CN112630625A - 一种电源芯片的测试系统及方法 - Google Patents

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陈思禹
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赵越
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Abstract

本发明公开了一种电源芯片的测试系统及方法，所述系统包括：被测芯片负载板，分别与被测电源芯片和被测芯片接口相连接，用于承载所述被测电源芯片，实现所述被测电源芯片和被测芯片接口之间的连接；控制板，分别与被测芯片接口和至少一个资源接口相连接，用于实现被测芯片和测试资源的电连接；测试资源，分别与所述资源接口和上位机相连接，用于根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号至被测电源芯片；上位机，用于通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源；用于获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。本发明能够实现不同的测试场景下任意切换，提高了设备的可复用性，提高了生产效率。

Description

一种电源芯片的测试系统及方法
技术领域
本发明涉及电源芯片测试技术领域，并且更具体地，涉及一种电源芯片的测试系统及方法。
背景技术
在集成电路的测试中，为了保证电源芯片的稳定性，往往会对电源芯片的各项工作参数进行测试。
现有的电源测试方案主要应用于解决大功率开关电源在生产线上的量产测试，针对电源芯片的测试，其成套系统的造价非常昂贵，且软硬件配置过剩。因此，在对电源芯片进行测试时，不得不采用人工测试的方法，一边调整输入电压与负载大小，一边记录输入电流与输出电压，工作量巨大。而且，人工测试难免出现部分数据记录有误的情况，对后续数据分析工作造成了影响。同时，现有的电源芯片测试系统智能对单一型号的电源芯片进行测试，如法实现测试系统的通用性。
因此，需要一种能够对不同类型的电源新芯片进行测试的系统。
发明内容
本发明提出一种电源芯片的测试系统及方法，以解决如何对不同类型的电源芯片进行测试的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电源芯片的测试系统，所述系统包括：
被测芯片负载板，分别与被测电源芯片和被测芯片接口相连接，用于承载所述被测电源芯片，实现所述被测电源芯片和被测芯片接口之间的连接；
控制板，分别与被测芯片接口和至少一个资源接口相连接，用于实现被测芯片和测试资源的电连接；
测试资源，分别与所述资源接口和上位机相连接，用于根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号至被测电源芯片；
上位机，用于通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源；用于获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。
优选地，其中所述测试资源包括以下至少一种外部仪表：电源、信号发生器、电子负载和万用表；
所述资源接口包括以下至少一种接口：电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口。
优选地，其中当所述测试资源为电源时，上位机的驱动接口包括：设置电压函数、设置电流函数、输出开关函数、读取电压函数和读取电流函数；
当所述测试资源为信号发生器时，上位机的驱动接口包括：设置波形类型函数、设置波形电平函数、设置波形频率函数和设置通道开关函数；
当所述测试资源为电子负载时，上位机的驱动接口包括：设置负载类型函数、设置负载参数函数、通道开关函数、读取电流函数和读取电压函数；
当所述测试资源为万用表时，上位机的驱动接口包括：读取电压函数和读取电流函数。
优选地，其中所述被测芯片负载板根据被测电源芯片的型号确定，不同的被测芯片负载板使用不同封装的测量夹具。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于电源芯片的测试系统的电源芯片测试方法，所述系统包括：依次连接的被测芯片负载板、被测芯片接口、控制板、资源接口、测试资源和上位机，被测电源芯片置于所述被测芯片负载板上；所述方法包括：
上位机通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源；
测试资源根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号，并通过资源接口、控制板、被测芯片接口和被测芯片负载板将所述资源信号输出至被测电源芯片；
