CN109088554B - 一种用于触控屏测试的供电装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于触控屏测试的供电装置及系统，装置包括：供电模块、脉冲发生器、脉冲驱动模块、脉冲变压器、极性选择模块、供电选择模块、外接USB接口模块以及至少一个USB电源输出模块；该装置测试功能多样化，引入干扰信号对触控屏进行测试，且干扰的强度、极性均可调节，满足测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及触控屏测试技术领域，尤其涉及一种用于触控屏测试的供电装置及系统。
背景技术
电容触摸屏是在显示器表面的人机互动输入装置，因性能优异获得广泛使用。
电容触摸屏一般是嵌入到电子整机当中，供电由整机提供，供电质量对电容触摸屏工作影响很大，当供电质量无法满足要求时电容触摸屏无法正常工作。在电容触摸屏研发和批量生产时都需要测试电容触摸屏对供电质量的检测。
电容触摸屏是一个智能部件，产品检测和研发时不是安装在真实的手机上，因为电容触摸屏生产时手机整机还没有生产出来。一般是有一块专用测试板，测试板一端连接电容触摸屏另一端通过USB接口连接电脑，电脑和测试板共同组成手机模拟功能，同时电脑使用专门软件检测电容触摸屏是否合格等功能。
但是现有的测试版仅仅能将电脑USB接口提供的电能输入到测试板，测试功能单一，不能满足测试需求。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的触控屏测试功能单一的问题，提出一种用于触控屏测试的供电装置及系统，能够对触控屏进行多种功能的测试。
一种用于触控屏测试的供电装置，包括供电模块、脉冲发生器、脉冲驱动模块、脉冲变压器、极性选择模块、供电选择模块、外接USB接口模块以及至少一个USB电源输出模块；
所述供电模块包括电源输入接口、电源变压器、第一电源输出端、第二电源输出端以及第三电源输出端，所述电源输入接口用于接入220V交流电压信号，所述电源变压器用于对所述220V交流电压信号进行处理，并生成相应的第一电源信号、第二电源信号和第三电源信号，分别通过所述第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端进行输出；
所述第三信号输出端与所述脉冲发生器连接，所述第三电源信号用于驱动所述脉冲发生器工作；
所述脉冲变压器包括初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈；
所述脉冲发生器通过所述脉冲驱动模块与所述初级线圈连接；
所述极性选择模块与所述第一次级线圈和第二次级线圈连接，所述极性选择模块还与所述供电选择模块连接，所述供电选择模块与所述外接USB接口模块以及至少一个USB电源输出模块连接；
所述第一电源输出端与所述极性选择模块以及至少一个USB电源输出模块连接；
所述第二电源输出端与所述初级线圈连接；
所述外接USB接口模块与所述至少一个USB电源输出模块连接，所述外接USB接口用于外接USB电源，接收外接USB电源信号；
所述第一电源信号经所述至少一个USB电源输出模块输出，为触控屏提供正常工作电压，所述脉冲发生器用于生成干扰脉冲信号，经所述脉冲驱动模块发送至所述脉冲变压器，所述脉冲变压器用于将所述干扰脉冲信号进行处理并与所述第二电源信号或者外接USB电源信号进行叠加，生成本机干扰电源信号或者外接USB干扰电源信号并经所述至少一个USB电源输出模块输出，所述极性选择模块用于选择所述干扰脉冲信号的极性，所述供电选择模块用于选择采用所述供电装置供电或者外接USB电源供电。
进一步地，所述第一电源信号为电压5V、最大电流1A的直流信号；
所述第二电源信号为电压0V至12V、最大电流1A的直流信号；
所述第三电源信号为电压12V、最大电流0.5A的直流信号。
进一步地，所述脉冲驱动模块包括第一电阻、三极管、第二电阻、第三电阻、电容以及第一开关；
所述第一电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地；
所述电容的一端与所述三极管的集电极连接，电容的另一端与所述第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与所述第一开关的一端连接，第一开关的另一端接地；
所述三极管的集电极还与所述初级线圈连接；
通过断开和闭合所述第一开关，选择干扰脉冲信号的干扰强度。
进一步地，所述脉冲驱动模块还包括二极管和第二开关；
所述二极管的一端与所述三极管的集电极连接，二极管的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端接地；
