CN113692099A - 一种通用io保护工装 - Google Patents

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杨健
罗建龙
裴世杰
梁伟
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Abstract

本发明公开了一种通用IO保护工装，属于测试行业中接口保护的技术领域，该工装包括：设备端IO接口和用户端IO接口，所述设备端IO接口与用户端IO接口之间通过PCBA电路连通；其中，所述PCBA电路包括多个IO通道电路，各个所述IO通道电路的两端分别连接于设备端IO接口和用户端IO接口，且各个所述IO通道电路均连接有一瞬态抑制二极管并通过该瞬态抑制二极管的另一端接地，以达到为IO接口提供静电、浪涌等泄放通道，达到保护IO接口电路的目的。

Description

一种通用IO保护工装
技术领域
本发明属于测试行业中接口保护的技术领域，具体而言，涉及一种通用IO保护工装。
背景技术
测试设备对外提供的IO测试接口与被测产品IO接口通常采用电缆直连的方式连接，由于测试设备IO接口在电路设计上普遍没有设计防护电路，导致IO接口在实际应用中时常发生因外部应用环境中的静电、浪涌等因素而引起损坏。
发明内容
鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种通用IO保护工装以达到为IO接口提供静电、浪涌等泄放通道，达到保护IO接口电路的目的。
本发明所采用的技术方案为：一种通用IO保护工装，该工装包括：设备端IO接口和用户端IO接口，所述设备端IO接口与用户端IO接口之间通过PCBA电路连通；
其中，所述PCBA电路包括多个IO通道电路，各个所述IO通道电路的两端分别连接于设备端IO接口和用户端IO接口，且各个所述IO通道电路均连接有一瞬态抑制二极管并通过该瞬态抑制二极管的另一端接地。
进一步地，各所述瞬态抑制二极管的正极端分别连接至各所述IO通道电路，各所述瞬态抑制二极管的负极端并联后接地，当外部的瞬间过压脉冲信号通过IO连接器到达IO通道电路上时，瞬态抑制二极管快速导通，过压脉冲信号的能够快速泄放到地。
进一步地，还包括外壳结构件，所述外壳结构件的两端分别安装有所述设备端IO接口和用户端IO接口，设备端IO接口和用户端IO接口均通过集成连接器连接至各个所述IO通道电路。
进一步地，还包括置于外壳结构件内的PCBA基板，所述PCBA基板的四周通过PCBA安装孔锁紧于外壳结构件的内部，且PCBA基板上布置有所述PCBA电路，以通过外壳结构件作为PCBA电路的载体并对PCBA电路作保护。
进一步地，各所述瞬态抑制二极管呈网格矩阵式布置于PCBA基板上，以实现对瞬态抑制二极管进行有序排布，并便于后期检修。
进一步地，所述外壳结构件的表面上设有铭牌，以通过铭牌作产品名称标识。
进一步地，所述设备端IO接口和用户端IO接口呈对称布置于外壳结构件的两端，以便于降低后期加工难度和成本。
进一步地，所述外壳结构件包括壳体和密封装配于壳体上的壳盖，所述壳体上电连接有接地导线，通过该导线将过压脉冲信号快速泄放到地。
本发明的有益效果为：
1.采用本发明所提供的通用IO保护工装，将用户端IO接口用于连接被测设备IO接口，且设备端IO接口与测试设备IO接口连接完成后，相当于在测试设备和被测设备之间外接保护电路，能够将外部环境中的静电、浪涌等瞬间高能量信号通过该工装快速泄放到地，达到保护测试设备IO接口的目的。
附图说明
图1是本发明所提供的通用IO保护工装的立体结构示意图；
图2是图1的内部结构示意图；
图3是本发明所提供的通用IO保护工装中PCBA电路的整体结构示意图；
附图中标注如下：
1-设备端IO接口，2-外壳结构件，3-铭牌，4-用户端IO接口，5-PCBA安装孔，6-PCBA基板，7-瞬态抑制二极管，IO_CONNECTOR_1-第一集成连接器，IO_CONNECTOR_2-第二集成连接器，IO_1-第一IO通道电路，IO_2-第二IO通道电路，IO_3-第三IO通道电路，IO_48-第四十八IO通道电路，D1-第一瞬态抑制二极管，D2-第二瞬态抑制二极管，D3-第三瞬态抑制二极管，D48-第四十八瞬态抑制二极管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例1
