CN116449065A - 能量回收型负载仪和电子产品测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种能量回收型负载仪和电子产品测试装置，能量回收型负载仪包括：信号检测模块、微控制器模块、低压耗能模块和逆变模块；信号检测模块，用于采集待测电子产品输出的电信号，将电信号反馈至微控制器模块；微控制器模块，用于根据电信号的大小控制低压耗能模块或逆变模块处于工作状态；低压耗能模块，用于在微控制器模块的控制下，消耗待测电子产品输出的电能；逆变模块，用于在微控制器模块的控制下，将待测电子产品输出的电能进行逆变后输出至外部电网。实现了大功率电能的回收利用，大大减少了负载仪的能量浪费。

Description

能量回收型负载仪和电子产品测试装置

技术领域

本申请涉及电子负载技术领域，特别是涉及一种能量回收型负载仪和电子产品测试装置。

背景技术

目前，电子负载仪是电子产品测试时必不可少的测试设备，能够用于电子产品内部供电模块的测试以及老化测试、直流电源供应器的电源稳定性测试等等。

在工厂测试电子产品的老化性能时，一般将几十甚至几百个可调电源和负载仪配备成一组老化工作台，可调电源给电子产品供电，负载仪作为电子产品的负载，以热能形式消耗电子产品输出的电能。尤其是大功率负载仪，不但价格昂贵而且将消耗大量电能。对于一些需要大功率长时间老化测试的产品，能量浪费尤其严重。例如，对50台1000W的设备进行老化测试，浪费的功率为50000W。

提供一种低成本、减少甚至避免能量浪费的电子负载仪，是本领域一直致力解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种能量回收型负载仪和电子产品测试装置。

第一方面，本申请一实施例提供了一种能量回收型负载仪，包括：信号检测模块、微控制器模块、低压耗能模块和逆变模块；

所述信号检测模块，用于获取待测电子产品输出的电信号，将所述电信号反馈至所述微控制器模块；

所述微控制器模块，用于根据所述电信号的大小控制所述低压耗能模块或所述逆变模块处于工作状态；

所述低压耗能模块，用于在所述微控制器模块的控制下，消耗所述待测电子产品输出的电能；

所述逆变模块，用于在所述微控制器模块的控制下，将所述待测电子产品输出的电能进行逆变后输出。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述根据所述电信号的大小控制所述低压耗能模块或所述逆变模块处于工作状态包括：所述微控制器模块用于判断所述电信号是否大于等于所述逆变模块的预设工作阈值；若所述电信号大于等于所述预设工作阈值，则控制所述逆变模块处于工作状态；若所述电信号小于所述预设工作阈值，则控制所述低压耗能模块处于工作状态。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述电信号包括第一电压值和第一电流值；所述预设工作阈值包括第一电压阈值和第一电流阈值；在所述第一电压值大于等于所述第一电压阈值，且所述第一电流值大于等于所述第一电流阈值的情况下，所述微控制器模块判断所述电信号大于等于所述逆变模块的预设工作阈值；或，

所述预设工作阈值包括功率阈值，在所述第一电压值与所述第一电流值的乘积大于等于所述功率阈值的情况下，所述微控制器模块判断所述电信号大于等于所述逆变模块的预设工作阈值。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，

所述电信号包括第一电压值；所述预设工作阈值包括第一电压阈值；在所述电信号的第一电压值大于等于所述第一电压阈值的情况下，所述微控制器模块控制所述逆变模块处于工作状态；

