CN206546421U - 一种负载模块以及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种负载模块以及测试系统，所述负载模块包括：电源集成电路、电子负载、反馈控制电路、功率采集集成电路；所述电源集成电路的第一端与所述电子负载的第一端连接；所述电源集成电路的第二端与所述反馈控制电路的第二端连接；所述电源集成电路的第三端与用于供电的PSE连接；所述电子负载的第二端与所述功率采集集成电路的第一端连接；所述功率采集集成电路的第二端与用于控制负载功率的单片机模块连接；所述反馈控制电路的第一端与所述单片机模块连接。通过本实用新型的技术方案，可以根据PSE的输出功率自动调整负载模块的负载功率，更灵活、更高效的满足多端口的测试需求，可以降低测试成本、提升测试效率、简化生产测试操作。

Description

一种负载模块以及测试系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种负载模块以及测试系统。

背景技术

PoE(Power Over Ethernet，有源以太网)供电是指：在以太网布线基础架构不作任何改动的情况下，在为基于IP的无线终端设备(例如IP电话机、无线局域网接入点、网络摄像机等)传输数据的同时，还能够为无线终端设备提供直流供电的技术。其中，PoE供电系统可以包括PSE(Power Sourcing Equipment，供电端设备)和PD(Powered Device，受电端设备)两部分，该PSE是为无线终端设备供电的设备，如交换机等，而PD可以是接受供电的无线终端设备。

为了保证PSE能够正常对PD供电，在PSE出厂之前，通常需要对PSE进行测试，以提前筛选出存在故障的PSE，从而提高已出厂的PSE的质量和可靠性。具体的，可以采用图1所示的测试系统，PSE存在多个端口，每个端口连接一个电阻负载，该电阻负载作为PSE的PD，由PSE对该电阻负载供电。

随着PoE供电技术的不断发展，PSE可以同时支持多种功率等级，如支持15.4W、30W、60W、120W等，如图1所示，PSE的端口1可以输出30W的功率，而端口2可以输出60W的功率，端口3可以输出120W的功率等。

在此情况下，则需要选取多个类型的电阻负载，如与端口1连接的电阻负载1是支持30W功率的电阻负载，与端口2连接的电阻负载2是支持60W功率的电阻负载，与端口3连接的电阻负载3是支持120W功率的电阻负载。

由于需要选取多个类型的电阻负载，因此，测试的灵活性较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种负载模块，所述负载模块包括：

电源集成电路、电子负载、反馈控制电路、功率采集集成电路；

所述电源集成电路的第一端与所述电子负载的第一端连接；

所述电源集成电路的第二端与所述反馈控制电路的第二端连接；

所述电源集成电路的第三端与用于供电的供电端设备PSE连接；

所述电子负载的第二端与所述功率采集集成电路的第一端连接；

所述功率采集集成电路的第二端与用于控制负载功率的单片机模块连接；

所述反馈控制电路的第一端与所述单片机模块连接。

所述电源集成电路，用于根据电压转换策略将所述PSE输入的第一电压转换成第二电压，并将所述第二电压输出给所述电子负载；

所述功率采集集成电路，用于采集所述电子负载的负载功率，并将所述负载功率输出给所述单片机模块，以使所述单片机模块根据所述负载功率确定电压转换策略，并将所述电压转换策略输出给所述反馈控制电路；

所述反馈控制电路，用于将所述电压转换策略输出给所述电源集成电路。

当负载功率小于目标功率时，所述电压转换策略为增加第二电压的电压值；当负载功率大于目标功率时，所述电压转换策略为减小第二电压的电压值。

所述电子负载具体包括：热敏电阻PTC负载。

本实用新型提供一种测试系统，所述测试系统包括上述的负载模块、供电端设备PSE、以及通路切换模块；其中：

所述PSE包括支持有源以太网PoE供电的端口，所述端口与所述通路切换模块的第一端连接，所述通路切换模块的第二端与所述负载模块连接。

当端口的数量为多个时，则负载模块的数量为多个，且通路切换模块的数量与端口的数量相同，端口与通路切换模块的连接关系是一一连接；

当端口需要连接N个负载模块时，则将与所述端口连接的通路切换模块与所述N个负载模块连接，其中，所述N为大于等于1的正整数。

当端口的数量为多个时，则负载模块的数量为多个，且通路切换模块的数量与负载模块的数量相同，负载模块与通路切换模块的连接关系是一一连接；

当端口需要连接M个负载模块时，则将与所述M个负载模块分别连接的通路切换模块均与所述端口连接，其中，所述M为大于等于1的正整数。

针对端口需要连接N个负载模块/M个负载模块的过程，根据所述端口支持的功率以及负载模块的目标功率，确定所述端口需要连接的负载模块的数量。

在一个例子中，不同的端口所支持的功率可以相同或者不同；而且，不同的负载模块的目标功率可以相同或者不同。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中，可以根据PSE的输出功率自动调整负载模块的负载功率，使负载模块的负载功率与PSE的输出功率适应，负载模块能够支持多种功率的测试，进而更灵活、更高效的满足多端口的测试需求，不需要选取多个类型的负载，测试灵活性更好。可以降低测试成本、提升测试效率、简化生产测试操作，电路结构更简单，可靠性更高，可维护性更高。

