CN109917306B - 一种用于测试电源产品调整端功能的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测试电源产品调整端功能的装置，包括：外部电压模块，灵敏度控制模块，用于提供不同的测试灵敏度，光电隔离模块，用于将外部输入电压转换为光信号，再将所述光信号转换为对应的电信号输出，有源电阻模块，控制有源可调电阻的阻值；通过改变外部电压模块的输入电压，获取与输入电压对应的控制信号，完成有源电阻模块内有源可调电阻的阻值的调节，本发明具有控制简单，使用便捷，可靠性强的特点，提高了自动化程度和产品的适应性，本发明在测试过程中可以响应快速，特别适用于自动测试及有隔离要求的测试环境中，尤其适用于高压、干扰等恶劣应用环境，并且在测试过程中，输出电压变化平滑，避免了输出电压突变情况的发生。

Description

一种用于测试电源产品调整端功能的装置

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种用于测试电源产品调整端功能的装置。

背景技术

在DC/DC等电源产品中，有许多产品，如SynQor、Vicor、SWH65-S及VPT等系列产品的引出端含有输出电压调整端(TRIM)，在TRIM端与输出端(Vo)或输出地端(GND)间接入可调电阻，即可通过调整可调电阻值来改变输出电压值，方便用户在使用标准输出产品时可自行根据用途适当调整输出电压大小。

目前大部分调整端功能的测试，是通过一单刀双掷开关选择测试端口，然后或采用手动调节传统可调电阻，或采用电机等代替人工进行机械触点的调整，或采用数字电位器芯片进行编程设定电阻值来进行该项参数测试。采用手动或电动机构调整传统电位器时，响应较慢，长期使用电位器易磨损，可靠性差且自动化程度低；采用数字电位器芯片时，其使用电压低，不能高于芯片供电电压，电阻值调整为阶跃变化，不平滑，并且数字电位器芯片为非隔离类型，在高电压输出的使用环境中会损坏被测器件。因此，亟需一种新的测试电源产品调整端功能的技术手段，以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种用于测试电源产品调整端功能的装置，以解决上述技术问题。

本发明提供的用于测试电源产品调整端功能的装置，包括：

外部电压模块，用于提供外部输入电压；

灵敏度控制模块，其输入端与所述外部电压模块的输出端连接，用于提供不同的测试灵敏度；

光电隔离模块，其输入端分别与外部电压模块的输出端连接，用于将外部输入电压转换为光信号，再将所述光信号转换为对应的电信号输出；

有源电阻模块，其输入端与光电隔离模块的输出端连接，所述有源电阻模块将光电隔离模块输出的电信号作为控制信号，控制有源可调电阻的阻值；

通过改变外部电压模块的输入电压，获取与输入电压对应的控制信号，完成有源电阻模块内有源可调电阻的阻值的调节。

可选的，所述光电隔离模块包括发光源和光电转换单元，所述发光源的输入端与灵敏度控制模块的输出端连接，所述发光源的输出端与光电转换单元的输入端连接；

所述发光源根据外部输入电压的变化，产生不同亮度的光信号，所述光电转换单元根据接收所述不同亮度的光信号，产生对应的不同强度的电信号。

可选的，所述灵敏度控制模块至少包括一个或多个限流电阻，在外部电压模块输出相同电压时，通过在外部电压模块和发光源之间接入不同阻值的限流电阻，产生不同的发光源驱动电流，使发光源产生所述不同亮度的光信号，以提供不同的测试灵敏度。

可选的，所述有源电阻模块为金属-氧化物半导体场效应晶体管。

可选的，所述有源电阻模块包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的栅极和第二NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS管的源极和第二NMOS管的源极连接，所述第一NMOS管的漏极和第二NMOS管的漏极作为有源电阻模块输出端。

可选的，所述光电转换单元包括由多个二极管依次串联组成的光电二极管阵列。

可选的，所述发光源和光电转换单元的外部设置有遮光装置。

可选的，还包括过压保护模块，所述过压保护模块与所述有源电阻模块连接，用于电路发生异常时进行过压保护。

可选的，所述压保护模块包括双向稳压管或由两个单向稳压管反向串联构成。

可选的，还包括测试端口切换模块，用于与待测电源产品的调整端连接，进行不同测试端口的切换测试。

本发明的有益效果：本发明中的用于测试电源产品调整端功能的装置，具有控制简单，使用便捷，可靠性强的特调，一方面，提高了自动化程度，同时，也提高了产品的适应性，扩展了测试的范围，能适应各类型产品的测试需求，本发明在测试过程中可以响应快速，调整端测试过程中无滑动机械触点，提高了可靠性，延长了使用寿命，特别适用于自动测试及有隔离要求的测试环境中，尤其适用于高压、干扰等恶劣应用环境，并且在测试过程中，输出电压变化平滑，避免了输出电压突变情况的发生。