所述微控制器模块还用于获取所述逆变模块的反馈信号，根据所述反馈信号判断所述逆变模块是否处于工作状态；若所述逆变模块不处于工作状态，则所述微控制器模块控制所述低压耗能模块处于工作状态。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述预设工作阈值包括第一电压阈值和第一功率阈值；在所述电信号的第一电压值大于等于所述第一电压阈值，且所述电信号的功率大于等于所述第一功率阈值的情况下，所述微控制器模块判断所述电信号大于等于所述逆变模块的预设工作阈值。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述能量回收型负载仪还包括整流滤波模块，所述整流滤波模块用于对所述待测电子产品输出的电信号进行转换，得到第一直流电；所述第一直流电的极性与所述逆变模块所需的输入电能的极性相匹配。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述逆变模块与所述整流滤波模块连接，所述逆变模块包括：高频升压单元、整流滤波单元和逆变单元；

所述高频升压单元用于将所述第一直流电转换为第一交流电；所述第一交流电的电压与所述逆变模块所需的输入电能的电压值相匹配；

所述整流滤波单元用于将所述第一交流电转换为第二直流电；

所述逆变单元用于将所述第二直流电转换为第二交流电后输出至外部电网；所述第二交流电的参数与外部电网参数相同。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述能量回收型负载仪还包括输入输出模块，所述输入输出模块用于设置所述负载仪的工作模式和所述工作模式相应的工作参数；或者，所述能量回收型负载仪还包括存储器，所述存储器用于记录所述负载仪的历史工作模式和所述历史工作模式相应的工作参数；所述能量回收型负载仪根据所述历史工作模式和所述历史工作模式相应的工作参数确定当前的工作模式和所述当前的工作模式相应的工作参数。

结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述工作模式包括恒压模式、恒流模式或恒功率模式；所述工作参数包括恒压值、恒流值或恒功率值；所述低压耗能模块或所述逆变模块用于在所述微控制器模块的控制下将所述电信号的电压值、电流值或功率值调整为所述恒压值、所述恒流值或所述恒功率值。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子产品测试装置，包括上述任意一方面所述的能量回收型负载仪。

本申请实施例所提供的能量回收型负载仪和电子产品测试装置，根据检测到的待测电子产品输出的电能大小，自动选择逆变回收模式和低压耗能模式，在待测电子产品输出为大功率情况下（或称正常功率模式），采用逆变模块将待测电子产品输出的电能逆变回外部电网，实现了大功率电能的回收利用；在待测电子产品输出为小功率情况下，采用低压耗能模块消耗待测电子产品输出的电能。如此，解决了负载仪在对产品测试时，负载仪的能量浪费的技术问题，大大减少了负载仪的能量浪费。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一实施例提供的能量回收型负载仪的示意图一；

图2为本申请一实施例提供的能量回收型负载仪的示意图二；

图3为本申请一实施例提供的恒流模式电路结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的逆变模块的示意图；

图5为本申请一实施例提供的逆变单元示意图；

图6为本申请一实施例提供的电子产品测试装置示意图。

具体实施方式

为使本申请的技术方案和有益效果能够更加明显易懂，下面通过列举具体实施例的方式，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。当描述“第一”时，并不表示必然存在“第二”；而当讨论“第二”时，也并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可能意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。还应明白术语“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征的存在，但不排除一个或更多其它的特征的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

可以理解，本申请上下文中“连接”表示被连接的一端与连接至的一端之间相互具有电信号或数据的传递，可理解为“电连接”、“通信连接”等。本申请上下文中“A与B直接连接”表示A和B之间不包括除导线以外的其他元器件。

首先，请参考图1，本申请实施例提供的能量回收型负载仪包括：信号检测模块20、微控制器模块30、低压耗能模块50和逆变模块40。

信号检测模块20，用于采集待测电子产品10输出的电信号，将电信号反馈至微控制器模块30。信号检测模块20包括电压检测单元和电流检测单元。信号检测模块20也可以只包括电压检测单元。电压检测单元用于采集待测电子产品10输出的电压信号，将电压信号反馈至微控制器模块30。电流检测单元用于采集待测电子产品10输出的电流信号，将电流信号反馈至微控制器模块30。可选的，电压检测单元或电流检测单元采用常规技术手段实现，例如电压检测单元可以是电压检测芯片，或者分压电阻等；电流检测单元可以是电流检测芯片，或者电流采样电阻，或电流互感器等。