通过断开和闭合所述第二开关，选择干扰脉冲信号的干扰强度。
进一步地，所述极性选择模块包括第三开关；
所述第三开关为双刀四掷开关，所述第三开关包括第一静触点、第二静触点、第三静触点、第四静触点、第一动触点和第二动触点，所述第一静触点、第二静触点、第三静触点和第四静触点与所述第一次级线圈连接，所述第一动触点与所述第一电源输出端连接，所述第二动触点与所述供电选择模块连接；
所述第一动触点和第二动触点用于选择接入第一次级线圈的匝数，以选择干扰脉冲信号的电压高于所述第二电源信号电压或者低于所述第二电源信号电压。
进一步地，所述极性选择模块包括第四开关；
所述第四开关为双刀四掷开关，所述第四开关包括第五静触点、第六静触点、第七静触点、第八静触点、第三动触点和第四动触点，所述第五静触点、第六静触点、第七静触点和第八静触点与所述第二次级线圈连接，所述第三动触点与所述外接USB接口模块连接，所述第四动触点与所述供电选择模块连接；
所述第三动触点和第四动触点用于选择接入第二次级线圈的匝数，以选择干扰脉冲信号的电压高于所述外接USB电源信号电压或者低于所述外接USB电源信号电压。
进一步地，所述供电选择模块包括第五开关，所述第五开关为单刀双掷开关；
所述第五开关包括第九静触点、第十静触点和第五动触点，所述第五动触点与所述至少一个USB电源输出模块连接，所述第九静触点与所述第二动触点连接，所述第十静触点与所述第四动触点连接。
进一步地，所述电源输入接口还设置有第六开关，用于控制所述220V交流电压信号的接入与断开。
一种用于触控屏测试的供电系统，包括上述的供电装置，还包括外接USB电源设备和测试板，所述测试板用于安装待测试触控屏，所述测试板上设置有第一USB接口，所述第一USB接口与所述USB电源输出模块连接；
所述外接USB电源设备设置有第二USB接口，所述第二USB接口与所述外接USB接口模块连接。
进一步地，所述外接USB电源设备为PC机。
本发明提供的用于触控屏测试的供电装置及系统，至少包括如下有益效果：
(1)测试功能多样化，引入干扰信号对触控屏进行测试，且干扰的强度、极性均可调节，满足测试需求；
(2)能够快速的转换测试模式，且切换至PC机测试无需插拔接口，提高测试的方便性；
(3)能够同时对多个触控屏进行测试。
附图说明
图1为本发明提供的用于触控屏测试的供电装置一种实施例的结构示意图。
图2为本发明提供的用于触控屏测试的供电装置一种实施例的电路图。
图3为本发明提供的用于触控屏测试的供电系统一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
实施例一
参考图1和图2，本实施例提供一种用于触控屏测试的供电装置，包括供电模块101、脉冲发生器102、脉冲驱动模块103、脉冲变压器104、极性选择模块105、供电选择模块106、外接USB接口模块107以及至少一个USB电源输出模块108；
供电模块101包括电源输入接口1011、电源变压器1012、第一电源输出端1013、第二电源输出端1014以及第三电源输出端1015，电源输入接口1011用于接入220V交流电压信号，电源变压器1012用于对所述220V交流电压信号进行处理，并生成相应的第一电源信号、第二电源信号和第三电源信号，分别通过第一电源输出端1013、第二电源输出端1014和第三电源输出端1015进行输出；
第三信号输出端1015与脉冲发生器102连接，第三电源信号用于驱动脉冲发生器102工作；
脉冲变压器104包括初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈；
脉冲发生器102通过脉冲驱动模块103与初级线圈连接；
极性选择模块105与第一次级线圈和第二次级线圈连接，极性选择模块105还与供电选择模块106连接，供电选择模块106与外接USB接口模块107以及至少一个USB电源输出模块108连接；
第一电源输出端1013与极性选择模块105以及至少一个USB电源输出模块连接108；
第二电源输出端1014与初级线圈连接；
外接USB接口模块107与至少一个USB电源输出模块连接108，外接USB接口模块107用于外接USB电源，接收外接USB电源信号；
第一电源信号经至少一个USB电源输出模块输出，为触控屏提供正常工作电压，脉冲发生器102用于生成干扰脉冲信号，经脉冲驱动模块103发送至脉冲变压器104，脉冲变压器104用于将干扰脉冲信号进行处理并与第二电源信号或者外接USB电源信号进行叠加，生成本机干扰电源信号或者外接USB干扰电源信号并经至少一个USB电源输出模块108输出，极性选择模块105用于选择干扰脉冲信号的极性，供电选择模块106用于选择采用所述供电装置供电或者外接USB电源供电。
具体地，脉冲发生器102脉冲频率调节范围10KHz-1MHz，脉冲宽度调节范围为0.01毫秒-0.1微秒。
