-3、R2＝R4＝R3n-2、R5＝R3n-1(n≥2)。
以电源1为示例，由于电源1的一端即V1通过传输线1连接负载端Vload，电源1对负载端的设定电压为Vset，当负载电流变大时，VLoad＝V1-I*R(I为电源1的一端V1与负载之间的传输线的电流值，R为电源1的一端V1与负载之间的传输线电阻值)，Vload变小，由于R1的电阻值远远大于R1与负载之间的传输线的阻值，R1与负载之间的传输线的阻值可忽略不计，即可认为V1a＝VLoad，因此，V1a也变小，V1a通过R1、R2分压后的V1b也变小，此时电源1可依据V1b与其标准值的差值来调节升高V1值使得V1b达到标准值，从而使得Vload达到设定值Vset；当负载电流变小时，VLoad＝V1-I*R(I为电源1的一端V1与负载之间的电流值，R为电源1的一端V1与负载之间的传输线电阻值)，Vload变大，由于R1的电阻值远远大于R1与负载之间的传输线的阻值，R1与负载之间的传输线的阻值可忽略不计，即可认为V1a＝VLoad，因此，V1a也变大，V1a通过R1、R2分压后的V1b也变大，此时电源1可依据V1b与其标准值的差值来调节升高V1值使得V1b达到标准值，从而使得Vload达到设定值Vset，因此，电源1可依据负载的变化自动调节输出端V1的电压值以确保负载端的电压Vload等于设定值Vset，从而实现了自动补偿传输线上损耗的目标。
以电源2为示例，电源2通过V2a与R5来实现对负载端的输出电压值的微调，具体如下：设定电源2的V2b端的电压为固定值，当电源2的输出端V2的电压大于电源1的输出端V1的电压时，对于比较器器U2来说其输出值V2a为正向电压，即R5的一端的电压V2a的值大于其另一端V2b的值，即(V2a-V2b)/R5为正，而V2b/R4为固定值，依据电源2的V2b端节点处电流守恒的原则，可以得到(V2-V2b)/R3+(V2a-V2b)/R5＝V2b/R4，保持等式成立则(V2-V2b)/R3需要变小，因此电源2将调低V2值从而实现电源2的输出端V2的电压与电源1的输出端V1的电压相等；当电源2的输出端V2的电压小于电源1的输出端V1的电压时，对于比较器U2来说其输出值V2a为负向电压，即R5的一端的电压V2a的值小于其另一端V2b的值，即(V2a-V2b)/R5为负，而V2b/R4为固定值，依据电源2的V2b端节点处电流守恒的原则，可以得到(V2-V2b)/R3+(V2a-V2b)/R5＝V2b/R4，保持等式成立则(V2-V2b)/R3需要变大，因此电源2将调高V2值从而实现电源2的输出端V2的电压与电源1的输出端V1的电压相等，从而实现电源2与电源1的输出端电压相等。
同样的，以电源n来示例，电源n通过Vna与R3n-1来实现对负载端的输出电压值的微调，具体如下：设定电源n的Vnb端的电压为固定值，当电源n的输出端Vn的电压大于电源1的输出端V1的电压时，对于比较器Un来说其输出值V2a为正向电压，即R3n-1的一端的电压Vna的值大于其另一端Vnb的值，即(Vna-Vnb)/R3n-1为正，而Vnb/R3n-2为固定值，依据电源n的Vnb端节点处电流守恒的原则，可以得到(Vn-Vnb)/R3n-3+(Vna-Vnb)/R3n-1＝Vnb/R3n-2，保持等式成立则(Vn-Vnb)/R3n-3需要变小，因此电源n将调低Vn值从而实现电源n的输出端Vn的电压与电源1的输出端V1的电压相等；当电源n的输出端Vn的电压小于电源1的输出端V1的电压时，对于比较器Un来说其输出值Vna为负向电压，即R3n-1的一端的电压Vna的值小于其另一端Vnb的值，即(Vna-Vnb)/R3n-1为负，而Vnb/R3n-2为固定值，依据电源n的Vnb端节点处电流守恒的原则，可以得到(Vn-Vnb)/R3n-3+(Vna-Vnb)/R3n-1＝Vnb/R3n-2，保持等式成立则(Vn-Vnb)/R3-3需要变大，因此电源n将调高Vn值从而实现电源n的输出端Vn的电压与电源1的输出端V1的电压相等，从而实现电源n与电源1的输出端电压相等。
由于电源1～n的输出端到负载端所连接的传输线长度相同，可认为输出端到负载端所连接的传输线的阻值均相同，从而实现了电源1～n输出到负载端的电压相等，实现了电源1～n的输出到负载端电压相同，进而也实现了电源1～n的输出到负载端电流相同。