微控制器模块30，用于根据所述电信号的大小控制所述低压耗能模块50或所述逆变模块40处于工作状态。微控制器模块30判断电信号是否大于等于逆变模块40的预设工作阈值。若电信号大于等于逆变模块40的预设工作阈值，则控制逆变模块40处于工作状态，而低压耗能模块50处于非工作状态；若电信号小于逆变模块40的预设工作阈值，则控制低压耗能模块50处于工作状态，而逆变模块40处于非工作状态。

电信号大于等于逆变模块40的预设工作阈值代表待测电子产品10输出大功率电能，此时采用逆变模块40可以实现大功率电能的回收利用（或称正常功率模式）。电信号小于逆变模块40的预设工作阈值代表待测电子产品10输出小功率电能，此时采用低压耗能模块进行电能消耗（或称小功率模式）。通过设置逆变模块40的预设工作阈值，可以实现上述小功率模式和正常功率模式的划分。可选的，正常功率模式为10W以上。在本申请一实施方式中，预设工作阈值包括第一电压阈值和第一功率阈值；在电信号的第一电压值大于等于所述第一电压阈值，且电信号的功率大于等于第一功率阈值的情况下，微控制器模块30判断电信号大于等于逆变模块40的预设工作阈值。

可选的，电信号的电压值通过电压表测得。电信号的电流值采用电流表测得。电信号的功率采用功率计测得。通过采用功率计直接得到待测电子产品10输出的功率，省略了对功率的计算，简化了微控制器模块30的判断过程。

预设工作阈值、第一电压阈值、第一电流阈值、第二电压值或第二电流值可以为单一数值，也可以为一数值范围。可选的，上述预设工作阈值为一数值范围。判断电信号是否大于等于逆变模块40的预设工作阈值具体是将电信号的第一电压值或电信号的第一电流值与预设工作阈值范围的最小值作比较。

低压耗能模块50，用于将待测电子产品10输出的电能转换为热能进行消耗。低压耗能模块50包括发热器件，例如功率三极管和/或发热丝等。低压耗能模块50采用功率三极管时，以双极结型三极管为例，功率三极管的集电极和发射极并联在电子产品输出端，通过比较输出电流与基准电流来控制三极管的导通与断开的占空比，进而实现控制三极管集电极和发射极的导通平均电流；由于集电极和发射极直接接在电源两端存在电压U，也有导通平均电流I，那么三极管就会消耗功率，P=U×I，三极管就以发热方式消耗掉这些能量。

逆变模块40，用于在微控制器模块30的控制下，将所述电子产品输出的电能进行逆变后输出。可选的，将逆变后的电能输出至外部电网。逆变模块40在微控制器模块30的控制下处于工作模式时，将待测电子产品10输出的电能转换为与外部电网参数匹配的电能形式。外部电网可以是公用电网，或者局域电网。外部电网的参数包括电压、频率和波形等。以公用电网的低压供电为例，供电电压为220V，频率50Hz，波形为正弦波，与外部电网参数匹配包括：逆变模块40将待测电子产品10输出的电能转换为电压220V、频率50Hz、波形为正弦波且波形相位与外部电网的相位同步。

在本申请一可能的实施方式中，待测电子产品10输出的电信号包括第一电压值和第一电流值。第一电压值和第一电流值代表待测电子产品10输出的电压和电流的大小。预设工作阈值包括第一电压阈值和第一电流阈值。微控制器模块30获得待测电子产品10输出的电信号的第一电压值和第一电流值后，比较第一电压值与第一电压阈值的大小，并且比较第一电流值与第一电流阈值的大小。在电信号的第一电压值大于等于第一电压阈值，且电信号的第一电流值大于等于第一电流阈值的情况下，微控制器模块30判断电信号大于等于逆变模块40的预设工作阈值。

