CN202676817U - 一种低压差线性稳压器的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压差线性稳压器的测试装置，该装置包括：微型控制器、PWM信号产生器、可变负载模块、输出可调电源模块、低压差线性稳压器以及模数转换模块。通过以上公开内容，本实用新型能够实现对低压差线性稳压器的自动检测，并进一步提高测试效率，避免了人工测试出错的情况发生。

Description

一种低压差线性稳压器的测试装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种低压差线性稳压器的测试装置。

背景技术

LDO（low dropout regulator，低压差线性稳压器）作为一个完整的功能模块，为电路提供供电，设计中必须考虑一些性能指标，只有满足相应指标的设计，才能够最终应用到系统和产品中，LDO的性能指标主要有：输入输出压差电压、驱动负载能力、静态电流、电源抑制比(PowerSupply Rejection Ratio，PSRR)、效率、启动时间、负载调整率等。在量产的过程中，LDO的实际性能指标与标称值往往会有一定的偏差，造成与理论值与实际值的不符，而这种不一致性会扩大了系统或产品的不一致性，故LDO的测试对整个系统的一致性与稳定性来讲非常重要。

对LDO的性能指标测试的传统方法用电压源仪器给LDO及其模块供电，人工观察其工作状态，然后人工调节输出电压或者负载大小，逐步改变LDO的工作条件，来判断LDO性能的优劣。传统测试方法测试效率低，测试方式刻板，占用场地空间大，且测试过程繁杂，对测试人员素质要求高，不能进行自动测试。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种低压差线性稳压器的测试装置，能够对低压差线性稳压器进行自动检测。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种低压差线性稳压器的测试装置，包括：微型控制器，包括数字信号输出引脚以及数字信号输入引脚，微型控制器在数字信号输出引脚输出脉冲信号；PWM信号产生器，与数字信号输出引脚连接，根据脉冲信号产生PWM信号；可变负载模块，从PWM信号产生器获取PWM信号，根据PWM信号调节负载值；输出可调电源模块，包括可调电压输出端，可手动控制可调电压输出端输出可调测试电压；低压差线性稳压器，包括电压输入端和电压输出端，电压输入端与可调电压输出端连接，低压差线性稳压器根据可调测试电压产生输出电压并在电压输出端输出；模数转换模块，包括模拟电压输入端和数字信号输出端，模拟电压输入端与电压输出端连接，数字信号输出端与数字信号输入引脚连接，模数转换模块测试测试输出电压的电压值并将电压值转换为数字信号格式并传输至微型控制器进行检测处理。

其中，PWM信号产生器包括：数模转换模块，包括数字信号输入端和模拟电压输出端，数字信号输入端与数字信号输出引脚连接，数模转换芯片根据脉冲信号产生具有预定电压值的测试电压并从模拟电压输出端输出；比较器，包括比较电压输入端和比较电压输出端，比较电压输入端与模拟电压输出端连接，根据测试电压产生PWM信号。

其中，数模转换模块的型号为DAC8543芯片。

其中，低压差线性稳压器的测试装置进一步包括多个设置按键，微型控制器进一步包括多个中断引脚，多个设置按键分别与中断引脚连接，不同设置按键按下时对应的中断引脚产生中断命令以触发微型控制器在数字信号输出引脚输出不同频率的脉冲信号。

其中，低压差线性稳压器的测试装置进一步包括第一串口通信接口以及设置有第二串口通信接口的上位机，微型控制器设置有串口通信引脚，串口通信引脚与第一串口通信接口连接，第一串口通信接口与第二串口通信接口连接，上位机通过第二串口通信接口向微型控制器发送控制信号，微型控制器根据控制信号在数字信号输出引脚输出不同频率的脉冲信号。

