CN114910814A - 多通道采集电路、老化测试设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多通道采集电路、老化测试设备及系统，其中，多通道采集电路包括：多个电压采集模块，每一电压采集模块分别与一被测电源设备电连接，每一电压采集模块用于采集与其连接的被测电源设备输出的电压，并输出对应的电压采集信号；中央处理器，具有多个输入端，每一输入端与一电压采集模块的输出端连接，用于接收每一电压采集模块输出的电压采集信号，并将每一电压采集模块输出的电压采集信号对应输出；通讯电路的输入端与中央处理器的输出端连接，用于通过通讯线与上位机通讯连接，并将电压采集信号进行通讯转换后输出至上位机，以使上位机显示一被测电源设备的老化状态。本发明解决了无法对电源设备进行大规模采集测试的问题。

Description

多通道采集电路、老化测试设备及系统

技术领域

本发明涉及电源测试领域，特别涉及一种多通道采集电路、老化测试设备及系统。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，氮化镓新品电源的推出，电源产品功率不断增大，尺寸减小，功能也越来越复杂。同时，各大厂商不断推陈出新，各类快充品牌的电源纷乱繁杂。现在的测试设备大多只能对一个或少数电源产品同时进行采集测试，无法进行大规模的采集测试，所以导致测试效率低。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种多通道采集电路、老化测试设备及系统，旨在解决无法对电源产品进行大规模采集测试的问题。

为实现上述目的，本发明提出的多通道采集电路包括：

多个电压采集模块，每一所述电压采集模块分别与一被测电源设备电连接，每一所述电压采集模块用于采集与其连接的所述被测电源设备输出的电压，并输出对应的电压采集信号；

中央处理器，具有多个输入端，每一所述输入端与一所述电压采集模块的输出端连接，所述中央处理器用于接收每一所述电压采集模块输出的电压采集信号，并将每一所述电压采集模块输出的电压采集信号对应输出；

通讯电路，所述通讯电路的输入端与所述中央处理器的输出端连接，所述通讯电路用于通过通讯线与上位机通讯连接，并将所述电压采集信号进行通讯转换后输出至所述上位机，以使所述上位机显示一被测电源设备的老化状态。

可选地，所述电压采集模块包括：

电压采集电路，所述电压采集电路的采集端与一所述被测电源设备电连接，所述电压采集电路用于采集一所述被测电源设备输出的电压，并输出对应的电压信息；

处理器，所述处理器的输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述处理器还与所述中央处理器电连接，所述处理器用于将所述电压信息进行处理后输出对应的电压采集信号；

隔离电路，所述隔离电路串联设置于所述处理器与所述中央处理器之间，所述隔离电路用于将所述电压采集信号进行隔离处理后输出至所述中央处理器，以使所述中央处理器通过所述通讯电路将所述电压采集信号输出至所述上位机。

可选地，所述电压采集模块还包括：

快充芯片，所述快充芯片与所述处理器电连接，所述快充芯片还与一所述被测电源设备电连接；

所述处理器还用于在接收到快充信号时，输出对应的快充控制信号至所述快充芯片，以使所述快充芯片控制与其连接的所述被测电源设备调节输出电压。

可选地，所述多通道采集电路还包括：

多个外接功能接口，每一所述外接功能接口与一所述处理器电连接，所述外接功能接口用于连接所述快充芯片，以使所述处理器输出对应的快充控制信号至所述快充芯片。

可选地，所述多通道采集电路还包括：

多个电压采集端口，每一所述电压采集端口与一所述电压采集模块连接，每一所述电压采集端口用于连接一所述被测电源设备，以使一所述电压采集模块采集与其连接的所述被测电源设备的输出电压。

可选地，所述多通道采集电路还包括：

多个接入端子接口，每一所述接入端子接口与一所述电压采集模块连接，每一接入端子接口用于连接所述中央处理器，以使一所述电压采集模块输出电压采集信号至中央处理器。

可选地，所述多通道采集电路还包括：

供电电路，所述供电电路的输出端与所述电压采集模块及所述通讯电路连接，所述供电电路用于给所述电压采集模块及所述通讯电路提供工作电压。

本发明还提出一种老化测试设备，所述老化测试设备包括电路板及如上所述的多通道采集电路，所述多通道采集电路设置于所述电路板上。

本发明还提出一种老化测试系统，所述老化测试系统包括多个被测电源设备、上位机及如上所述的老化测试设备，每一所述被测电源设备的输出端分别与所述多通道采集电路中的每一所述电压采集模块电连接，所述多通道采集电路中的所述通讯电路与所述上位机通讯连接。

