CN202475547U

CN202475547U - 电压转换适配板

Info

Publication number: CN202475547U
Application number: CN2011204558184U
Authority: CN
Inventors: 缪德超
Original assignee: Shanghai Sunrise Simcom Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sunrise Simcom Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2021-11-17

Abstract

一种电压转换适配板，包括依次连接的通用USB接口模块、电压转换模块和电压选择模块，电压转换模块包括多组电压转换单元，通用USB接口与外部计算机的USB接口的电压信号相连，通过USB总线将USB接口的电压信号传送至电压转换模块中多组电压转换单元中的每一个，多组电压转换单元的输出电压信号均输入所述电压选择模块，并由电压选择模块择一组输出。此外，电压转换适配板还包括一连接至通用USB接口上的信号互转驱动单元，将通用USB接口模块传送的外部计算机的USB接口的USB信号转换为被测主板侧所需的通用异步收发信号。其中，电压选择模块与信号互转驱动单元的输出端均为金属引线，直接焊接到被测主板对应电路上。

Description

电压转换适配板

技术领域

本实用新型涉及电压转换适配板领域，尤其涉及一种免外加电源的手机ETT实验电压转换适配板。

背景技术

随着手机主芯片运行速度的增快，手机外存储器中SDRAM，DDRAM等高速动态存储器的使用越来越广泛。速度越快，对存储器和主芯片的接口走线要求越严格，但是，受手机主板空间及密度的限制，存储器走线很难达到理想效果，这时候就需要对每种类型的主板进行ETT实验，以便测试走线效果，同时将高速信号线的时延等参数记录下来，通过软件来调整时序，从而使手机性能达到最优效果。

ETT实验（Exercise Tolerance Test 运动耐力试验）环境通常包含4个部分，分别为个人计算机（Personal Computer，即为PC机）、供电电源、恒温箱及待测主板。一般来说，供电电源需要提供3组电压，分别是电池Vbat电压，存储器电压Vmem，及主芯片核电压Vcore。另外，为了测试极限情况，通常电压等级分为高压，常压和低压三种，这3种电压差别实际也不大，所以对于电源输出精度的要求比较高。请参考附图1现有技术中的ETT实验系统架构图，包括电池电压供电电源模块M11、存储器电压供电电源模块M12、主芯片核电压供电电源模块M13、待测主板模块M14、个人计算机模块M15。在实际使用中，我们通常要搬3个电源，同时要用高精度万用表校准每台电源的输出电压，费时费力，还占用资源。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种电压转换适配板，解决ETT实验时要分别提供3组外加电压源，同时要用高精度万用表校准每台电源的输出电压，费时费力，还占用资源的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电压转换适配板，其特征在于：包括依次连接的通用USB接口模块、电压转换模块和电压选择模块，所述电压转换模块包括多组电压转换单元，所述通用USB接口与一外部计算机的USB接口相连，将外部计算机的USB接口的电压信号传送至所述多组电压转换单元中的每一个，所述多组电压转换单元的输出电压信号均输入所述电压选择模块，并由所述电压选择模块择一组输出。

进一步，所述电压转换模块包括一电池电压转换单元、一存储器电压转换单元和一主芯片核电压转换单元；所述电池电压转换单元用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的电池电压，所述存储器电压转换单元用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的存储器电压，所述主芯片核电压转换单元用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的主芯片核电压。

进一步，所述电池电压转换单元中电压变换集成电路选用低压降稳压器或者直流-直流电压变换器。

进一步，所述存储器电压转换单元包含3路电源输出，采用3路直流-直流电压变换器，3路输出存储器电压经所述电压选择模块择一输出至被测主板侧。

进一步，所述主芯片核电压转换单元包含3路电源输出，采用3路DC-DC电压变换器，3路输出主芯片核电压经所述电压选择模块择一输出至被测主板侧。

进一步，本实用新型进一步包括一连接至所述通用USB接口模块的信号互转驱动单元，所述信号互转驱动单元为USB信号和通用异步收发信号互转驱动单元，用于将所述通用USB接口传送的外部计算机的USB接口的USB信号转换为被测主板侧所需的通用异步收发信号。