其中，微型控制器在获取电压值后，进一步将电压值通过第一串口通信接口发送至上位机。

其中，低压差线性稳压器的测试装置进一步包括存储模块，微型控制器进一步包括存储引脚，存储引脚与存储模块连接，存储模块用于存储电压值。

其中，微型控制器为DSP、ARM、PLC、51或AVR系列的单片机。

其中，微型控制器为STC11F60XE芯片。

其中，模数转换模块为TLC2543芯片。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型的低压差线性稳压器的测试装置通过固定的电路连接，利用输出可调电源模块输出测试电压至低压差线性稳压器的电压输入端，利用模数转换模块获取低压差线性稳压器的输出电压的电压值，使得微型控制器可根据该电压值与低压差线性稳压器的标称值做比较，以判断偏差比（实际值-理论值）/理论值）、带负载能力等指标，从而判断低压差线性稳压器的性能，实现了对低压差线性稳压器的自动检测，并进一步提高测试效率，避免了人工测试出错的情况发生。

附图说明

图1是本实用新型低压差线性稳压器的测试装置的第一实施例的电路结构示意图；

图2是本实用新型低压差线性稳压器的测试装置的第二实施例的电路结构示意图；

图3是本实用新型低压差线性稳压器的测试装置的微型控制模块的具体电路图；

图4是本实用新型低压差线性稳压器的测试装置的模数转换模块的具体电路图；

图5是本实用新型低压差线性稳压器的测试装置的第一通信接口的具体电路图。

具体实施方式

首先请参见图1，图1是本实用新型低压差线性稳压器14测试装置的第一实施例的电路结构示意图。如图1所示，本实用新型低压差线性稳压器14测试装置包括微型控制器10、PWM信号产生器11、可变负载模块12、输出可调电源模块13、低压差线性稳压器14、模数转换模块15、设置按键16、存储模块18以及显示模块19。

微型控制器10包括数字信号输出引脚101、数字信号输入引脚102、中断引脚103以及存储引脚105，微型控制器10在数字信号输出引脚101输出脉冲信号，PWM信号产生器11与数字信号输出引脚101连接，根据脉冲信号产生对应的PWM信号，可变负载模块12从PWM信号产生器11获取PWM信号，根据PWM信号调节负载值，输出可调电源模块13与待测试的低压差线性稳压器14连接，包括可调电压输出端131，用户可手动控制输出可调电源模块13的可调电压输出端131输出可调测试电压，输出可调电源模块13具体可为DC/DC变换器，低压差线性稳压器14包括电压输入端141和电压输出端142，电压输入端141与可调电压输出端131连接，电压输出端142与可变负载模块12连接，低压差线性稳压器14根据可调测试电压产生输出电压并在电压输出端142输出，该输出模块施加至可变负载模块12上；模数转换模块15包括模拟电压输入端151和数字信号输出端152，模拟电压输入端151与电压输出端142连接，数字信号输出端152与数字信号输入引脚102连接，模数转换模块15测试输出电压的电压值并将电压值转换为数字信号格式并传输至微型控制器10进行检测处理。

在检测处理中，微型控制器10可根据该电压值与低压差线性稳压器14的标称值做比较，以判断偏差比（实际值-理论值）/理论值）、带负载能力等指标，从而判断低压差线性稳压器14的性能，实现了对低压差线性稳压器14的自动检测。

具体地，PWM信号产生器11包括数模转换模块111和比较器112，数模转换模块111包括数字信号输入端1111和模拟电压输出端1112，数字信号输入端1111与数字信号输出引脚101连接，数模转换芯片根据脉冲信号产生具有预定电压值的测试电压并从模拟电压输出端1112输出；比较器112包括比较电压输入端141和比较电压输出端142，比较电压输入端141与模拟电压输出端1112连接，根据测试电压产生PWM信号。

低压差线性稳压器14测试装置进一步包括多个设置按键16，微型控制器10进一步包括多个中断引脚103，多个设置按键16分别与中断引脚103连接，不同设置按键16按下时对应的中断引脚103产生中断命令以触发微型控制器10在数字信号输出引脚101输出不同占空比的PWM信号。

其中，设置按键16也可以用无线通信单元、虚拟按键等测试设置模块替代，用于触发微型控制器10在数字信号输出引脚101输出不同占空比的PWM信号，本实用新型对此不作具体限定。