上位机获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。
优选地，其中所述测试资源包括以下至少一种外部仪表：电源、信号发生器、电子负载和万用表；
所述资源接口包括以下至少一种接口：电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口。
优选地，其中当所述测试资源为电源时，上位机的驱动接口包括：设置电压函数、设置电流函数、输出开关函数、读取电压函数和读取电流函数；
当所述测试资源为信号发生器时，上位机的驱动接口包括：设置波形类型函数、设置波形电平函数、设置波形频率函数和设置通道开关函数；
当所述测试资源为电子负载时，上位机的驱动接口包括：设置负载类型函数、设置负载参数函数、通道开关函数、读取电流函数和读取电压函数；
当所述测试资源为万用表时，上位机的驱动接口包括：读取电压函数和读取电流函数。
优选地，其中所述被测芯片负载板根据被测电源芯片的型号确定，不同的被测芯片负载板使用不同封装的测量夹具。
本发明提供了一种电源芯片的测试系统及方法，被测芯片负载板能够承载不同型号的被测电源芯片，根据不同的被测电源芯片，可以更换不同的定制电路板，使用不同的夹具，达到了不同电源芯片共用一个测试系统的目的；控制板上设置有不同的测试资源接口，且不同的测试资源被统一成相同的调用接口，能够做到更换不同测试资源时不重新开发软件主体的效果；本发明为不同测试需求的用户提供了便捷的扩展方式，可以很方便的在“大范围、低精度”、“小范围、高精度”等不同的测试场景下任意切换，提高了设备的可复用性，提高了生产效率。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的电源芯片的测试系统100的结构示意图；
图2为根据本发明实施方式的电源芯片的测试系统的总体结构图；
图3为根据本发明实施方式的软件接口的示意图；
图4为根据本发明实施方式的软件结构的示意图；
图5为根据本发明实施方式的上位机的系统界面示意图；
图6为根据本发明实施方式的电源芯片的测试方法600的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的电源芯片的测试系统100的结构示意图。如图1所示，本发明实施方式提供的电源芯片的测试系统，被测芯片负载板能够承载不同型号的被测电源芯片，根据不同的被测电源芯片，可以更换不同的定制电路板，使用不同的夹具，达到了不同电源芯片共用一个测试系统的目的；控制板上设置有不同的测试资源接口，且不同的测试资源被统一成相同的调用接口，能够做到更换不同测试资源时不重新开发软件主体的效果；本发明为不同测试需求的用户提供了便捷的扩展方式，可以很方便的在“大范围、低精度”、“小范围、高精度”等不同的测试场景下任意切换，提高了设备的可复用性，提高了生产效率。本发明实施方式提供的电源芯片的测试系统100，包括：被测芯片负载板101、控制板102、测试资源103和上位机104。
优选地，所述被测芯片负载板101，分别与被测电源芯片和被测芯片接口相连接，用于承载所述被测电源芯片，实现所述被测电源芯片和被测芯片接口之间的连接。
优选地，其中所述被测芯片负载板根据被测电源芯片的型号确定，不同的被测芯片负载板使用不同封装的测量夹具。
结合图2所示，在本发明中，电源芯片的测试系统，由被测芯片负载板、统一的被测芯片接口、控制板、统一的资源接口、测试资源、适配线缆和上位机组成。其中，被测器件负载板是根据不同型号的被测电源新芯片定制的电路板，该被测芯片负载板的作用是承载被测电源芯片，将被测电源芯片与控制板的测试资源相连，起到被测电源芯片与测试系统适配的功能。
被测芯片负载板的作用是提供被测芯片与统一的被测芯片接口之间的连接。由于被测芯片种类繁多，样式不一，针对不同型号的被测电源芯片，开发对应的被测芯片负载板，使用不同封装的夹具，来达到本测试系统对不同型号被测芯片的通用性。在测试时，根据不同型号的被测电源芯片，可以更换不同的被测芯片负载板，使用不同的夹具，达到不同被测电源芯片，共用一个测试系统的目的。被测芯片负载板提供统一的标准接口，当更换不同的被测电源芯片时，只需要设计该被测电源芯片与测试系统的被测芯片负载板来适配即可。本发明将每种仪器外部仪表的资源通过这个统一的标准的被测芯片接口连接到被测器件负载板。
优选地，所述控制板102，分别与被测芯片接口和至少一个资源接口相连接，用于实现被测芯片和测试资源的电连接。
优选地，其中所述测试资源包括以下至少一种外部仪表：电源、信号发生器、电子负载和万用表；
所述资源接口包括以下至少一种接口：电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口。
优选地，所述测试资源103，分别与所述资源接口和上位机相连接，用于根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号至被测电源芯片。
