CN110267400A - 一种应用于led灯测试夹具的测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于LED灯测试夹具的测试系统，包括：MCU控制驱动电路、MOS管驱动电路、极性判断电路、测试夹具；通过MCU控制驱动电路对MOS管驱动电路的四个MOS管的开启或关闭状态进行控制，从而改变流入测试夹具的电流方向；其中还通过极性判断电路采样检测并判断当前测试回路的电流值是否正常，从而判断待测LED灯装载在测试夹具的极性是否正确，并反馈信号给MCU控制驱动电路从而保持或改变当前流入测试夹具的电流方向，以便完整后续的LED灯测试工作。本发明解决了现有的LED灯测试夹具由于只有单向导电性，导致LED灯的测试工作效率低，可靠性不足等问题。

Description

一种应用于LED灯测试夹具的测试系统

技术领域

本发明涉及LED灯测试技术领域，尤其涉及一种应用于LED灯测试夹具的测试系统。

背景技术

目前市面上的LED灯测试夹具为单向导电性，即对LED灯施加电流的方向必须固定，待测LED灯装载在夹具上必须对应正确极性才能正常测试。当LED灯电极放置方向倒置时，测试人员必须确认后重新装载才能继续完成LED灯的测试工作，增加了测试工作量，导致测试效率低下，影响了测试的可靠性。

发明内容

本发明为解决现有的LED灯测试夹具由于只有单向导电性，导致LED灯的测试工作效率低，可靠性不足等问题，提供了一种应用于LED灯测试夹具的测试系统。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

一种应用于LED灯测试夹具的测试系统，包括：MCU控制驱动电路、MOS管驱动电路、极性判断电路、测试夹具；

其中MOS管驱动电路为包括四个MOS管的H桥电路，其中H桥的电源正极端与电源正极电连接，H桥的电源负极端与电源负极电连接；所述MCU控制驱动电路分别与MOS管驱动电路以及测试夹具电连接，所述MOS管驱动电路通过极性判断电路与所述测试夹具电连接。

在本优选方案中，通过MCU控制驱动电路对MOS管驱动电路的四个MOS管的开启或关闭状态进行控制，从而改变流入测试夹具的电流方向；其中还通过极性判断电路采样检测并判断当前测试回路的电流值是否正常，从而判断待测LED灯装载在测试夹具的极性是否正确，并反馈信号给MCU控制驱动电路从而保持或改变当前流入测试夹具的电流方向，以便完整后续的LED灯测试工作。

优选的，所述MOS管驱动电路为包括四个MOS管的H桥电路，该电路具体包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，所述第一NMOS管的漏极、第三NMOS管的漏极作为H桥的电源正极端，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极电连接，所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极电连接，所述第二NMOS管的源极、第四NMOS管的源极作为H桥的电源负极端。

优选的，所述MOS管驱动电路为包括四个MOS管的H桥电路，该电路还包括：第一电阻R1、第一稳压二极管D1、第一电容C1、第五电容C5以及第五电阻R5；第二电阻R2、第二稳压二极管D2、第二电容C2、第六电容C6以及第六电阻R6；第三电阻R3、第三稳压二极管D3、第三电容C3、第七电容C7以及第七电阻R7；第四电阻R4、第四稳压二极管D4、第四电容C4、第八电容C8以及第八电阻R8；

第一稳压二极管D1的阳极、第一电容C1的负极、第五电容C5的另一端均与电源地电平电连接，第一稳压二极管D1的阴极、第一电容C1的正极、第五电容C5的一端、第五电阻R5的一端均与第一电阻R1的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第一电阻R1的另一端与电源电连接，所述第五电阻R5的另一端与第一NMOS管的栅极电连接；

第二稳压二极管D2的阳极、第二电容C2的负极、第六电容C6的另一端均与电源地电平电连接，第二稳压二极管D2的阴极、第二电容C2的正极、第六电容C6的一端、第六电阻R6的一端均与第二电阻R2的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第二电阻R2的另一端与电源电连接，所述第六电阻R6的另一端与第二NMOS管的栅极电连接；