作为一个优选的实施例，可将电源1的一端即V1通过传输线1连接负载端Vload，电源1的另一端并联连接电阻R1和R2的一端，电源1的另一端电压为V1b，R1的另一端通过反馈线连接负载，R1的另一端电压为V1a，电阻R2的另一端接地；电源2的一端即V2通过传输线2连接负载Vload，电源2的另一端即V2b并联连接电阻R3、R4和R5的一端，R3的另一端连接电源2的一端即V2，电阻R4的另一端接地，R5的另一端连接比较器U2的输出端，比较器U2的输出端的电压为V2a，比较器U2的两个输入端分别连接传输线2及负载间的节点和传输线1及负载间的节点；电源n的一端即Vn通过传输线n连接负载Vload，电源n的另一端即Vnb并联连接电阻R3n-3、R3n-2和R3n-1的一端，R3n-3的另一端连接电源n的一端即Vn，电阻R3n-2的另一端接地，R3n-1的另一端连接比较器Un的输出端，比较器U2的输出端的电压为Vna，比较器Un的两个输入端分别接传输线n及负载间的节点和传输线1及负载间的节点；其中，R1＝R3＝R3n-3、R2＝R4＝R3n-2，R5＝R3n-1。通过直接比较传输线n及负载间的节点和传输线1及负载间的节点的电压值来调整电源1～n的输出电压使得传输线1～n及负载间的节点电压均相等，具体实现原理与上一个实施例相同，实现了电源1～n的输出到负载端电压相同，进而也实现了电源1～n的输出到负载端电流相同。
作为一个优选的实施例，比较器2～n的精度级别设置为几个uV，确保V1～Vn之间只有几个uV的差别，从而可以实现很高的均流精度。该多路电源并联均流装置还设置有选择模块，该选择模块输入端连接所有的传输线，该选择模块输出端连接负载，可按照模组检测对电源个数的需求设置多路电源与负载的连通个数。
图2是本发明优选的实施例的用于模组检测的多路电源并联均流装置的结构示意图。如图2所示，与图1所示的实施例相比较，电阻R3和电阻R5另一端分别连接一个双刀双掷开关，电阻R3n-3和电阻的R3n-1另一端分别连接一个双刀双掷开关，当所有电源处于并联模式即所有电源均连接同一负载时，双刀双掷开关的开关向上连接，电阻R3连接电源2的输入端V2，电阻R5连接比较器U2的输出端，电阻R3n-3连接电源n的输入端Vn，电阻R3n-1连接比较器Un的输出端，从而实现图1所示的并联模式；当电源处于非并联模式即电源单独连接某一负载时，双刀双掷开关的开关向下连接，以电源n为示例，电阻R3n-3连接反馈线的一端，电阻R3n-1连接空置的控制端，电源n与负载的连接方式与电源1类似，从而电源n实现依据负载的变化自动调节输出端电压值以确保负载端的电压等于设定值。
一种用于模组检测的多路电源并联均流方法，具体为：
S1以任一路电源作为参考电源；
S2非参考电源上分别设置固定电压节点以及与该节点连接的外接电路，各外接电路同时与对应电源的第一端口以及参考电源的第一端口连接；
S3比较非参考电源输出到对应传输线的电压值与参考电源输出到对应传输线的电压值的差值，并利用外接电路自动调整对应电源输出到其传输线的电压值，从而实现非参考电源输出到其传输线的电压值和参考电源输出到其传输线的电压值自动相等，具体为：外接电路利用对应电源的第二端口处电流守恒实现电压自动调整，其中该外接电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电压比较器，其中，第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端与第二端口并联连接，且第一电阻的另一端连接该路电源的第一端口，第二电阻的另一端用于接地，第三电阻的另一端连接电压比较器的输出端，电压比较器的两个输入端分别连接该路电源的第一端口和参考电源的第一端口。
作为本发明一个优选的实施例，步骤S1中，参考电源可依据负载的变化自动调节输出到负载端的电压值以确保负载端的电压等于设定值，从而参考电源可实现自动补偿传输线上的损耗，具体为：参考电源还设置有第二端口，参考电源的第二端口设置有一端并联连接的第四电阻和第五电阻，该第四电阻的另一端用于连接负载，该第五电阻的另一端用于接地，使得参考电源可依据负载的变化调节其第一端口的输出电压值，以确保其输出到负载端的电压等于设定值。
作为本发明一个优选的实施例，非参考电源的任一路或多路上还分别设置有双刀双掷开关，该双刀双掷开关处于第一种工作模式时对应电源和参考电源的输出电压自动相等，该双刀双掷开关处于第二种工作模式时对应电源单独工作并可依据负载的变化自动调节输出到负载端的电压值，以确保负载端的电压等于设定值。
本领域的技术人员容易理解，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 (8)

1.一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，该装置包括多路电源，各路电源均设置有第一端口，其分别与对应的传输线连接，以用于通过传输线给负载供电；其特征在于，
所述多路电源中的任一路为参考电源；
非参考电源均设置有一个固定电压的第二端口和与第二端口连接的外接电路，该外接电路同时与对应电源的第一端口以及所述参考电源的第一端口连接，各路电源上的所述外接电路可自动调整对应电源输出到传输线的电压值，所述外接电路利用对应电源的第二端口处电流守恒实现电压自动调整，从而实现非参考电源输出到对应传输线的电压值与所述参考电源输出到参考电源传输线的电压值自动相等；