可选地，所述老化测试系统还包括：

电源治具，所述电源治具用于放置多个所述被测电源设备。

本发明技术方案通过设置多个电压采集模块、中央处理器及通讯电路，每一电压采集模块之间采用物理隔离设置，每一电压采集模块分别与一被测电源设备电连接，每一所述电压采集模块采集与其连接的被测电源设备输出的电压，并输出对应的电压采集信号至中央处理器，中央处理器则将每一所述电压采集模块输出的电压采集信号对应输出至通讯电路，通讯电路通过通讯线与上位机通讯连接，并将电压采集信号输出至上位机，以使上位机显示一被测电源设备的老化状态；多个电压采集模块可以同时对多个电源产品进行电压采集，不会互相影响。本发明解决了无法对电源设备进行大规模采集测试的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明多通道采集电路一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明多通道采集电路另一实施例的功能模块示意图；

图3为本发明多通道采集电路又一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明老化测试设备一实施例的功能模块示意图；

图5为本发明老化测试系统一实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电压采集模块	30	通讯电路
11	电压采集电路	100	多通道采集电路
				12	处理器	110	老化测试设备
13	隔离电路	200	被测电源设备
				14	快充芯片	300	上位机
20	中央处理器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着新能源技术的不断发展，氮化镓新品电源的推出，电源产品功率不断增大，尺寸减小，功能也越来越复杂。同时，各大厂商不断推陈出新，各类快充品牌的电源纷乱繁杂。现在的测试设备大多只能对一个或少数电源同时进行采集测试，进行大规模的采集测试容易造成测试设备发热损坏，所以导致测试效率低。

本发明提出一种多通道采集电路100。

参照图1，在本发明一实施例中，该多通道采集电路100包括：

多个电压采集模块10，每一所述电压采集模块10分别与一被测电源设备200电连接，每一所述电压采集模块10用于采集与其连接的所述被测电源设备200输出的电压，并输出对应的电压采集信号；

中央处理器20，具有多个输入端，每一所述输入端与一所述电压采集模块10的输出端连接，所述中央处理器20用于接收每一所述电压采集模块10输出的电压采集信号，并将每一所述电压采集模块10输出的电压采集信号对应输出；

通讯电路30，所述通讯电路30的输入端与所述中央处理器20的输出端连接，所述通讯电路30用于通过通讯线与上位机300通讯连接，并将所述电压采集信号进行通讯转换后输出至所述上位机300，以使所述上位机300显示一被测电源设备200的老化状态。

本实施例中，每一电压采集模块10采集一个被测电源设备200的输出电压，被测电源设备200可以是电源适配器或其他电源产品，电压采集模块10采集被测电源设备200的输出电压后输出对应的电压采集信号至中央处理器20，中央处理器20可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器、MCU单片机或其他电子元件，中央处理器20具有多个输入端，可以接收多个电压采集模块10输出的电压采集信号，中央处理器20将多个电压采集信号进行处理后对应输出至通讯电路30，因为每一电压采集模块10输出的电压采集信号都有差别，所以需要将电压采集信号对应输出，比如有16个电压采集模块10采集16个被测电源设备200的输出电压，输出16个电压采集信号，中央处理器20可以将这16个电压采集信号按顺序通过通讯电路30输出至上位机300，使上位机300知道每一个电压采集信号对应的是哪一个被测电源设备200；通讯电路30可以采用485通讯电路30或232通讯电路30，通讯电路30可以将处理器输出的电压采集信号进行通讯转换，变为可以通过通讯线输出的电压采集信号，使数字信号采用差分传输方式，能够有效减少噪声信号的干扰。