在本发明中，通过控制板起到将各种资源连接到被测芯片接口的作用。控制板提供的资源接口的类型包括但不限于电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口等。
测试资源为第三方的外部仪表，是可以根据具体的测试需求来调用的测试资源。由于外部仪表的适用范围是有限的，可以通过更换适合不同范围的外部仪表来达到扩大整体覆盖范围的效果。所有的外部仪表需要与上位机相连，根据外部仪表的对外接口，连接的方式包括但不限于usb，网络接口，扩展接口等。上位机软件通过调用不同外部仪表的驱动程序来对外部仪表进行控制。采用基于接口的开发方式，将外部仪表按种类进行分类。每一类外部仪表都有统一的接口。然后针对每种具体的外部仪表型号，开发针对该外部仪表和统一接口的适配驱动程序。如此，每个不同的外部仪表型号都被统一成相同的调用接口。做到更换不同外部仪表，而不需要重新开发软件主体的效果。
在具体的实现中，不同类型的外部仪表具备不同的标准化接口，因为不同类型的外部仪表可以提供不同数量和类型的测试资源。通过每种外部仪表提供的适配线缆，针对同一类型，不同型号的外部仪表，定制不同的适配线缆，用来连接该型号外部仪表和控制板上的标准化资源接口，达到任意更换该类型不同型号的外部仪表，均可保证测试系统正常运行的作用。
优选地，所述上位机104，用于通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源；用于获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。
优选地，其中当所述测试资源为电源时，上位机的驱动接口包括：设置电压函数、设置电流函数、输出开关函数、读取电压函数和读取电流函数；
当所述测试资源为信号发生器时，上位机的驱动接口包括：设置波形类型函数、设置波形电平函数、设置波形频率函数和设置通道开关函数；
当所述测试资源为电子负载时，上位机的驱动接口包括：设置负载类型函数、设置负载参数函数、通道开关函数、读取电流函数和读取电压函数；
当所述测试资源为万用表时，上位机的驱动接口包括：读取电压函数和读取电流函数。
在本发明中，上位机软件通过调用不同外部仪表的驱动程序来对外部仪表进行控制，采用基于接口的开发方式，将外部仪表按种类进行分类。每一类外部仪表都有统一的接口。然后针对每种具体的外部仪表型号，开发针对该外部仪表和统一接口的适配驱动程序。软件接口如图3所示，包括：电源驱动接口、信号发生器驱动接口、电子负载驱动接口和万用表驱动接口。
图4为根据本发明实施方式的软件结构的示意图。结合图4所示，在本发明中，上位机软件实现过程中，虽然不同型号的外部仪表，控制指令可能千差万别，但是其功能是一致的。上位机软件采用了基于接口的方式设计。即每种类型的外部仪表采用了相同的接口，对于上位机软件主体，他调用的是这个类型外部仪表的统一接口，而不关注每种不同型号的具体控制指令。在此基础上，开发针对不同型号的驱动库。该驱动库一方面满足前面定义的该类型外部仪表的统一接口，另一方面，针对该型号的具体控制指令进行开发。驱动库可以作为具体型号与接口之间的适配软件，起到了连接软件主体与具体型号外部仪表的作用。
本发明的电源芯片测试系统的优势在于，针对不同类型的外部仪表，定义了一个固定形式的物理接口，该接口满足将该类型外部仪表资源完全引出。比如电源类资源，每一路电源提供正极和负极两路信号接口。通过标准化测试资源的接口，以及统一软件控制接口的方式，来实现测试资源按需更换的效果，提供了可扩展性。通过标准统一的被测芯片的接口，以及被测芯片负载板，实现了测试系统的通用性。
在本发明的实时方式中，测量一款12V转换成3.3V的电源芯片。具体过程，包括：首先需要设计一块被测芯片的负载板，定制测量夹具，使用定制的测量夹具将被测芯片固定到负载板上，负载单板通过连接器和本系统相连；然后，按照标准接口的定义顺序，上位机驱动电源外部仪表输出一个12V的电源，同时调用万用表，示波器等测量电源输出的电压，纹波，上升时间等指标；最后，上位机软件通过调用接口代码，将测量的结果读回上位机，上位机进一步分析读到的测量结果，绘制电源曲线，纹波，上升时间等指标图样，输出测量的分析结果。系统界面如图5所示。本发明通过系统软件可以选择测被测电源芯片的种类，型号以及子型号，对应每款芯片有自己的测试项，测试结果等。
图6为根据本发明实施方式的电源芯片的测试方法600的流程图。如图6所示，本发明实施方式提供的电源芯片测试方法基于电源芯片的测试系统实现，所述系统包括：依次连接的被测芯片负载板、被测芯片接口、控制板、资源接口、测试资源和上位机，被测电源芯片置于所述被测芯片负载板上。本发明的电源芯片测试方法从步骤601处开始，在步骤601上位机通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源。
在步骤602，测试资源根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号，并通过资源接口、控制板、被测芯片接口和被测芯片负载板将所述资源信号输出至被测电源芯片。