第三稳压二极管D3的阳极、第三电容C3的负极、第七电容C7的另一端均与电源地电平电连接，第三稳压二极管D3的阴极、第三电容C3的正极、第七电容C7的一端、第七电阻R7的一端均与第三电阻R3的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第三电阻R3的另一端与电源电连接，所述第七电阻R7的另一端与第三NMOS管的栅极电连接；

第四稳压二极管D4的阳极、第四电容C4的负极、第八电容C8的另一端均与电源地电平电连接，第四稳压二极管D4的阴极、第四电容C4的正极、第八电容C8的一端、第八电阻R8的一端均与第四电阻R4的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第四电阻R4的另一端与电源电连接，所述第八电阻R8的另一端与第四NMOS管的栅极电连接。

优选的，所述极性判断电路包括电流传感器，所述电流传感器电连接在所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极电连接处以及所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极电连接处之间；所述测试夹具的正电极端与所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极电连接处电连接，所述测试夹具的负电极端与所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极电连接处电连接。

优选的，所述MCU控制驱动电路具体包括：单片机，电源与地之间电连接有由第十三电阻R13和第九电容C9串联组成的充放电回路，用于为单片机提供复位信号；由晶体谐振器X1、第十电容C10、第十一电容C11组成的振荡电路，用于为单片机提供稳定时钟；所述电流传感器的反馈信号输出端通过第十四电阻R14与所述单片机的反馈信号输入端电连接，所述单片机的四个驱动信号输出端分别与第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极对应电连接。

优选的，所述MCU控制驱动电路还包括达林顿管，所述达林顿管的第一输出端与第一NMOS管的栅极、第九电阻R9以及电源电连接，所述达林顿管的第二输出端与第二NMOS管的栅极、第十电阻R10以及电源电连接，所述达林顿管的第三输出端与第三NMOS管的栅极、第十一电阻R11以及电源电连接，所述达林顿管的第四输出端与第四NMOS管的栅极、第十二电阻R12以及电源电连接，所述达林顿管的四个输入端分别与单片机的四个驱动信号输出端对应电连接。在本优选方案中，MCU控制驱动电路的驱动信号输出后经达林顿管进行取反并增强驱动能力后，再输入MOS管驱动电路的信号输入端，使各个NMOS管的源极和栅极之间形成预设的电压差。同时第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12属于上拉电阻，用于稳定驱动电压。

优选的，所述达林顿管为ULN2003芯片。

优选的，所述单片机的型号为AT89C52A。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明在原有单向导电性的LED灯测试夹具的基础上，通过MCU控制驱动电路对MOS管驱动电路的四个MOS管的开启或关闭状态进行控制，从而改变流入测试夹具的电流方向；其中还通过极性判断电路采样检测并判断当前测试回路的电流值是否正常，从而判断待测LED灯装载在测试夹具的极性是否正确，并反馈信号给MCU控制驱动电路从而保持或改变当前流入测试夹具的电流方向，以便完整后续的LED灯测试工作。

本发明可以检测到装载于测试夹具的LED灯电极是否正确，并对倒置的电极自动进行电流方向切换，然后进行后续的测试工作，即当LED灯电极放置方向倒置时，测试人员无需人工确认并重新装载才能继续完成LED灯的测试工作。本发明解决了现有的LED灯测试夹具由于只有单向导电性，导致LED灯的测试工作效率低，可靠性不足等问题。

附图说明

图1为本发明的框图。

图2为本发明测试系统的主回路结构。

图3为本发明测试系统中的晶体管驱动回路。

图4为本发明中的MCU控制驱动部分。

图5为实施例2中应用本发明测试系统进行LED灯测试的流程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种应用于LED灯测试夹具的测试系统，如图1所示，包括：MCU控制驱动电路、MOS管驱动电路、极性判断电路、测试夹具；