上位机300则可以将代表每个被测电源设备200的电压采集信号存储起来，在用户想要知道某一被测电源设备200的老化状态时，可以通过上位机300选择某一被测电源设备200，读取该被测电源设备200的电压采集信号，并将电压采集信号转化为对应的电压值，以判断该被测电源设备200的老化状态；比如上位机300内预设有一个电压值范围，当读取的被测电源设备200的电压值处于预设的电压值范围内时，证明该电源设备处于正常老化状态，该电源设备是良品；当被读取的被测电源设备200的电压值不处于预设的电压值范围内，即大于预设的电压值范围的最高值或小于预设的电压值范围的最低值时，证明该电源设备处于非正常老化状态，该电源设备是不良品。

本发明技术方案通过设置多个电压采集模块10、中央处理器20及通讯电路30，每一电压采集模块10之间采用物理隔离设置，每一电压采集模块10分别与一被测电源设备200电连接，每一所述电压采集模块10采集与其连接的被测电源设备200输出的电压，并输出对应的电压采集信号至中央处理器20，中央处理器20则将每一所述电压采集模块10输出的电压采集信号对应输出至通讯电路30，通讯电路30通过通讯线与上位机300通讯连接，并将电压采集信号输出至上位机300，以使上位机300显示一被测电源设备200的老化状态；多个电压采集模块10可以同时对多个电源产品进行电压采集，不会互相影响。本发明解决了无法对电源设备进行大规模采集测试的问题。

参照图，在一实施例中，所述电压采集模块10包括：

电压采集电路11，所述电压采集电路11的采集端与一所述被测电源设备200电连接，所述电压采集电路11用于采集一所述被测电源设备200输出的电压，并输出对应的电压信息；

处理器12，所述处理器12的输入端与所述电压采集电路11的输出端连接，所述处理器12还与所述中央处理器20电连接，所述处理器12用于将所述电压信息进行处理后输出对应的电压采集信号；

隔离电路13，所述隔离电路13串联设置于所述处理器12与所述中央处理器20之间，所述隔离电路13用于将所述电压采集信号进行隔离处理后输出至所述中央处理器20，以使所述中央处理器20通过所述通讯电路30将所述电压采集信号输出至所述上位机300。

本实施例中，电压采集电路11可以通过多个电阻及放大器组成，也可以采用电压采集芯片，电压采集电路11可以采集一被测电源设备200输出的电压值，并输出电压信息至处理器12；处理器12的选择可以参照上述实施例中的中央处理器20；处理器12将电压采集电路11输出的电压采集信息处理后输出对应的电压采集信号至隔离电路13，采用隔离电路13的主要目的是通过隔离元器件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。在采用了电路隔离的措施以后，绝大多数电路都能够取得良好的抑制噪声的效果，使设备符合电磁兼容性的要求。本实施例中的隔离电路13可以由一个或多个光耦和一个或多个电阻等元件组成；一般光耦是由一个光源，一般是一个近红外发光二极管(LED)、一个封闭的光通道和一个光电传感器组成。近红外发光二极管将输入端电信号转换为光信号，经过封闭的光通道，光电传感器检测到LED发出的光信号，并转换为电能或调制从外部电源流出的电流，从而达到隔离的效果；隔离电路13将电压采集信号进行隔离处理后输出至中央处理器20，中央处理器20再通过通讯电路30将电压采集信号输出至所述上位机300。本实施例通过电压采集电路11采集被测电源设备200的电压，输出电压信息至处理器12，处理器12处理电压信息输出对应的电压采集信号至隔离电路13，隔离电路13进行隔离处理后输出至中央处理器20；完成了对被测电源设备200的输出电压采集和处理的过程。

参照图，在一实施例中，所述电压采集模块10还包括：

快充芯片14，所述快充芯片14与所述处理器12电连接，所述快充芯片14还与一所述被测电源设备200电连接；

所述处理器12还用于在接收到快充信号时，输出对应的快充控制信号至所述快充芯片14，以使所述快充芯片14控制与其连接的所述被测电源设备200调节输出电压。

本实施例中，快充芯片14可以用来提高电源产品的输出电压，比如在普通情况下电源产品只能输出5V的电压，但是在快充芯片14的作用下，电源产品可以输出9V甚至20V的电压；快充芯片14可以是包含有PD快充协议和QC协议的集成芯片，其中集成了降压变换器或升压变换器，在快充芯片14接收到处理器12输出对应的快充控制信号后，根据快充控制信号，控制被测电源设备200的输出电压升高或者降低。本实施例通过快充芯片14，可以根据处理器12输出的快充控制信号控制被测电源的输出电压升高或者降低。