所述外接电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电压比较器，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端与所述第二端口并联连接，且第一电阻的另一端连接该路电源的第一端口，第二电阻的另一端用于接地，第三电阻的另一端连接所述电压比较器的输出端，所述电压比较器的两个输入端分别连接该路电源的第一端口和所述参考电源的第一端口。
2.根据权利要求1所述的一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，其特征在于，所述参考电源还设置有第二端口，所述参考电源的第二端口设置有一端并联连接的第四电阻和第五电阻，该第四电阻的另一端用于连接负载，该第五电阻的另一端用于接地，使得所述参考电源可依据负载的变化调节其第一端口的输出电压值，以确保其输出到负载端的电压等于设定值。
3.根据权利要求1所述的一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，其特征在于，“该外接电路同时与对应电源的第一端口以及所述参考电源的第一端口连接”替换为：
所述装置对应每个电源设置有对应的第三端口，第三端口即为每个电源的传输线与负载的节点，电压比较器的两个输入端分别连接非参考电源的第三端口和参考电源的第三端口。
4.根据权利要求2所述的一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，其特征在于，所述非参考电源的任一路或多路上还分别设置有双刀双掷开关，该双刀双掷开关处于第一种工作模式时对应电源和所述参考电源的输出电压自动相等，该双刀双掷开关处于第二种工作模式时对应电源单独工作并可依据负载的变化自动调节输出到负载端的电压值，以确保负载端的电压等于设定值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种用于模组检测的多路电源并联均流装置，其特征在于，所述多路电源并联均流装置还设置有选择模块，该选择模块输入端连接所有各路电源的传输线，输出端用于连接负载，该选择模块用于按照模组检测对电源个数的需求设置多路电源与负载的连通个数。
6.一种用于模组检测的多路电源并联均流方法，其特征在于，包括：
S1以多路电源中的任一路作为参考电源；
S2非参考电源上分别设置固定电压的第二端口以及与所述第二端口连接的外接电路，各外接电路同时与对应电源的第一端口以及所述参考电源的第一端口连接；
S3比较非参考电源输出到对应传输线的电压值与所述参考电源输出到对应传输线的电压值的差值，所述外接电路利用对应电源的第二端口处电流守恒实现电压自动调整，并利用所述外接电路自动调整对应电源输出到其传输线的电压值，从而实现非参考电源输出到其传输线的电压值和所述参考电源输出到其传输线的电压值自动相等所述外接电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和电压比较器，其中，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻的一端与所述第二端口并联连接，且第一电阻的另一端连接该路电源的第一端口，第二电阻的另一端用于接地，第三电阻的另一端连接所述电压比较器的输出端，所述电压比较器的两个输入端分别连接该路电源的第一端口和所述参考电源的第一端口。
7.根据权利要求6所述的一种用于模组检测的多路电源并联均流方法，其特征在于，所述参考电源还设置有第二端口，所述参考电源的第二端口设置有一端并联连接的第四电阻和第五电阻，该第四电阻的另一端用于连接负载，该第五电阻的另一端用于接地，使得所述参考电源可依据负载的变化调节其第一端口的输出电压值，以确保其输出到负载端的电压等于设定值。
8.根据权利要求6或7所述的一种用于模组检测的多路电源并联均流方法，其特征在于，所述非参考电源的任一路或多路上还分别设置有双刀双掷开关，该双刀双掷开关处于第一种工作模式时对应电源和所述参考电源的输出电压自动相等，该双刀双掷开关处于第二种工作模式时对应电源单独工作并可依据负载的变化自动调节输出到负载端的电压值，以确保负载端的电压等于设定值。
CN201810786421.XA 2018-07-17 2018-07-17 一种用于模组检测的多路电源并联均流装置及方法 Active CN109061438B (zh)

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