如图2-4所示，其中MOS管驱动电路为包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管的H桥电路，所述第一NMOS管的漏极D1、第三NMOS管的漏极D3作为H桥的电源正极端，所述第一NMOS管的源极S1与第二NMOS管的漏极D2电连接，所述第三NMOS管的源极S3与第四NMOS管的漏极D4电连接，所述第二NMOS管的源极S2、第四NMOS管的源极S4作为H桥的电源负极端；H桥的电源正极端与电源正极电连接，H桥的电源负极端与电源负极电连接，所述MCU控制驱动电路分别与MOS管驱动电路以及测试夹具电连接，所述MOS管驱动电路通过极性判断电路与所述测试夹具电连接；其中电源为24V电源。

其中MOS管驱动电路具体包括：第一电阻R1、第一稳压二极管D1、第一电容C1、第五电容C5以及第五电阻R5；第二电阻R2、第二稳压二极管D2、第二电容C2、第六电容C6以及第六电阻R6；第三电阻R3、第三稳压二极管D3、第三电容C3、第七电容C7以及第七电阻R7；第四电阻R4、第四稳压二极管D4、第四电容C4、第八电容C8以及第八电阻R8；其中第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第三稳压二极管D3、第四稳压二极管D4均为15V稳压二极管；

第一稳压二极管D1的阳极、第一电容C1的负极、第五电容C5的另一端均与24V电源地电平电连接，第一稳压二极管D1的阴极、第一电容C1的正极、第五电容C5的一端、第五电阻R5的一端均与第一电阻R1的一端电连接后与第一NMOS管的源极S1电连接，所述第一电阻R1的另一端与24V电源电连接，所述第五电阻R5的另一端与第一NMOS管的栅极G1电连接；

第二稳压二极管D2的阳极、第二电容C2的负极、第六电容C6的另一端均与24V电源地电平电连接，第二稳压二极管D2的阴极、第二电容C2的正极、第六电容C6的一端、第六电阻R6的一端均与第二电阻R2的一端电连接后与第二NMOS管的源极S2电连接，所述第二电阻R2的另一端与24V电源电连接，所述第六电阻R6的另一端与第二NMOS管的栅极G2电连接；

第三稳压二极管D3的阳极、第三电容C3的负极、第七电容C7的另一端均与24V电源地电平电连接，第三稳压二极管D3的阴极、第三电容C3的正极、第七电容C7的一端、第七电阻R7的一端均与第三电阻R3的一端电连接后与第三NMOS管的源极S3电连接，所述第三电阻R3的另一端与24V电源电连接，所述第七电阻R7的另一端与第三NMOS管的栅极G3电连接；

第四稳压二极管D4的阳极、第四电容C4的负极、第八电容C8的另一端均与24V电源地电平电连接，第四稳压二极管D4的阴极、第四电容C4的正极、第八电容C8的一端、第八电阻R8的一端均与第四电阻R4的一端电连接后与第四NMOS管的源极S4电连接，所述第四电阻R4的另一端与24V电源电连接，所述第八电阻R8的另一端与第四NMOS管的栅极G4电连接。

其中，所述极性判断电路包括电流传感器Si，所述电流传感器Si电连接在所述第一NMOS管的源极S1与第二NMOS管的漏极D2电连接处以及所述第三NMOS管的源极S3与第四NMOS管的漏极D4电连接处之间；所述测试夹具的正电极端与所述第一NMOS管的源极S1与第二NMOS管的漏极D2电连接处电连接，所述测试夹具的负电极端与所述第三NMOS管的源极S3与第四NMOS管的漏极D4电连接处电连接。

其中，所述MCU控制驱动电路具体包括：型号为AT89C52A的单片机，5V电源与地之间电连接有由第十三电阻R13和第九电容C9串联组成的充放电回路，用于为单片机提供复位信号，在本实施例中与单片机的引脚9电连接；由晶体谐振器X1、第十电容C10、第十一电容C11组成的振荡电路，用于为单片机提供稳定时钟，在本实施例中与单片机的引脚18和引脚19对应电连接；所述电流传感器的反馈信号输出端通过第十四电阻R14与所述单片机的反馈信号输入端电连接，在本实施例中与单片机的引脚1电连接；所述单片机的四个驱动信号输出端引脚24、引脚23、引脚22、引脚21分别与ULN2003达林顿管的引脚1-4对应电连接，输出的信号分别对应为G1′-G4′，单片机的引脚40接5V电源，引脚20接地。