进一步，所述电压选择模块与所述信号互转驱动单元的输出端均为金属引线，所述金属引线直接焊接到被测主板对应电路上。

进一步，所述被测主板为手机主板。

本实用新型的优点在于，将PC机的电源电压引入电压转换适配板，转换成可以满足不同测试需要的各种电压，包括被测主板所需的电池电压、3组不同状态的存储器电压以及3组不同状态的主芯片核电压，从而减少了对外部电源的依赖，无需设置多个外部电源，也无需多次反复调整每个外部电源的输出电压，从而节省了测试成本和测试时间。

本实用新型进一步的优点还在于，选择USB和UART互转的驱动芯片，使本实用新型支持PC侧通用USB接口，不需要额外装置就能完成ETT实验，方便，快捷，实用。

附图说明

图1为现有技术中的ETT实验系统架构图；

图2为本实用新型所述电压转换适配板系统架构框图；

图3为本实用新型所述电压转换适配板一实施例的电路原理图。

图中所示的标号分别为：

P1：通用USB接口公头；J1：电源引出焊盘；J2：UART信号引出焊盘；

P2：通用USB接口输出端；U1：电池电压Vbat生成单元；

U2：存储器供电电压Vmem生成单元；U3：主芯片核电压Vcore生成单元；

U4：USB-UART互转驱动单元；S1，开关；S2：开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的电压适配板的具体实施方式做详细说明。

请参考图2，本实用新型所述电压转换适配板电路架构框图，包括通用USB接口模块M21、电压转换模块M22，电压选择模块M23和信号互转驱动单元M24，所述电压转换模块M22包括多组电压转换单元，如电池电压转换单元M221、存储器电压转换单元M222和主芯片核电压转换单元M223。

通用USB接口模块M21和一外部计算机的USB接口相连，并通过USB总线将外部计算机提供的电压值为5V的USB接口的电压信号传送给连接至所述通用USB接口模块M21的电压转换模块M22中的每一个电压转换单元。

所述电压转换模块M22连接至通用USB接口模块M21，包括电池电压转换单元M221、存储器电压转换单元M222和主芯片核电压转换单元M223。所述电压转换模块M22中的多组电压转换单元的输出电压信号均输入电压选择模块M23，并由电压选择模块M23择一组输出至被测主板侧。

电池电压转换单元M221用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的电池电压，电压变换集成电路（Integrated Circuit，即IC）可以选用低压降稳压器（Low Drop Out，即为LDO）或者直流-直流（DC-DC）电压变换器。

存储器电压转换单元M222用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的存储器电压，所述存储器电压包含3路电源输出，需要3路DC-DC电压变换器。需要3路输出的原因是ETT实验需要高电压，正常电压和低电压3种状态。3路输出存储器电压经所述电压选择模块M23选择1路ETT实验所需存储器电压输出至被测主板侧，给被测主板的存储器电压供电。

主芯片核电压转换单元M223与存储器电压转换单元M222类似，所述主芯片核电压也包含3路电源输出，只是所述主芯片核电压转换单元M223用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的主芯片核电压，3路输出主芯片核电压经所述电压选择模块M23选择1路ETT实验所需主芯片核电压输出至被测主板侧，给主芯片核电压供电。

本实用新型所述电压转换适配板从外部计算机的USB接口中引出电压，并通过电压转换模块M22和电压选择模块M23转换成可以满足不同测试需要的各种电压，包括被测主板所需的电池电压、3组不同状态的存储器电压以及3组不同状态的主芯片核电压，从而减少了对外部电源的依赖，无需设置多个外部电源，也无需多次反复调整每个外部电源的输出电压，从而节省了测试成本和测试时间。