可选的，预设工作阈值包括功率阈值。在待测电子产品输出的电信号的功率大于等于功率阈值的情况下，微控制器模块30判断所述电信号大于等于逆变模块40的预设工作阈值。待测电子产品10输出的电信号的功率等于第一电压值和第一电流值的乘积。

当微控制器模块30判断所述电信号大于等于逆变模块40的预设工作阈值时，微控制器模块30控制逆变模块40处于工作状态，而低压耗能模块50处于非工作状态，负载仪进入正常功率模式。通过对第一电压值和第一电流值的比较，获知待测电子产品10输出的功率是否大于预设工作阈值。在待测电子产品10输出的功率大于等于预设工作阈值的情况下，控制逆变模块40处于工作状态，对待测电子产品10输出的电能进行回收。

在本申请一可能的实施方式中，待测电子产品10输出的电信号包括第一电压值。预设工作阈值包括第一电压阈值。微控制器模块30获得待测电子产品10输出的电信号的第一电压值后，比较第一电压值与第一电压阈值的大小。在电信号的第一电压值大于等于第一电压阈值的情况下，微控制器模块30控制逆变模块40处于工作状态，而低压耗能模块50处于非工作状态。进一步的，如图1中微控制器模块30与逆变模块40之间的虚线箭头所示，微控制器模块30还用于获取逆变模块40的反馈信号，根据反馈信号判断逆变模块40是否处于工作状态。若逆变模块40不处于工作状态，则微控制器模块30控制低压耗能模块50处于工作状态。当第一电压值大于等于第一电压阈值时，微控制器模块30通过直接控制逆变模块40工作，而后根据逆变模块40的反馈信号获得其工作状态。

若第一电压值大于等于第一电压阈值，但待测电子产品10输出的功率小于预设工作阈值，虽然微控制器模块30控制逆变模块40处于工作状态，但逆变模块40可能由于待测电子产品10输出的功率太小，或由于待测电子产品10输出的功率发生变化，例如由大功率变为小功率，而无法持续进入工作状态。微控制器模块30根据逆变模块40的反馈信号得知其未能持续进入工作状态后，控制低压耗能模块50处于工作状态。如此，省略了对第一电流值的判断过程，直接对待测电子产品10输出的电能进行逆变回收，提高了负载仪的响应速度和工作效率。

可选的，微控制器模块30持续获取逆变模块40的反馈信号以获得其工作状态，以持续跟踪待测电子产品10输出的功率。一旦待测电子产品10输出的功率发生变化，小于了预设工作阈值，则控制低压耗能模块50处于工作状态。如此，在提高负载仪的响应速度和工作效率的同时，确保了负载仪的响应的准确性和适应性。可选的，第一电压阈值为8V以上。进一步的，第一电压阈值为10V以上。可选的，第一电流阈值为1A以上。进一步的，第一电压阈值为1.25以上。

本申请实施例的能量回收型负载仪工作原理如下：能量回收型负载仪的信号检测模块20、逆变模块40和低压耗能模块50分别与待测电子产品10连接。信号检测模块20采集待测电子产品10输出的电信号，将该电信号反馈至微控制器模块30。微控制器模块30根据电信号的大小选择低压耗能模块50或逆变模块40处于工作状态。微控制器模块30判断电信号是否大于等于逆变模块40的预设工作阈值。

若电信号大于等于预设工作阈值，负载仪处于正常功率模式，则控制逆变模块40处于工作状态，而低压耗能模块50处于非工作状态。此时，待测电子产品10输出的电能经逆变模块40逆变后输出。可选的，输出至外部电网，从而实现了电能的回收利用。若电信号小于预设工作阈值，负载仪处于小功率模式，则微控制器模块30控制低压耗能模块50处于工作状态，而逆变模块40处于非工作状态。此时，待测电子产品10输出的电能经低压耗能模块50后，被转换为热能消耗掉。由于小功率模式下，负载仪消耗的电能不大，大大减少了能源浪费。