不同占空比的PWM信号可控制可变负载模块12表现为不同的负载值，因此，可通过设置按键16来调整可控制可变负载模块12的负载值。

低压差线性稳压器14测试装置进一步包括存储模块18，微型控制器10进一步包括存储引脚105，存储引脚105与存储模块18连接，存储模块18用于存储电压值。

低压差线性稳压器14测试装置进一步包括显示模块19，微型控制器10进一步包括显示驱动引脚，显示驱动引脚与显示模块19连接，显示模块19用于显示测试结果。

请参见图2，图2是本实用新型低压差线性稳压器14测试装置的第二实施例的电路结构示意图。如图2所示，在第一实施例的基础上，低压差线性稳压器14测试装置进一步包括第一通信接口17以及设置有第二通信接口21的上位机20，微型控制器10设置有通信引脚104，通信引脚104与第一通信接口17连接，第一通信接口17与第二通信接口21连接，上位机20通过第二通信接口21向微型控制器10发送控制信号，微型控制器10根据控制信号在数字信号输出引脚101输出不同频率的脉冲信号。微型控制器10在获取电压值后，进一步将电压值通过第一通信接口17发送至上位机20。因此，在本实施例中，可通过上位机20发出的控制信号来调整可控制可变负载模块12的负载值。

在上述实施例中，具体地，微型控制器10可为DSP、ARM、PLC、51或AVR系列的单片机。数模转换模块111的型号可为DAC8543芯片。微型控制器10可为STC11F60XE芯片。模数转换模块15可为TLC2543芯片。通信接口可为串口、并口或蓝牙等有线或无线通信接口。

请参见图3，图3是本实用新型低压差线性稳压器14测试装置的微型控制模块的具体电路图。如图3所示，微型控制模块为STC11F60XE(UM2)芯片，其用于控制电压切换、与上位机20进行串口通信、数据处理、对存储模块18的读写、LCD显示，报警控制。单片机STC11F60XE(UM2)的5脚、7脚用于上位机20的串口通信；24脚、25脚用于存储器24C64(U1)的读写操作；18~22脚用于控制LCD的显示；30~33脚用于控制电压切换电路；40~44用于对A/D模块的读写控制；11、12脚分别用于蜂鸣器(U4)和显示灯(D2)的控制；14、15脚用于为显示模块19提供数据和时钟信号。RES01为单片机的复位电路；C2、C3、Y1为单片机的震荡电路；CR02、CM05为电源滤波电路；RJ1、RJ2为上拉电阻。

请参见图4，图4是本实用新型低压差线性稳压器14测试装置的模数转换模块15的具体电路图。如图4所示，模数转换模块15用于电压采集，具体为TLC2543（Ua1）芯片，其为12位、11通道的高精度A/D转换芯片。Da1、Da2、Da4为快恢复TVS管，防止AD模拟输入受干扰烧坏，Ra1-Ra6分别与Ra7-Ra99构成分压网络，REF02(Ua2)给TLC2543提供基准电压。

请参见图5，图5是本实用新型低压差线性稳压器14测试装置的第一通信接口17的具体电路图。如图5所示，第一通信接口17为串口接口，主要用于TTL电平与EIA电平转换，由MAX232(Us1)芯片来完成。TVS管Ds1的作用是对接口的ESD保护。Js1为DB9接口，用于与上位机20的对接。

另外，在本实用新型的备选实施例中，也可设置有多个待测低压差线性稳压器14，利用多路分配器(Demultiplexer)的切换开关选择输入输出可调电源模块13输出的可调测试电压依序输入至多个待测低压差线性稳压器14中的一个，对每个待测低压差线性稳压器14做一次测量，从而获取批量测量的功能。