在一实施例中，所述多通道采集电路100还包括：

多个外接功能接口，每一所述外接功能接口与一所述处理器12电连接，所述外接功能接口用于连接所述快充芯片14，以使所述处理器12输出对应的快充控制信号至所述快充芯片14。

本实施例中，快充芯片14和处理器12可以通过外接功能接口进行连接，多通道采集电路100中每一通道都可以采集一被测电源设备200的输出电压，所以每一通道都通过外接功能接口连接有一快充芯片14，可以使处理器12输出快充控制信号至快充芯片14，以使快充芯片14对该通道连接的被测电源设备200的输出电压进行控制。本实施例通过多个外接功能接口，使多通道采集电路100中每一通道的快充芯片14能与处理器12连接。

参照图，在一实施例中，所述多通道采集电路100还包括：

多个电压采集端口，每一所述电压采集端口与一所述电压采集模块10连接，每一所述电压采集端口用于连接一所述被测电源设备200，以使一所述电压采集模块10采集与其连接的所述被测电源设备200的输出电压。

本实施例中，多通道采集电路100包括了多个电压采集端口，每一电压采集端口连接一个被测电源设备200，电压采集模块10的采集端与一个采集端口连接，使得电压采集模块10可以采集到与该采集端口连接的被测电源设备200的输出电压信息。本实施例通过多个电压采集端口，使每一电压采集模块10采集一个被测电源设备200的输出电压，不会互相影响。

在一实施例中，所述多通道采集电路100还包括：

多个接入端子接口，每一所述接入端子接口与一所述电压采集模块10连接，每一接入端子接口用于连接所述中央处理器20，以使一所述电压采集模块10输出电压采集信号至中央处理器20。

本实施例中，多个电压采集模块10通过多个接入端子接口与中央处理器20进行连接，使每一电压采集模块10采集到与其连接的被测电源设备200的输出电压后能够输出对应的电压采集信号至中央处理器20进行处理，再通过通讯电路30输出至上位机300。本实施例通过多个接入端子接口使多通道采集电路100中多个电压采集模块10与中央处理器20连接，使每一电压采集模块10都能输出电压采集信号至中央处理器20。

参照图，在一实施例中，所述电压采集模块10还包括：

供电电路，所述供电电路的输出端与所述电压采集模块10及所述通讯电路30连接，所述供电电路用于给所述电压采集模块10及所述通讯电路30提供工作电压。

本实施例中，供电电路可以采用DC-DC电路来实现，供电电路可将外部输出的电压转换为适合电压采集模块10及通讯电路30的工作电压，以免电压采集模块10及通讯电路30接收到较高的工作电压导致器件损坏，或者接收到较低的工作电压导致器件无法正常工作。本实施例通过供电电路可以给电压采集模块10及通讯电路30提供正常的工作电压，以保证电压采集模块10能够正常工作。

本发明还提出一种老化测试设备110。

参照图，在一实施例中，所述老化测试设备110包括电路板及如上所述的多通道采集电路100，所述多通道采集电路100设置于所述电路板上。该多通道采集电路100的具体结构参照上述实施例，由于本老化测试设备110采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种老化测试系统。

参照图，在一实施例中，所述老化测试系统包括多个被测电源设备200、上位机300及如上所述的老化测试设备110，每一所述被测电源设备200的输出端分别与所述老化测试设备110中的每一所述电压采集模块10电连接，所述老化测试设备110中的所述通讯电路30与所述上位机300通讯连接。该老化测试设备110的具体结构参照上述实施例，由于本老化测试系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