如上所述，本申请实施例的能量回收型负载仪通过自动检测待测电子产品10输出的电能，在检测到待测电子产品10输出大功率电能时，采用逆变模块40将待测电子产品输出的电能逆变后输出回外部电网，实现了大功率电能的回收利用。在检测到待测电子产品10输出小功率电能时，采用低压耗能模块50消耗电能。如此，大大减少了对电子产品测试过程中的能源浪费。

在本申请一实施方式中，参见图2，能量回收型负载仪还包括整流滤波模块70，用于对待测电子产品10输出的电信号进行转换，得到第一直流电；第一直流电的极性与所述逆变模块40所需的输入电能的极性相匹配。由于不同的待测电子产品10输出的电压和电流可能不同，例如，待测电子产品10为直流电源时，其输出的是直流电，其极性与逆变模块40可能相同，也可能相反；待测电子产品10为交流电源时，其输出的则是交流电。整流滤波模块70的作用在于兼容直流输入和交流输入，以及直流输入时的防反接。

在待测电子产品10输出的电信号为交流电的情况下，整流滤波模块70将该交流形式的电信号转变为第一直流电，该直流电的极性与逆变模块40所需的输入电能的极性相匹配。在待测电子产品10输出的电信号为直流电的情况下，将电信号的极性转变为与逆变模块40所需的输入电能的极性相一致，使电信号的极性与逆变模块40的极性相匹配。可以理解的，若待测电子产品10输出的电信号为直流电，且与逆变模块40的极性相匹配，则无需整流滤波模块70。此处与逆变模块40的极性相匹配为使第一直流电的正极输出与逆变模块的正极输入一致，第一直流电的负极输出与逆变模块的负极输入一致，防止反接。

在本申请一实施方式中，参见图2，能量回收型负载仪还包括输入输出模块60，用于显示和设置逆变模块40的工作模式，和/或显示和设置各工作模式相应的工作参数。输入输出模块60还用于显示和设置低压耗能模块50的工作模式，和/或显示和设置各工作模式相应的工作参数。逆变模块40或低压耗能模块50的工作模式包括恒压模式、恒流模式以及恒功率模式。恒压模式为负载仪通过调整拉载电流的方式控制待测电子产品10输出电压，使其维持在设定值。恒流模式为负载仪以设定的电流值从待测电子产品10获取电流。恒功率模式为负载仪通过调节自身拉载的功率，使待测电子产品10输出的功率维持在设定值。

示例性的，低压耗能模块50的恒流模式电路如图3所示，U2为基准信号源，用于向比较器U1提供基准信号。R1为反馈电阻。Q1为功率模块，用于消耗电能。可选的，功率模块Q1为功率三极管，其基极连接比较器U1的输出端，集电极连接电源VDD，发射极连接比较器的反相输入端，发射极经反馈电阻R1后接地GND。U2的正极连接比较器U1的正向输入端，U2的负极接地GND。工作原理如下：

当功率模块Q1导通时，电流会流过反馈电阻R1，在R1上产生反馈信号并送给比较器U1。比较器U1将反馈信号和基准信号电压进行比较。当反馈信号小于基准信号时，比较器U1输出高电平驱动功率模块Q1导通；反之，比较器U1输出低电平驱动功率模块Q1截止。通过改变参考电压或者改变反馈电压，从而改变功率模块Q1导通与截止的占空比，这样就实现了恒流控制。

可选的，输入输出模块60还用于设定逆变模块40或低压耗能模块50是否处于工作状态。可选的，输入输出模块60包括触摸显示屏。通过点击触摸显示屏中逆变模块40或低压耗能模块50的图标设置其工作状态。逆变模块40和低压耗能模块50的工作状态分别对应负载仪的正常功率模式和小功率模式。在通过输入输出模块60对逆变模块40和低压耗能模块50的工作状态进行设置后，通过微控制器模块30进一步确定逆变模块40或低压耗能模块50的工作状态。若逆变模块40初始被设置为处于工作状态，但微控制器模块30判断待测电子产品10输出的电信号小于逆变模块40的预设工作阈值，则逆变模块40被调整为不工作，仍处于非工作状态。若低压耗能模块50被设置为处于工作状态，但微控制器模块30判断电信号大于等于逆变模块的预设工作阈值，则低压耗能模块50被调整为不工作，仍处于非工作状态。