对于上述的MOS管驱动电路，其工作原理如下：其中R1属于限流电阻，由于15V第一稳压二极管D1两端电压恒定为15V，故第一NMOS管源极S1电压为15V，当单片机G1′输出的信号为高电平驱动信号时，高电平5V经过ULN2003达林顿管后变为0电位，接到第一NMOS管栅极G1，第一NMOS管栅-源之间电势差为-15V，第一NMOS管处于关闭状态；当单片机G1′输出的信号为低电平驱动信号时，低电平0V经过ULN2003达林顿管后变为24V，接到第一NMOS管栅极G1，第一NMOS管栅-源之间电势差为24V-15V＝9V，第一NMOS管处于开启状态；其中的第一电容C1和第五电容C5属于旁路电容，起滤波作用。同理其余第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管的驱动原理与上述一致。

其中，所述MCU控制驱动电路还包括ULN2003达林顿管，所述ULN2003达林顿管的第一输出端引脚16与第一NMOS管的栅极G1、第九电阻R9以及24V电源电连接，所述ULN2003达林顿管的第二输出端引脚15与第二NMOS管的栅极G2、第十电阻R10以及24V电源电连接，所述ULN2003达林顿管的第三输出端引脚14与第三NMOS管的栅极G3、第十一电阻R11以及24V电源电连接，所述ULN2003达林顿管的第四输出端引脚13与第四NMOS管的栅极G4、第十二电阻R12以及24V电源电连接，ULN2003达林顿管的引脚8接地，引脚9接24V电源。

实施例2

本实施例2为基于实施例1提供的测试系统进行LED灯测试的方法，如图5所示，具体步骤如下：

S1.当待测LED灯安装在测试夹具上时，单片机G1′、G4′输出的信号为低电平驱动信号，单片机G2′、G3′输出的信号为高电平驱动信号；

S2.单片机输出的驱动信号经过ULN2003达林顿管取反同时增强驱动能力后，直接驱动第一MOS管和第四NMOS管开启，第二MOS管和第三NMOS管保持关闭状态；因此LED灯的测试电流从测试夹具正极流入，负极流出；

S3.电流传感器Si检测测试回路的电流值，并判断该电流值是否大于第一预设值，若是则单片机认为测试回路极性正常，即待测LED灯装载在测试夹具对应正确极性，单片机保持G1′、G4′输出的信号为低电平驱动信号，G2′、G3′输出的信号为高电平驱动信号；测试电源电流从测试夹具正极流出，负极流出从而测试LED灯的其他光电参数；若否则进行下一步；

S4.电流传感器Si检测通过测试回路的电流小于第一预设值，则单片机认为待测LED可能极性接反，因为如果LED灯反接，其漏电流极其微小；此时单片机的G1′、G4′输出高电平驱动信号，单片机的G2′、G3′输出低电平驱动信号；

S5.单片机输出的驱动信号经过ULN2003达林顿管取反同时增强驱动能力后，直接驱动第二MOS管和第三NMOS管开启，第一MOS管和第四NMOS管关闭，此时LED灯的测试电流从测试夹具的负极流入，正极流出；

S6.电流传感器Si重新检测测试回路的电流值，并判断该电流值是否大于预设门槛值，若是则确定初始状态的待测LED灯极性误接反，保持该状态使LED灯的测试电流从测试夹具的负极流入，正极流出从而测试LED灯的其他光电参数；否则认为待测LED等可能失效，需要人为卸载该LED等样品并确认样品状态。

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，包括：MCU控制驱动电路、MOS管驱动电路、极性判断电路、测试夹具；

其中MOS管驱动电路为包括四个MOS管的H桥电路，其中H桥的电源正极端与电源正极电连接，H桥的电源负极端与电源负极电连接；所述MCU控制驱动电路分别与MOS管驱动电路以及测试夹具电连接，所述MOS管驱动电路通过极性判断电路与所述测试夹具电连接。