参照图，在一实施例中，所述老化测试系统还包括：

电源治具，所述电源治具用于放置多个所述被测电源设备200。

本实施例中，老化测试系统要测试多个被测电源设备200，如果多个被测电源设备200随意摆放，则可能会导致线路错乱，从而发生事故；治具主要是作为协助控制位置或动作的一种工具，本方案采用的电源治具可以是线路板测试类治具，将多个被测电源设备200依次放置于电源治具中，可以使工作过程更加精确，也会更加安全。本实施例通过电源治具放置多个所述被测电源设备200，可以使工作过程更加精确，也会增加老化测试系统的安全性。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的技术构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多通道采集电路，其特征在于，所述多通道采集电路包括：

多个电压采集模块，每一所述电压采集模块分别与一被测电源设备电连接，每一所述电压采集模块用于采集与其连接的所述被测电源设备输出的电压，并输出对应的电压采集信号；

中央处理器，具有多个输入端，每一所述输入端与一所述电压采集模块的输出端连接，所述中央处理器用于接收每一所述电压采集模块输出的电压采集信号，并将每一所述电压采集模块输出的电压采集信号对应输出；

通讯电路，所述通讯电路的输入端与所述中央处理器的输出端连接，所述通讯电路用于通过通讯线与上位机通讯连接，并将所述电压采集信号进行通讯转换后输出至所述上位机，以使所述上位机显示一被测电源设备的老化状态。

2.如权利要求1所述的多通道采集电路，其特征在于，所述电压采集模块包括：

电压采集电路，所述电压采集电路的采集端与一所述被测电源设备电连接，所述电压采集电路用于采集一所述被测电源设备输出的电压，并输出对应的电压信息；

处理器，所述处理器的输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述处理器还与所述中央处理器电连接，所述处理器用于将所述电压信息进行处理后输出对应的电压采集信号；

隔离电路，所述隔离电路串联设置于所述处理器与所述中央处理器之间，所述隔离电路用于将所述电压采集信号进行隔离处理后输出至所述中央处理器，以使所述中央处理器通过所述通讯电路将所述电压采集信号输出至所述上位机。

3.如权利要求2所述的多通道采集电路，其特征在于，所述电压采集模块还包括：

快充芯片，所述快充芯片与所述处理器电连接，所述快充芯片还与一所述被测电源设备电连接；

所述处理器还用于在接收到快充信号时，输出对应的快充控制信号至所述快充芯片，以使所述快充芯片控制与其连接的所述被测电源设备调节输出电压。

4.如权利要求3所述的多通道采集电路，其特征在于，所述多通道采集电路还包括：

多个外接功能接口，每一所述外接功能接口与一所述处理器电连接，所述外接功能接口用于连接所述快充芯片，以使所述处理器输出对应的快充控制信号至所述快充芯片。

5.如权利要求1所述的多通道采集电路，其特征在于，所述多通道采集电路还包括：

多个电压采集端口，每一所述电压采集端口与一所述电压采集模块连接，每一所述电压采集端口用于连接一所述被测电源设备，以使一所述电压采集模块采集与其连接的所述被测电源设备的输出电压。

6.如权利要求1所述的多通道采集电路，其特征在于，所述多通道采集电路还包括：

多个接入端子接口，每一所述接入端子接口与一所述电压采集模块连接，每一接入端子接口用于连接所述中央处理器，以使一所述电压采集模块输出电压采集信号至中央处理器。

7.如权利要求1-6任意一项所述的多通道采集电路，其特征在于，所述多通道采集电路还包括：

供电电路，所述供电电路的输出端与所述电压采集模块及所述通讯电路连接，所述供电电路用于给所述电压采集模块及所述通讯电路提供工作电压。

8.一种老化测试设备，其特征在于，所述老化测试设备包括电路板及如权利要求1-7任意一项所述的多通道采集电路，所述多通道采集电路设置于所述电路板上。

9.一种老化测试系统，其特征在于，所述老化测试系统包括多个被测电源设备、上位机及如权利要求8所述的老化测试设备，每一所述被测电源设备的输出端分别与所述多通道采集电路中的每一所述电压采集模块电连接，所述多通道采集电路中的所述通讯电路与所述上位机通讯连接。

10.如权利要求9所述的老化测试系统，其特征在于，所述老化测试系统还包括：

电源治具，所述电源治具用于放置多个所述被测电源设备。

Images