在进行具体的测试操作时，可将被测的低压差线性稳压器14串联在输出可调电源模块13与可变负载模块12之间，手动控制输出可调电源模块13的可调电压输出端131输出可调测试电压至低压差线性稳压器14的电压输入端141，并通过微型控制器10的数字信号输出引脚101输出脉冲信号至PWM信号产生器11，利用PWM信号产生器11根据脉冲信号产生的PWM信号调整与低压差线性稳压器14连接的可变负载模块12的负载值，通过设置预定的可调测试电压和负载值，并利用模数转换模块15获取低压差线性稳压器142的输出电压的电压值，微型控制器10通过对采集到的电压值与低压差线性稳压器14的标称值做比较，判断低压差线性稳压器14输出电压的偏差比（偏差比：（实际值-理论值）/理论值）、带负载能力，从而判断低压差线性稳压器14的性能，并将相应的信息显示、存储且传送到上位机20。

本实用新型的低压差线性稳压器14测试装置通过固定的电路连接，利用输出可调电源模块13输出测试电压至低压差线性稳压器14的电压输入端141，利用模数转换模块15获取低压差线性稳压器14的输出电压的电压值，使得微型控制器10可根据该电压值与低压差线性稳压器14的标称值做比较，以判断偏差比（实际值-理论值）/理论值）、带负载能力等指标，从而判断低压差线性稳压器14的性能，实现了对低压差线性稳压器14的自动检测，并进一步提高测试效率，避免了人工测试出错的情况发生。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，包括：

微型控制器，包括数字信号输出引脚以及数字信号输入引脚，所述微型控制器在所述数字信号输出引脚输出脉冲信号；

PWM信号产生器，与所述数字信号输出引脚连接，根据所述脉冲信号产生PWM信号；

可变负载模块，与PWM信号产生器连接，从所述PWM信号产生器获取所述PWM信号，根据所述PWM信号调节负载值；

输出可调电源模块，与待测试的低压差线性稳压器连接，所述输出可调电源模块包括可调电压输出端，可手动控制所述可调电压输出端输出可调测试电压，所述低压差线性稳压器包括电压输入端和电压输出端，所述电压输入端与所述可调电压输出端连接，所述电压输出端与所述可变负载模块连接，所述低压差线性稳压器根据所述可调测试电压产生输出电压并在所述电压输出端输出；

模数转换模块，包括模拟电压输入端和数字信号输出端，所述模拟电压输入端与所述电压输出端连接，所述数字信号输出端与所述数字信号输入引脚连接，所述模数转换模块测试所述输出电压的电压值并将所述电压值转换为数字信号格式并传输至所述微型控制器进行检测处理。

2.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述PWM信号产生器包括：

数模转换模块，包括数字信号输入端和模拟电压输出端，所述数字信号输入端与所述数字信号输出引脚连接，所述数模转换芯片根据所述脉冲信号产生具有预定电压值的测试电压并从所述模拟电压输出端输出；

比较器，包括比较电压输入端和比较电压输出端，所述比较电压输入端与所述模拟电压输出端连接，根据所述测试电压产生所述PWM信号。

3.根据权利要求2所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述数模转换模块的型号为DAC8543芯片。

4.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述低压差线性稳压器的测试装置进一步包括多个设置按键，所述微型控制器进一步包括多个中断引脚，所述多个设置按键分别与所述中断引脚连接，不同设置按键按下时对应的中断引脚产生中断命令以触发所述微型控制器在所述数字信号输出引脚输出不同占空比的PWM信号。

5.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述低压差线性稳压器的测试装置进一步包括第一通信接口以及设置有第二通信接口的上位机，所述微型控制器设置有通信引脚，所述通信引脚与所述第一通信接口连接，所述第一通信接口与所述第二通信接口连接，所述上位机通过所述第二通信接口向所述微型控制器发送控制信号。

6.根据权利要求5所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述微型控制器在获取所述电压值后，进一步将所述电压值通过所述第一通信接口发送至所述上位机。

7.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述低压差线性稳压器的测试装置进一步包括存储模块，所述微型控制器进一步包括存储引脚，所述存储引脚与所述存储模块连接，所述存储模块用于存储所述电压值。

8.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述微型控制器为DSP、ARM、PLC、51或AVR系列的单片机。

9.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述微型控制器为STC11F60XE芯片。

10.根据权利要求1所述的低压差线性稳压器的测试装置，其特征在于，所述模数转换模块为TLC2543芯片。

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