2.根据权利要求1所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述MOS管驱动电路为包括四个MOS管的H桥电路，该电路具体包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，所述第一NMOS管的漏极、第三NMOS管的漏极作为H桥的电源正极端，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极电连接，所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极电连接，所述第二NMOS管的源极、第四NMOS管的源极作为H桥的电源负极端。

3.根据权利要求2所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述MOS管驱动电路为包括四个MOS管的H桥电路，该电路还包括：第一电阻R1、第一稳压二极管D1、第一电容C1、第五电容C5以及第五电阻R5；第二电阻R2、第二稳压二极管D2、第二电容C2、第六电容C6以及第六电阻R6；第三电阻R3、第三稳压二极管D3、第三电容C3、第七电容C7以及第七电阻R7；第四电阻R4、第四稳压二极管D4、第四电容C4、第八电容C8以及第八电阻R8；

第一稳压二极管D1的阳极、第一电容C1的负极、第五电容C5的另一端均与电源地电平电连接，第一稳压二极管D1的阴极、第一电容C1的正极、第五电容C5的一端、第五电阻R5的一端均与第一电阻R1的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第一电阻R1的另一端与电源电连接，所述第五电阻R5的另一端与第一NMOS管的栅极电连接；

第二稳压二极管D2的阳极、第二电容C2的负极、第六电容C6的另一端均与电源地电平电连接，第二稳压二极管D2的阴极、第二电容C2的正极、第六电容C6的一端、第六电阻R6的一端均与第二电阻R2的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第二电阻R2的另一端与电源电连接，所述第六电阻R6的另一端与第二NMOS管的栅极电连接；

第三稳压二极管D3的阳极、第三电容C3的负极、第七电容C7的另一端均与电源地电平电连接，第三稳压二极管D3的阴极、第三电容C3的正极、第七电容C7的一端、第七电阻R7的一端均与第三电阻R3的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第三电阻R3的另一端与电源电连接，所述第七电阻R7的另一端与第三NMOS管的栅极电连接；

第四稳压二极管D4的阳极、第四电容C4的负极、第八电容C8的另一端均与电源地电平电连接，第四稳压二极管D4的阴极、第四电容C4的正极、第八电容C8的一端、第八电阻R8的一端均与第四电阻R4的一端电连接后与第一NMOS管的源极电连接，所述第四电阻R4的另一端与电源电连接，所述第八电阻R8的另一端与第四NMOS管的栅极电连接。

4.根据权利要求2或3所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述极性判断电路包括电流传感器，所述电流传感器电连接在所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极电连接处以及所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极电连接处之间；所述测试夹具的正电极端与所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的漏极电连接处电连接，所述测试夹具的负电极端与所述第三NMOS管的源极与第四NMOS管的漏极电连接处电连接。

5.根据权利要求4所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述MCU控制驱动电路具体包括：单片机，电源与地之间电连接有由第十三电阻R13和第九电容C9串联组成的充放电回路，用于为单片机提供复位信号；由晶体谐振器X1、第十电容C10、第十一电容C11组成的振荡电路，用于为单片机提供稳定时钟；所述电流传感器的反馈信号输出端通过第十四电阻R14与所述单片机的反馈信号输入端电连接，所述单片机的四个驱动信号输出端分别与第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极、第三NMOS管的栅极、第四NMOS管的栅极对应电连接。

6.根据权利要求5所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述MCU控制驱动电路还包括达林顿管，所述达林顿管的第一输出端与第一NMOS管的栅极、第九电阻R9以及电源电连接，所述达林顿管的第二输出端与第二NMOS管的栅极、第十电阻R10以及电源电连接，所述达林顿管的第三输出端与第三NMOS管的栅极、第十一电阻R11以及电源电连接，所述达林顿管的第四输出端与第四NMOS管的栅极、第十二电阻R12以及电源电连接，所述达林顿管的四个输入端分别与单片机的四个驱动信号输出端对应电连接。

7.根据权利要求6所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述达林顿管为ULN2003芯片。

8.根据权利要求6所述的应用于LED灯测试夹具的测试系统，其特征在于，所述单片机的型号为AT89C52。