通过采用输入输出模块60结合微控制器模块30对逆变模块40或低压耗能模块50的工作状态进行设置，负载仪更加自动化、智能化。具体而言，待测电子产品10开始测试时为正常状态，此时将负载仪的逆变模块40设置为工作状态。随着测试的进行，待测电子产品10由正常状态变为损坏状态，此时微控制器模块30能够自动根据该待测电子产品10的状态变化，自动控制低压耗能模块50处于工作状态，逆变模块40处于非工作状态。如此，提高了负载仪的自动化和智能化程度。

可选的，输入输出模块60采用触摸显示屏。或者，输入输出模块60包括指令输入部件和显示部件。指令输入部件可以为键盘、鼠标、触控板、语音输入设备、手势输入设备或遥控器等等。显示部件可以为各种类型的显示器，例如LED显示器、LCD显示器或OLED显示器等等。

可选的，能量回收型负载仪包括存储器，能够记录历史工作模式和该工作模式相应的工作参数。能量回收型负载仪还可通过历史工作模式和该工作模式相应的工作参数确定当前的工作模式和当前的工作模式相应的工作参数。例如，根据前一次使用的工作模式和相应的工作参数确定此次的工作模式和相应的工作参数。

在本申请一实施方式中，如图4所示，逆变模块40包括高频升压单元41、整流滤波单元42和逆变单元43。

高频升压单元41用于将所述第一直流电转换为第一交流电，第一交流电的电压与逆变单元43所需的输入电能的电压值相匹配。可选的，高频升压单元41将整流滤波模块70输出的第一直流电转换为高频脉冲信号，得到第一交流电。示例性的，逆变单元43所需的电压为400V，则高频升压单元41将第一直流电转换为高频脉冲信号的第一交流电后，电压变为400V左右，例如400V±20%。

整流滤波单元42用于将第一交流电转换为第二直流电。高频升压单元41输出的为交流电，而逆变单元43是将直流电逆变为交流电。因此，在逆变之前需将高频升压单元41输出的高频交流电转变为直流电。

逆变单元43用于将所述第二直流电转换为第二交流电后输出。可选的，输出至外部电网；所述第二交流电的参数与外部电网参数相同。外部电网可以为公用电网，也可以为微电网。以公用电网为例，其参数为：电压220V、频率50Hz、波形为正弦波。逆变单元43用于将整流滤波单元42输出的直流电转换成与公用电网参数相同的第二交流电，即第二交流电的参数也为电压220V、频率50Hz、波形为正弦波。逆变单元43还用于控制第二交流电输出功率的大小。可选的，逆变单元43还用于同步电网相位。逆变单元43自动检测电网相位，并使自身输出的第二交流电的相位与外部电网的相位保持一致。以公用电网为例，逆变单元43将待测电子产品10输出的电能转换为电压220V、频率50Hz、波形为正弦波且波形相位与外部电网的相位同步。可选的，采用锁相环技术实现相位同步。可选的，逆变单元43采用H桥逆变器。可选的，采用正弦脉冲宽度调制技术（SPWM），实现第二交流电的参数的控制。通过控制逆变单元43的功率开关管的控制信号的占空比以实现控制逆变模块40所输出的功率，通过改变功率开关管的控制信号的频率和幅值，可以调节逆变单元输出电压的频率和幅值。如此，输出所期望的波形。