如图1所示，在本实施例中具体提供了一种通用IO保护工装，用于解决IO接口在日常应用中，因静电、浪涌、电容充放电等效应引起的瞬间高电压作用到IO接口上进而导致IO接口烧毁、击穿等问题。具体涉及一种通用IO保护工装，该工装内的PCB电路可实现对IO接口的保护，工装对外提供低频连接器，实现所有IO保护通道集成、连接，该工装包括：设备端IO接口和用户端IO接口，设备端IO接口主要用于连接本工装与测试设备IO接口，用户端IO接口主要用于连接本工装与被测设备IO接口。在实际加工过程中，将设备端IO接口和用户端IO接口呈对称布置于外壳结构件的两端，以能够简化加工难度并节省制造成本。
在设备端IO接口与用户端IO接口之间通过PCBA电路连通；其中，如图3所示，所述PCBA电路包括多个IO通道电路(如图3中的IO_1、IO_2、IO_3、......、IO_48)，各个所述IO通道电路的两端分别连接于设备端IO接口和用户端IO接口，且各个所述IO通道电路均连接有一瞬态抑制二极管并通过该瞬态抑制二极管的另一端接地(如图3中的D1、D2、D3、......D48)，各所述瞬态抑制二极管的正极端分别连接至各所述IO通道电路，各所述瞬态抑制二极管的负极端并联后接地。
为实现本工装能够在复杂的环境下通用，如图2所示，该工装还包括外壳结构件，外壳结构件主要用于承载PCBA电路，起到保护PCBA电路不受外部机械应力损坏的作用。所述外壳结构件的两端分别安装有所述设备端IO接口和用户端IO接口，设备端IO接口和用户端IO接口均通过集成连接器(如图3中的IO_CONNECTOR_1和IO_CONNECTOR_2)连接至各个所述IO通道电路。在实际应用时，在外壳结构件内布置有PCBA基板，以PCBA基板构成IO保护电路的元器件、连接器、信号走线等所有器件、材料的承载体，PCBA基板的四周通过PCBA安装孔锁紧于外壳结构件的内部，且PCBA基板上布置有所述PCBA电路，且将各所述瞬态抑制二极管呈网格矩阵式布置于PCBA基板上。
在外壳结构件的表面上设有铭牌，铭牌作为通用IO保护工装产品名称标识。
为实现该工装在实际应用时，其过压脉冲信号能够快速泄放到地，外壳结构件包括壳体和密封装配于壳体上的壳盖，所述壳体上电连接有接地导线，并通过该导线实现PCBA电路的接地，在壳体内设有与PCBA基板对应匹配的安装柱，以通过PCBA基板上的各个PCBA安装孔把PCBA基板固定到壳体内。
基于上述实施例所提供的通用IO保护工装，其工作原理如下：
以瞬态抑制二极管作为通用IO保护工装原理实现的核心元器件，由于PCBA电路中每一路IO信号通道都有一个瞬态抑制二极管反向连接到IO与地信号之间，当外部的瞬间过压脉冲信号通过IO连接器到达IO通道电路上时，触发瞬态抑制二极管快速导通，过压脉冲信号的能够快速泄放到地平面，以达到保护测试设备IO接口电路的目的。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通用IO保护工装，其特征在于，该工装包括：设备端IO接口和用户端IO接口，所述设备端IO接口与用户端IO接口之间通过PCBA电路连通；
其中，所述PCBA电路包括多个IO通道电路，各个所述IO通道电路的两端分别连接于设备端IO接口和用户端IO接口，且各个所述IO通道电路均连接有一瞬态抑制二极管并通过该瞬态抑制二极管的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的通用IO保护工装，其特征在于，各所述瞬态抑制二极管的正极端分别连接至各所述IO通道电路，各所述瞬态抑制二极管的负极端并联后接地。
3.根据权利要求1所述的通用IO保护工装，其特征在于，还包括外壳结构件，所述外壳结构件的两端分别安装有所述设备端IO接口和用户端IO接口，设备端IO接口和用户端IO接口均通过集成连接器连接至各个所述IO通道电路。
4.根据权利要求3所述的通用IO保护工装，其特征在于，还包括置于外壳结构件内的PCBA基板，所述PCBA基板的四周通过PCBA安装孔锁紧于外壳结构件的内部，且PCBA基板上布置有所述PCBA电路。
5.根据权利要求4所述的通用IO保护工装，其特征在于，各所述瞬态抑制二极管呈网格矩阵式布置于PCBA基板上。
6.根据权利要求3所述的通用IO保护工装，其特征在于，所述外壳结构件的表面上设有铭牌。
7.根据权利要求3所述的通用IO保护工装，其特征在于，所述设备端IO接口和用户端IO接口呈对称布置于外壳结构件的两端。
8.根据权利要求3所述的通用IO保护工装，其特征在于，所述外壳结构件包括壳体和密封装配于壳体上的壳盖，所述壳体上电连接有接地导线。
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