以及信号互转驱动单元M24，同时为信号互转驱动单元M24提供USB信号信号互转驱动单元M24连接至通用USB接口模块M21，用于将外部计算机的USB接口提供的USB信号转换为被测主板侧所需的UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter，简称UART，即通用异步收发器）信号，所述驱动芯片支持5V电压供电。因为现代PC机特别是个人笔记本电脑采用通用USB接口而缺少UART接口，而被测主板侧，例如手机主板侧连接的是UART接口，因此需要将USB接口信号和UART信号进行互转。选择USB和UART互转的驱动芯片，使本实用新型支持外部计算机侧通用USB接口，不需要额外装置就能完成ETT实验，方便、快捷、实用。

考虑到ETT实验无法在被测主板侧（例如手机主板侧）做通用测试接口的情况，本实用新型所述适配板的输出端均为金属引线，可以直接焊接到主板对应电路上。

图3为本实用新型所述电压转换适配板一实施例的电路原理图，请参考图3所示，包括外部接口和内部电路模块，所述外部接口包括通用USB接口公头P1，电源引出焊盘J1和UART信号引出焊盘J2；所述内部电路模块包括：通用USB接口输出端P2、电池电压Vbat生成单元U1、存储器供电电压Vmem生成单元U2、主芯片核电压Vcore生成单元U3、USB-UART互转驱动单元U4。

通用USB接口公头P1和PC机的USB接口相连，并通过USB总线将PC机提供的USB接口的电压信号和USB信号传送给内部电路模块，所述USB接口的电压信号的电压值为5V（伏）。

通用USB接口输出端P2，包括一个电压源输出端口、一个USB_D+信号输出端口、一个USB_D-信号输出端口和接地保护端口。所述电压源输出端口分别与电池电压Vbat生成单元U1、存储器供电电压Vmem生成单元U2、主芯片核电压Vcore生成单元U3和 USB-UART互转驱动单元U4相连，将USB接口的电压信号分别传送给各电压生成单元；所述 USB_D+信号输出端口和USB_D-信号输出端口分别与USB-UART互转驱动单元U4相连，通过互转驱动，USB_D+信号和USB_D-信号转换为UART_TXD和UART_RXD信号输出。

电池电压Vbat生成单元U1用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的电池电压输出，其中电压变换IC可以选用LDO或者DC-DC电压变换器，使输出电压在4V左右，驱动电流在200mA（毫安）以上，以便满足ETT实验对电源的需求。

存储器供电电压Vmem生成单元U2用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的存储器电压输出，包含3路电源输出，需要3路DC-DC电压变换器。选择DC-DC的原因是由于该电路直接从5V降到1.8V左右，而且对电流需求较大，至少保证150mA电流，如果选用LDO，由于压降大，导致功耗较大，效率较低，可能影响VBAT或者Vcore的正常输出。另外，需要3路输出的原因是ETT实验需要高电压，正常电压和低电压3种状态。3路输出电压经开关S1进行切换，开关S1在切换前置于断开状态。

主芯片核电压Vcore生成单元U3类似于存储器供电电压Vmem生成单元U2，也包含3路电源输出，只是所述主芯片核电压Vcore生成单元U3用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的主芯片核电压输出，输出电压更低，要将输入电压降到1.2V左右输出，且其对电流的要求更高，至少保证250mA的电流驱动能力，所以这部分电路只能用高转换效率的DC-DC电压转换芯片， 3路输出电压经开关S2进行切换，开关S2在切换前置于断开状态。

USB-UART互转驱动单元U4通过设置驱动芯片将输入的USB信号转换为UART信号输出。现代PC机特别是个人笔记本电脑采用通用USB接口而缺少UART接口，而待测主板侧，例如手机主板侧连接的是UART接口，因此需要将USB接口信号和UART信号进行互转，所述驱动芯片支持5V电压供电。

考虑到ETT测试无法在被测主板（例如手机主板）侧做通用测试接口的情况，本实用新型所述适配板的输出端均为金属引线，可以直接焊接到主板对应电路上。

电源引出焊盘J1包括3路电源输出端，分别为电池电压Vbat生成单元U1输出的电池电压Vbat输出端、存储器供电电压Vmem生成单元U2输出的存储器电压Vmem输出端、主芯片核电压Vcore生成单元U3输出的核电压Vcore输出端。