示例性的，H桥逆变器的结构如图5所示，包括四个功率开关管Q1～Q4，电源Ud、负载R_L。VD1～VD4分别为功率开关管Q1～Q4的寄生二极管。工作时，Q1与Q4通断互补、Q2与Q3通断互补。当Q1、Q3闭合，Q2、Q4断开时，负载电压Uo为正；当Q1、Q3断开，Q2、Q4闭合时，负载电压Uo为负。Q1、Q3和Q2、Q4交替导通，使得负载上获得交流电能。当负载不是纯电阻时，负载电压和负载电流不是同相位，这时开关管的寄生二极管VD1-VD4起着电流续流的作用。

低压耗能模块50或逆变模块40用于在微控制器模块30的控制下将待测电子产品10输出的电信号的电压值、电流值或功率值调整为所述恒压值、所述恒流值或所述恒功率值。

本申请一实施例的能量回收型负载仪工作过程如下：

微控制器模块30上电后，通过输入输出模块60显示和设置负载仪的工作模式和各工作模式对应的工作参数。负载仪的工作模式包括恒压模式、恒流模式或恒功率模式。相应的恒压值、恒流值和恒功率值分别为Vset、Iset、Pset。待测电子产品10输出的直流或者交流电能经过整流滤波模块70，被转换成逆变模块40所需极性的直流电能；再经过信号检测模块20，将待测电子产品10输出的电能的电压和电流反馈至微控制器模块30。微控制器模块30 获得待测电子产品10输出的电能的电压值V0和电流值I0。

微控制器模块30 判断待测电子产品10输出的电能是否达到逆变模块40的预设工作阈值。若待测电子产品10输出的电能大于等于预设工作阈值，则微控制器模块30控制逆变模块40处于工作状态。此时负载仪进入逆变能量回收模式，或称正常功率模式。待测电子产品10输出的电能进入逆变模块40。

这样，微控制器模块30将获得的待测电子产品10输出的电能的电压值V0和电流值I0与各工作模式的工作参数值Vset、Iset、Pset进行对比，通过调整逆变单元43开关管控制信号的占空比，从而使V0和I0达到Vset、Iset、Pset的数值，实现了逆变模块40在所述微控制器模块30的控制下，对待测电子产品10输出的电能进行逆变。

若待测电子产品10输出的电能小于预设工作阈值，则微控制器模块30控制低压耗能模块50处于工作状态。此时所述负载仪进入低压耗能模式，也称小功率模式。以包括功率三极管的低压耗能模块为例进行说明。微控制器模块30通过控制输入功率三极管控制端的脉宽调制信号（PWM）的占空比来控制功率三极管的导通程度，从而控制功率三极管消耗电能的程度。这样，微控制器模块30将获得的待测电子产品10输出的电能的电压值V0和电流值I0与各工作模式的工作参数值Vset、Iset、Pset进行对比，通过调整占空比调节功率三极管输出的电压和电流，从而使V0和I0达到Vset、Iset、Pset的数值，实现了低压耗能模块在微控制器模块的控制下，消耗所述待测电子产品10输出的电能。

可选的，微控制器模块30采用各种类型的架构，例如PIC单片机、ARM、51单片机、AVR微控制器或MSP微控制器等等。

可选的，低压耗能模块为安装散热片的功率三极管。

可选的，负载仪还包括辅助供电模块80，用于给微控制器模块30和输入输出模块60供电。

本申请的实施例还提供一种电子产品测试装置，参见图6，包括上述实施例的能量回收型负载仪。

可选的，电子产品测试装置还包括电压源或电流源90，用于向待测电子产品10提供测试用电压或电流。

本申请实施例中的电子产品，包括LED驱动模块、带电池的电源模块、充电器、电子设备的内部供电模块等等。对电子产品的测试包括老化测试，或电源稳定性测试等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种能量回收型负载仪，其特征在于，包括：信号检测模块、微控制器模块、低压耗能模块和逆变模块；