优选地，其中所述测试资源包括以下至少一种外部仪表：电源、信号发生器、电子负载和万用表；
所述资源接口包括以下至少一种接口：电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口。
优选地，其中当所述测试资源为电源时，上位机的驱动接口包括：设置电压函数、设置电流函数、输出开关函数、读取电压函数和读取电流函数；
当所述测试资源为信号发生器时，上位机的驱动接口包括：设置波形类型函数、设置波形电平函数、设置波形频率函数和设置通道开关函数；
当所述测试资源为电子负载时，上位机的驱动接口包括：设置负载类型函数、设置负载参数函数、通道开关函数、读取电流函数和读取电压函数；
当所述测试资源为万用表时，上位机的驱动接口包括：读取电压函数和读取电流函数。
优选地，其中所述被测芯片负载板根据被测电源芯片的型号确定，不同的被测芯片负载板使用不同封装的测量夹具。
在步骤603，上位机获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。
本发明的实施例的电源芯片的测试方法600与本发明的另一个实施例的电源芯片的测试系统100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电源芯片的测试系统，其特征在于，所述系统包括：
被测芯片负载板，分别与被测电源芯片和被测芯片接口相连接，用于承载所述被测电源芯片，实现所述被测电源芯片和被测芯片接口之间的连接；
控制板，分别与被测芯片接口和至少一个资源接口相连接，用于实现被测芯片和测试资源的电连接；
测试资源，分别与所述资源接口和上位机相连接，用于根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号至被测电源芯片；
上位机，用于通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源；用于获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试资源包括以下至少一种外部仪表：电源、信号发生器、电子负载和万用表；
所述资源接口包括以下至少一种接口：电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述测试资源为电源时，上位机的驱动接口包括：设置电压函数、设置电流函数、输出开关函数、读取电压函数和读取电流函数；
当所述测试资源为信号发生器时，上位机的驱动接口包括：设置波形类型函数、设置波形电平函数、设置波形频率函数和设置通道开关函数；
当所述测试资源为电子负载时，上位机的驱动接口包括：设置负载类型函数、设置负载参数函数、通道开关函数、读取电流函数和读取电压函数；
当所述测试资源为万用表时，上位机的驱动接口包括：读取电压函数和读取电流函数。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被测芯片负载板根据被测电源芯片的型号确定，不同的被测芯片负载板使用不同封装的测量夹具。
5.一种基于电源芯片的测试系统的电源芯片测试方法，其特征在于，所述系统包括：依次连接的被测芯片负载板、被测芯片接口、控制板、资源接口、测试资源和上位机，被测电源芯片置于所述被测芯片负载板上；所述方法包括：
上位机通过调用测试资源的驱动程序发送控制指令至测试资源；
测试资源根据上位机发送的控制指令输出相应的资源信号，并通过资源接口、控制板、被测芯片接口和被测芯片负载板将所述资源信号输出至被测电源芯片；
上位机获取被测芯片输出的响应信息，并基于所述响应信息确定被测电源芯片的测试结果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述测试资源包括以下至少一种外部仪表：电源、信号发生器、电子负载和万用表；
所述资源接口包括以下至少一种接口：电源接口、信号发生器接口、电子负载接口和万用表接口。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述测试资源为电源时，上位机的驱动接口包括：设置电压函数、设置电流函数、输出开关函数、读取电压函数和读取电流函数；
当所述测试资源为信号发生器时，上位机的驱动接口包括：设置波形类型函数、设置波形电平函数、设置波形频率函数和设置通道开关函数；
当所述测试资源为电子负载时，上位机的驱动接口包括：设置负载类型函数、设置负载参数函数、通道开关函数、读取电流函数和读取电压函数；
当所述测试资源为万用表时，上位机的驱动接口包括：读取电压函数和读取电流函数。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述被测芯片负载板根据被测电源芯片的型号确定，不同的被测芯片负载板使用不同封装的测量夹具。
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