脉冲变压器104一方面用于将干扰脉冲信号进行处理并与第二电源信号或者外接USB电源信号进行叠加，另一方面起到隔离作用，避免引入未知干扰。
USB电源输出模块108的数量根据实际需要设定，本实施例中设置两个，可以同时对两个触控屏进行测试。
具体地，供电模块101包括电源输入接口1011、电源变压器1012、第一电源输出端1013、第二电源输出端1014、第三电源输出端1015以及外围电路，经电源输入接口1011输入的220V交流电压信号发送至电源变压器1012，进行降压和整流处理，生成第一电源信号、第二电源信号和第三电源信号，作为一种优选的实施方式，第一电源信号为电压5V、最大电流1A的直流信号，第二电源信号为电压0V至12V、最大电流1A的直流信号，第三电源信号为电压12V、最大电流0.5A的直流信号。其中第一电源信号为触控屏正常工作所需的电压；第二电源信号0V至12V可调，与干扰脉冲进行叠加生成本机干扰电源信号，干扰电源信号的电压幅值取决于第二电源信号的电压幅值；第三电源信号驱动脉冲发生器102工作。
进一步地，脉冲驱动模块103包括第一电阻R1、三极管Q、第二电阻R2、第三电阻R3、电容C以及第一开关K1；
第一电阻R1的一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端接地；
电容C的一端与三极管Q的集电极连接，电容C的另一端与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第一开关K1的一端连接，第一开关K1的另一端接地；
三极管Q的集电极还与初级线圈连接；
通过断开和闭合第一开关K1，选择干扰脉冲信号的干扰强度。
具体地，第三电阻R3和电容C构成脉冲滤波电路，没有该脉冲滤波电路时三极管Q的脉冲非常高。该脉冲滤波电路是否接入受第一开关K1控制，第一开关K1断开时该脉冲滤波电路不使用会加强干扰效果，是对测试功能的一个选项。
进一步地，103脉冲驱动模块还包括二极管D和第二开关K2；
二极管D的一端与三极管Q的集电极连接，二极管D的另一端与第二开关K2的一端连接，第二开关K2的另一端接地；
通过断开和闭合第二开关K2，选择干扰脉冲信号的干扰强度。
具体地，三极管Q导通时脉冲变压器初级瞬间电流很大，当脉冲停止时关断脉冲变压器初级电流。脉冲变压器初级在电感作用下产生非常高的反向震荡电压，会产生很强的干扰信号，二极管D负极连接到脉冲变压器端正好可以吸收反向震荡电压。正常电路中二极管D是吸收干扰作用，此处二极管D使用与否受第二开关K2控制，第二开关K2断开时可以加强干扰作用，和第一开关K1作用一样是对测试功能的一个选项，当第一开关K1和第二开关K2均断开时干扰最大。
脉冲发生器102输出的信号无法直接驱动脉冲变压器104，经三极管Q放大后可以驱动脉冲变压器104。由于第一开关K1和第二开关K2均断开时二极管D和脉冲滤波电路(R3/C)的功能失效，三极管Q将承受较高电压冲击，因此三极管Q管耐压选择要高于正常设计参数选择。
进一步地，极性选择模块105包括第三开关K3；
第三开关为双刀四掷开关，第三开关K1包括第一静触点1、第二静触点2、第三静触点3、第四静触点4、第一动触点11和第二动触点22，第一静触点1、第二静触点2、第三静触点3和第四静触点4与第一次级线圈连接，第一动触点11与第一电源输出端1031连接，第二动触点22与供电选择模块106连接；
第一动触点11和第二动触点22用于选择接入第一次级线圈的匝数，以选择干扰脉冲信号的电压高于第二电源信号电压或者低于第二电源信号电压。
进一步地，极性选择模块105还包括第四开关K4；
第四开关K4为双刀四掷开关，第四开关K4包括第五静触点5、第六静触点6、第七静触点7、第八静触点8、第三动触点33和第四动触点44，第五静触点5、第六静触点6、第七静触点7和第八静触点8与第二次级线圈连接，第三动触点33与外接USB接口模块107连接，第四动触点44与供电选择模块106连接；
第三动触点33和第四动触点44用于选择接入第二次级线圈的匝数，以选择干扰脉冲信号的电压高于外接USB电源信号电压或者低于外接USB电源信号电压。
进一步地，供电选择模块包括第五开关K5，第五开关K5为单刀双掷开关；
第五开关K5包括第九静触点9、第十静触点10和第五动触点55，第五动触点55与所述至少一个USB电源输出模块108连接，第九静触点9与第二动触点22连接，第十静触点10与第四动触点44连接。
进一步地，电源输入接口1011还设置有第六开关K6，用于控制220V交流电压信号的接入与断开。
测试时，将触控屏安装到测试板上，本实施例的供电装置设置两个USB电源输出模块108，因此可以同时对两个触控屏进行测试。