所述信号检测模块，用于获取待测电子产品输出的电信号，将所述电信号反馈至所述微控制器模块；

所述微控制器模块，用于根据所述电信号的大小控制所述低压耗能模块或所述逆变模块处于工作状态；

所述低压耗能模块，用于在所述微控制器模块的控制下，消耗所述待测电子产品输出的电能；

所述逆变模块，用于在所述微控制器模块的控制下，将所述待测电子产品输出的电能进行逆变后输出。

2.根据权利要求1所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述根据所述电信号的大小控制所述低压耗能模块或所述逆变模块处于工作状态包括：所述微控制器模块用于判断所述电信号是否大于等于所述逆变模块的预设工作阈值；若所述电信号大于等于所述预设工作阈值，则控制所述逆变模块处于工作状态；若所述电信号小于所述预设工作阈值，则控制所述低压耗能模块处于工作状态。

3.根据权利要求2所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述电信号包括第一电压值和第一电流值；所述预设工作阈值包括第一电压阈值和第一电流阈值；在所述第一电压值大于等于所述第一电压阈值，且所述第一电流值大于等于所述第一电流阈值的情况下，所述微控制器模块判断所述电信号大于等于所述逆变模块的预设工作阈值；或，

所述预设工作阈值包括功率阈值，在所述第一电压值与所述第一电流值的乘积大于等于所述功率阈值的情况下，所述微控制器模块判断所述电信号大于等于所述逆变模块的预设工作阈值。

4.根据权利要求2所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述电信号包括第一电压值；所述预设工作阈值包括第一电压阈值；在所述电信号的第一电压值大于等于所述第一电压阈值的情况下，所述微控制器模块控制所述逆变模块处于工作状态；

所述微控制器模块还用于获取所述逆变模块的反馈信号，根据所述反馈信号判断所述逆变模块是否处于工作状态；若所述逆变模块不处于工作状态，则所述微控制器模块控制所述低压耗能模块处于工作状态。

5.根据权利要求2所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述预设工作阈值包括第一电压阈值和第一功率阈值；在所述电信号的第一电压值大于等于所述第一电压阈值，且所述电信号的功率大于等于所述第一功率阈值的情况下，所述微控制器模块判断所述电信号大于等于所述逆变模块的预设工作阈值。

6.根据权利要求1所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述能量回收型负载仪还包括整流滤波模块，所述整流滤波模块用于对所述待测电子产品输出的电信号进行转换，得到第一直流电；所述第一直流电的极性与所述逆变模块所需的输入电能的极性相匹配。

7.根据权利要求6所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述逆变模块与所述整流滤波模块连接，所述逆变模块包括：高频升压单元、整流滤波单元和逆变单元；

所述高频升压单元用于将所述第一直流电转换为第一交流电；所述第一交流电的电压与所述逆变模块所需的输入电能的电压值相匹配；

所述整流滤波单元用于将所述第一交流电转换为第二直流电；

所述逆变单元用于将所述第二直流电转换为第二交流电后输出至外部电网；所述第二交流电的参数与外部电网参数相同。

8.根据权利要求1所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述能量回收型负载仪还包括输入输出模块，所述输入输出模块用于设置所述负载仪的工作模式和所述工作模式相应的工作参数；

或者，所述能量回收型负载仪还包括存储器，所述存储器用于记录所述负载仪的历史工作模式和所述历史工作模式相应的工作参数；所述能量回收型负载仪根据所述历史工作模式和所述历史工作模式相应的工作参数确定当前的工作模式和所述当前的工作模式相应的工作参数。

9.根据权利要求8所述的能量回收型负载仪，其特征在于，所述工作模式包括恒压模式、恒流模式或恒功率模式；所述工作参数包括恒压值、恒流值或恒功率值；所述低压耗能模块或所述逆变模块用于在所述微控制器模块的控制下将所述电信号的电压值、电流值或功率值调整为所述恒压值、所述恒流值或所述恒功率值。

10.一种电子产品测试装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的能量回收型负载仪。