UART信号引出焊盘J2也包括3路输出端，分别为USB-UART互转驱动单元U4的输出UART_TXD输出端、 UART_RXD输出端以及接地保护端。

电源引出焊盘J1和UART信号引出焊盘J2分别直接焊接引线，所述引线分别和手机主板的相应电源引线和信号引线相连接。

手机主板侧的接口，包括电源部分和UART接口部分。所述电源包括3路：主板电池电压、主板存储器电压和主板核电压。本实用新型所述适配板与手机主板的连接方法分别为：

a）电池电压Vbat生成单元U1输出的电池电压VBAT直接通过金属引线和主板电池电压相连，所述电压VBAT的电压值为4V；

b）存储器供电电压Vmem生成单元U2输出的存储器电压Vmem与主板存储器电压连接前，先将主板电源控制芯片输出给主板存储器的供电通路断掉，再将所述存储器电压Vmem通过金属引线与主板存储器电压连接，所述存储器电压Vmem包含的3路电源输出为：高电压、正常电压和低电压3种状态，3路电压经过开关S1进行切换。其中高电压值为1.95V、正常电压值为1.8V、低电压值为1.7V；

c）主芯片核电压Vcore生成单元U3输出的核电压Vcore与主板核电压之间的连接方法和存储器电压Vmem与主板存储器电压连接的方法相似。所述核电压 Vcore包含的3路电源输出为：高电压、正常电压和低电压3种状态，3路电压经过开关S2进行切换。其中高电压值为1.32V、正常电压值为1.2V、低电压值为1.1V；

d）USB-UART互转驱动单元U4输出的适配板UART_TXD通过金属引线连接至手机主板侧的 UART_RXD，适配板UART_RXD通过金属引线连接至手机主板侧的UART_TXD 。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种电压转换适配板，其特征在于：包括依次连接的通用USB接口模块、电压转换模块和电压选择模块，所述电压转换模块包括多组电压转换单元，所述通用USB接口与一外部计算机的USB接口相连，将外部计算机的USB接口的电压信号传送至所述多组电压转换单元中的每一个，所述多组电压转换单元的输出电压信号均输入所述电压选择模块，并由所述电压选择模块择一组输出。

2.根据权利要求1所述的电压转换适配板，其特征在于：所述电压转换模块包括一电池电压转换单元、一存储器电压转换单元和一主芯片核电压转换单元；所述电池电压转换单元用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的电池电压，所述存储器电压转换单元用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的存储器电压，所述主芯片核电压转换单元用于将所述USB接口的电压信号转换为被测主板所需的主芯片核电压。

3.根据权利要求2所述的电压转换适配板，其特征在于：所述电池电压转换单元中电压变换集成电路选用低压降稳压器或者直流-直流电压变换器。

4.根据权利要求2所述的电压转换适配板，其特征在于：所述存储器电压转换单元包含3路电源输出，采用3路直流-直流电压变换器，3路输出存储器电压经所述电压选择模块择一输出至被测主板侧。

5.根据权利要求2所述的电压转换适配板，其特征在于：所述主芯片核电压转换单元包含3路电源输出，采用3路DC-DC电压变换器，3路输出主芯片核电压经所述电压选择模块择一输出至被测主板侧。

6.根据权利要求1所述的电压转换适配板，其特征在于：进一步包括一连接至所述通用USB接口模块的信号互转驱动单元，所述信号互转驱动单元为USB信号和通用异步收发信号互转驱动单元，用于将所述通用USB接口传送的外部计算机的USB接口的USB信号转换为被测主板侧所需的通用异步收发信号。

7.根据权利要求6所述的电压转换适配板，其特征在于：进一步，所述电压选择模块与所述信号互转驱动单元的输出端均为金属引线，所述金属引线直接焊接到被测主板对应电路上。

8.根据权利要求2所述的电压转换适配板，其特征在于：所述被测主板为手机主板。