测试板上设置有USB接口，将测试板上的USB接口与所述USB电源输出模块108连接，将外接USB接口模块107与外接USB电源设备连接，作为一种优选的实施方式，该外接USB电源设备为PC机，外接USB接口模块107与PC机的USB接口连接。
可采用以下三种模式对触控屏进行测试：
第一种模式：闭合第六开关K6，将第五开关K5的第五动触点55接入第九静触点9，采用该供电装置进行供电，第一电源信号经USB电源输出模块108为触控屏提供正常工作电压，第二电源信号与干扰脉冲信号进行叠加生成本机干扰电源信号通过USB电源输出模块108输出，为触控屏提供干扰测试电压，进一步地，可以通过断开第一开关K1和/或第二开关K2加强干扰；还可以将第三开关K3的第一动触点11和第二动触点与第一静触点1和第三静触点3连接，使得生成的本机干扰电源信号的电压高于第一电源信号的电压，或者将第三开关K3的第一动触点11和第二动触点与第二静触点2和第四静触点4连接，使得生成的本机干扰电源信号的电压低于第一电源信号的电压。
第二种模式，闭合第六开关K6，将第五开关K5的第五动触点55接入第十静触点10，采用外接USB电源(PC机)进行供电，外接USB电源信号经USB电源输出模块108为触控屏提供正常工作电压，外接USB电源信号与干扰脉冲信号进行叠加生成外接USB干扰电源信号通过USB电源输出模块108输出，为触控屏提供干扰测试电压，进一步地，可以通过断开第一开关K1和/或第二开关K2加强干扰；还可以将第四开关K4的第三动触点33和第四动触点44与第五静触点5和第七静触点7连接，使得生成的外接USB干扰电源信号的电压高于外接USB电源信号的电压，或者将第四开关K4的第三动触点33和第四动触点44与第六静触点6和第八静触点8连接，使得生成的外接USB干扰电源信号的电压低于外接USB电源信号的电压。
第三种模式：断开第六开关K6，将第五开关K5的第五动触点55接入第十静触点10，采用外接USB电源(PC机)进行供电但不引入干扰信号，PC机使用测试软件对触控屏进行测试，无需再对测试板进行插拔，实现测试模式的快速转换。
本实施例提供的用于触控屏测试的供电装置，至少包括如下有益效果：
(1)测试功能多样化，引入干扰信号对触控屏进行测试，且干扰的强度、极性均可调节，满足测试需求；
(2)能够快速的转换测试模式，且切换至PC机测试无需插拔接口，提高测试的方便性；
(3)能够同时对多个触控屏进行测试。
实施例二
参考图3，本实施例提供一种用于触控屏测试的供电系统，包括供电装置201，还包括外接USB电源设备202和测试板203，测试板203用于安装待测试触控屏，测试板203上设置有第一USB接口，第一USB接口与USB电源输出模块连接；
外接USB电源设备202设置有第二USB接口，第二USB接口与外接USB接口模块连接。
作为一种优选的实施方式，外接USB电源设备202为PC机，用于提供外接USB电源信号。
供电装置201的具体结构和工作原理请参考实施例一，在此不再赘述。
本实施例提供的用于触控屏测试的供电系统，至少包括如下有益效果：
(1)测试功能多样化，引入干扰信号对触控屏进行测试，且干扰的强度、极性均可调节，满足测试需求；
(2)能够快速的转换测试模式，且切换至PC机测试无需插拔接口，提高测试的方便性；
(3)能够同时对多个触控屏进行测试。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，包括供电模块、脉冲发生器、脉冲驱动模块、脉冲变压器、极性选择模块、供电选择模块、外接USB接口模块以及至少一个USB电源输出模块；
所述供电模块包括电源输入接口、电源变压器、第一电源输出端、第二电源输出端以及第三电源输出端，所述电源输入接口用于接入220V交流电压信号，所述电源变压器用于对所述220V交流电压信号进行处理，并生成相应的第一电源信号、第二电源信号和第三电源信号，分别通过所述第一电源输出端、第二电源输出端和第三电源输出端进行输出；
所述第三电源输出端与所述脉冲发生器连接，所述第三电源信号用于驱动所述脉冲发生器工作；
所述脉冲变压器包括初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈；
所述脉冲发生器通过所述脉冲驱动模块与所述初级线圈连接；
所述极性选择模块与所述第一次级线圈和第二次级线圈连接，所述极性选择模块还与所述供电选择模块连接，所述供电选择模块与所述外接USB接口模块以及至少一个USB电源输出模块连接；
所述第一电源输出端与所述极性选择模块以及至少一个USB电源输出模块连接；
所述第二电源输出端与所述初级线圈连接；
所述外接USB接口模块与所述至少一个USB电源输出模块连接，所述外接USB接口用于外接USB电源，接收外接USB电源信号；