附图说明

图1是本发明实施例中用于测试电源产品调整端功能的装置的控制原理示意图。

图2是本发明实施例中用于测试电源产品调整端功能的装置的电流结构示意图。

图3是本发明实施例中用于测试电源产品调整端功能的装置的外部控制电压与端口电阻值关系示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

如图1所示，本实施例中的用于测试电源产品调整端功能的装置，包括：

外部电压模块，用于提供外部输入电压；

灵敏度控制模块，其输入端与所述外部电压模块的输出端连接，用于提供不同的测试灵敏度；

光电隔离模块，其输入端分别与外部电压模块的输出端连接，用于将外部输入电压转换为光信号，再将所述光信号转换为对应的电信号输出；

有源电阻模块，其输入端与光电隔离模块的输出端连接，所述有源电阻模块将光电隔离模块输出的电信号作为控制信号，控制有源可调电阻的阻值；

通过改变外部电压模块的输入电压，获取与输入电压对应的控制信号，完成有源电阻模块内有源可调电阻的阻值的调节。

在本实施例中，外部电压模块控制输入电压通过灵敏度控制模块进行灵敏度的高低选择，再驱动光电隔离模块中的发光源，通过改变外部电压模块的输入电压，获取与输入电压对应的控制信号，完成有源电阻模块内有源可调电阻的阻值的调节，优选地，本实施例中的有源电阻模块为金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,MOSFET)，可以通过由光电二极管组成的阵列接受发光源照射后产生控制MOSFET栅源级电压Vgs，MOSFET在不同的Vgs下有不同的沟道电阻，沟道电阻通过测试端口选择开关后，连接于产品的对应测试端口，进行测试，通过外部电压模块提供不同的外部控制电压和端口选择，进而来实现各种电源产品的调整端功能测试。

在本实施例中，光电隔离模块包括发光源和光电转换单元，所述发光源的输入端与灵敏度控制模块的输出端连接，所述发光源的输出端与光电转换单元的输入端连接；发光源根据外部输入电压的变化，产生不同亮度的光信号，所述光电转换单元根据接收所述不同亮度的光信号，产生对应的不同强度的电信号。灵敏度控制模块至少包括一个或多个限流电阻，在外部电压模块输出相同电压时，通过在外部电压模块和发光源之间接入不同阻值的限流电阻，产生不同的发光源驱动电流，使发光源产生所述不同亮度的光信号，以提供不同的测试灵敏度。如图2所示，可选的，控制电压可以通过单刀双掷继电器K1选择通过限流电阻R3或者R4驱动发光源LED1。二极管D2用于外部控制输入电压极性接反时对LED1进行保护。光电二极管阵列接受发光源照射后产生光电流并从光电二极管PD1的阳极流出后经过电阻R5后回流至第N只光电二极管PDN的阴极端，从而在电阻R5产生了一个电压差Vgs。将第一NMOS管N1、第二NMOS管N2的栅极G和源级S各自并联，将栅极G接入电阻R5上端，源级S接入电阻R5的下端，第一NMOS管N1漏极D和第二NMOS管N2漏极D作为可调电阻的引出端头，并在端头并联双向稳压管D3作为MOS管的异常过压击穿保护。第一NMOS管N1的D极引出端头可以通过单刀双掷继电器K2后选择通过保护电阻R8或R9后接入被测器件(DUT)的输出端或地端，第二NMOS管N2的D极则连接至DUT的TRIM端。优选地，发光源LED1与光电二极管阵列密封在遮光罩中，避免外界环境的干扰。

在本实施例中，光电转换单元包括由多个二极管依次串联组成的光电二极管阵列，如图2所示，光电二极管PD1至PDN串联成光电二极管阵列，在接受合适的光源照射后可以产生光电流输出，经电阻R5变换后用作第一NMOS管N1和第二NMOS管N2的Vgs控制电压。

如图2所示，在本实施例中，灵敏度控制模块中的第一电阻R1、第一电阻R2、二极管D1以及三极管Q1构成了继电器K1的驱动电路。当灵敏度控制模块的高低灵敏度选择端为低电平或悬空时，发光源LED1的限流电阻R3接入；当高低灵敏度选择端为高电平时，LED1的限流电阻R4接入。R3阻值大于R4阻值，因此相同控制电压时，流经R4后驱动LED1的电流较大，为高测试灵敏度，需要较低的输入控制电压范围即可完成测试，但分辨率较低；流经R3后驱动LED1的电流较小，为低测试灵敏度，需要较大的输入控制电压范围才可完成测试，但分辨率较高。高低灵敏度与端口阻值关系如图3所示。

在本实施例中，还包括测试端口切换模块，用于与待测电源产品的调整端连接，进行不同测试端口的切换测试，如图2所示，第六电阻R6、第七电阻R7、二极管D4以及三极管Q2构成了继电器K2的驱动电路。当DUT被测端口选择低电平或悬空时，测试端口经保护电阻R8之后接入被测器件的输出端；当DUT被测端口选择高电平时，测试端口经保护电阻R9之后接入被测器件的输出地端。通过控制DUT被测端口即可完成测试端口配置。

在上述实施例中，除非另外规定，否则通过使用“第一”、“第二”等序号对共同的对象进行描述，只表示其指代相同对象的不同实例，而非是采用表示被描述的对象必须采用给定的顺序，无论是时间地、空间地、排序地或任何其他方式。

在上述实施例中，说明书对“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”、或“其他实施例”的提及表示结合实施例说明的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但不必是全部实施例。“本实施例”、“一实施例”、“另一实施例”的多次出现不一定全部都指代相同的实施例。如果说明书描述了部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性“可以”、“或许”或“能够”被包括，则该特定部件、特征、结构或特性不是必须被包括的。如果说明书或权利要求提及“一”元件，并非表示仅有一个元件。如果说明书或权利要求提及“一另外的”元件，并不排除存在多于一个的另外的元件。

在上述实施例中，尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种用于测试电源产品调整端功能的装置，其特征在于，包括：

外部电压模块，用于提供外部输入电压；

灵敏度控制模块，其输入端与所述外部电压模块的输出端连接，用于提供不同的测试灵敏度；所述灵敏度控制模块至少包括一个或多个限流电阻，在外部电压模块输出相同电压时，通过在外部电压模块和发光源之间接入不同阻值的限流电阻，产生不同的发光源驱动电流，使发光源产生所述不同亮度的光信号，以提供不同的测试灵敏度；

光电隔离模块，其输入端分别与外部电压模块的输出端连接，用于将外部输入电压转换为光信号，再将所述光信号转换为对应的电信号输出；所述光电隔离模块包括发光源和光电转换单元，所述发光源的输入端与灵敏度控制模块的输出端连接，所述发光源的输出端与光电转换单元的输入端连接；

所述发光源根据外部输入电压的变化，产生不同亮度的光信号，所述光电转换单元根据接收所述不同亮度的光信号，产生对应的不同强度的电信号；

有源电阻模块，其输入端与光电隔离模块的输出端连接，所述有源电阻模块将光电隔离模块输出的电信号作为控制信号，控制有源可调电阻的阻值；

过压保护模块，所述过压保护模块与所述有源电阻模块连接，用于电路发生异常时进行过压保护；

测试端口切换模块，用于与待测电源产品的调整端连接，进行不同测试端口的切换测试；

有源电阻模块通过过压保护模块以及测试端口切换模块后与被测电源产品的调整端进行连接；

通过改变外部电压模块的输入电压，获取与输入电压对应的控制信号，完成有源电阻模块内有源可调电阻的阻值的调节。

2.根据权利要求1所述的用于测试电源产品调整端功能的装置，其特征在于，所述有源电阻模块为金属-氧化物半导体场效应晶体管。

3.根据权利要求2所述的用于测试电源产品调整端功能的装置，其特征在于，所述有源电阻模块包括第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的栅极和第二NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS管的源极和第二NMOS管的源极连接，所述第一NMOS管的漏极和第二NMOS管的漏极作为有源电阻模块输出端。

4.根据权利要求1所述的用于测试电源产品调整端功能的装置，其特征在于，所述光电转换单元包括由多个二极管依次串联组成的光电二极管阵列。

5.根据权利要求4所述的用于测试电源产品调整端功能的装置，其特征在于，所述发光源和光电转换单元的外部设置有遮光装置。

6.根据权利要求1所述的用于测试电源产品调整端功能的装置，其特征在于，所述过压保护模块包括双向稳压管或由两个单向稳压管反向串联构成。

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