所述第一电源信号经所述至少一个USB电源输出模块输出，为触控屏提供正常工作电压，所述脉冲发生器用于生成干扰脉冲信号，经所述脉冲驱动模块发送至所述脉冲变压器，所述脉冲变压器用于将所述干扰脉冲信号进行处理并与所述第二电源信号或者外接USB电源信号进行叠加，生成本机干扰电源信号或者外接USB干扰电源信号并经所述至少一个USB电源输出模块输出，所述极性选择模块用于选择所述干扰脉冲信号的极性，所述供电选择模块用于选择采用所述供电装置供电或者外接USB电源供电，脉冲发生器的脉冲频率调节范围为10KHz-1 MHz，脉冲宽度调节范围为0.01毫秒-0.1微秒。
2.根据权利要求1所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述第一电源信号为电压5V、最大电流1A的直流信号；
所述第二电源信号为电压0V至12V、最大电流1A的直流信号；
所述第三电源信号为电压12V、最大电流0.5A的直流信号。
3.根据权利要求2所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述脉冲驱动模块包括第一电阻、三极管、第二电阻、第三电阻、电容以及第一开关；
所述第一电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地；
所述电容的一端与所述三极管的集电极连接，电容的另一端与所述第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与所述第一开关的一端连接，第一开关的另一端接地；
所述三极管的集电极还与所述初级线圈连接；
通过断开和闭合所述第一开关，选择干扰脉冲信号的干扰强度。
4.根据权利要求3所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述脉冲驱动模块还包括二极管和第二开关；
所述二极管的一端与所述三极管的集电极连接，二极管的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端接地；
通过断开和闭合所述第二开关，选择干扰脉冲信号的干扰强度。
5.根据权利要求4所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述极性选择模块包括第三开关；
所述第三开关为双刀四掷开关，所述第三开关包括第一静触点、第二静触点、第三静触点、第四静触点、第一动触点和第二动触点，所述第一静触点、第二静触点、第三静触点和第四静触点与所述第一次级线圈连接，所述第一动触点与所述第一电源输出端连接，所述第二动触点与所述供电选择模块连接；
所述第一动触点和第二动触点用于选择接入第一次级线圈的匝数，以选择干扰脉冲信号的电压高于所述第二电源信号电压或者低于所述第二电源信号电压。
6.根据权利要求5所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述极性选择模块包括第四开关；
所述第四开关为双刀四掷开关，所述第四开关包括第五静触点、第六静触点、第七静触点、第八静触点、第三动触点和第四动触点，所述第五静触点、第六静触点、第七静触点和第八静触点与所述第二次级线圈连接，所述第三动触点与所述外接USB接口模块连接，所述第四动触点与所述供电选择模块连接；
所述第三动触点和第四动触点用于选择接入第二次级线圈的匝数，以选择干扰脉冲信号的电压高于所述外接USB电源信号电压或者低于所述外接USB电源信号电压。
7.根据权利要求6所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述供电选择模块包括第五开关，所述第五开关为单刀双掷开关；
所述第五开关包括第九静触点、第十静触点和第五动触点，所述第五动触点与所述至少一个USB电源输出模块连接，所述第九静触点与所述第二动触点连接，所述第十静触点与所述第四动触点连接。
8.根据权利要求7所述的用于触控屏测试的供电装置，其特征在于，所述电源输入接口还设置有第六开关，用于控制所述220V交流电压信号的接入与断开。
9.一种用于触控屏测试的供电系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的供电装置，还包括外接USB电源设备和测试板，所述测试板用于安装待测试触控屏，所述测试板上设置有第一USB接口，所述第一USB接口与所述USB电源输出模块连接；
所述外接USB电源设备设置有第二USB接口，所述第二USB接口与所述外接USB接口模块连接。
10.根据权利要求9所述的用于触控屏测试的供电系统，其特征在于，所述外接USB电源设备为PC机。
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