附图说明

为了更加清楚地说明本实用新型实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或者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实用新型中所记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的测试系统的示意图；

图2是本实用新型一种实施方式中的测试系统的第一种结构图；

图3是本实用新型一种实施方式中的测试系统的第二种结构图；

图4是本实用新型一种实施方式中的测试系统的第三种结构图；

图5是本实用新型一种实施方式中的测试系统的第四种结构图；

图6是本实用新型一种实施方式中的负载模块的结构图。

具体实施方式

在本实用新型使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本实用新型。本实用新型和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息，取决于语境。所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请实施例中提出一种测试系统，如图2所示，该测试系统可以包括负载模块10和PSE20，该PSE20可以包括支持PoE供电的端口21，且端口21与负载模块10连接。PSE20可以通过端口21向负载模块10供电，从而对PSE20进行测试，以提前筛选出存在故障的PSE20，提高PSE的质量和可靠性。

在另一个例子中，该测试系统还可以包括通路切换模块30，如图3所示，PSE20的端口21与通路切换模块30的第一端31连接，通路切换模块30的第二端32与负载模块10连接。其中，通路切换模块30位于端口21与负载模块10之间，起到供电线路切换、连接的作用。因此，PSE20可以通过端口21和通路切换模块30向负载模块10供电，以使负载模块10可以接收到PSE20的供电。

通常情况下，PSE20可以包括多个端口21，每个端口21均为以太网形式的端口，即该端口21可以用于传输数据。其中，端口21的数量可以根据实际需要选择，不同类型的PSE20的端口数量可以相同，也可以不同。而且，PSE20的所有端口21可以均支持PoE供电，也可以只有部分端口21支持PoE供电。

例如，某个类型的PSE20可以共包括48个端口，这48个端口可以均支持PoE供电，也可以只有部分端口支持PoE供电，以只有36个端口支持PoE供电为例进行说明，则可以是第1个端口-第36个端口支持PoE供电，也可以是24个奇数端口(如第1、3、5、7、…、47个端口)和12个偶数端口(如第2、6、10…、46个端口)支持PoE供电，对此支持PoE供电的端口不做限制。而且，为了方便描述，后续过程中指出的端口，均可以是指支持PoE供电的端口。

由于PSE20可以同时支持多种功率等级，如支持15.4W、30W、60W、120W等，因此，对于支持PoE供电的每个端口21来说，不同的端口21所支持的功率可以相同或者不同。例如，第1个端口21支持15.4W，第2个端口21支持30W，第3个端口21支持60W，第4、5个端口21支持120W，对此不做限制。

在一个例子中，当端口21的数量为多个时，则负载模块10的数量可以为多个，且通路切换模块30的数量可以为多个。而且，负载模块10可以有一个目标功率，即负载模块10的功率最终会稳定在该目标功率。对于多个负载模块10来说，不同负载模块10的目标功率可以相同或者不同。以所有负载模块10的目标功率相同为例，则可以选取相同类型的负载模块10，如所有负载模块10均选取目标功率为30W的负载模块10，而不用选取多个类型的负载模块10。

在一个例子中，由于不同的端口21所支持的功率可以相同或者不同，而所有负载模块10的目标功率相同，因此，还可以根据端口21支持的功率以及负载模块10的目标功率，确定端口21需要连接的负载模块10的数量。

例如，当端口21支持的功率为15.4W，负载模块10的目标功率为30W时，则端口21需要连接的负载模块10的数量为1个，即1个负载模块10可以消耗1个端口21的输出功率。当端口21支持的功率为30W，负载模块10的目标功率为30W时，则端口21需要连接的负载模块10的数量为1个，即1个负载模块10可以消耗1个端口21的输出功率。当端口21支持的功率为60W，负载模块10的目标功率为30W时，则端口21需要连接的负载模块10的数量为2个，即2个负载模块10可以消耗1个端口21的输出功率。当端口21支持的功率为120W，负载模块10的目标功率为30W时，则端口21需要连接的负载模块10的数量为4个，即4个负载模块10可以消耗1个端口21的输出功率。

在一个例子中，如图4所示，当端口21的数量为多个，且负载模块10的数量为多个时，则通路切换模块30的数量可以与端口21的数量相同，端口21与通路切换模块30的连接关系是一一连接，即一个端口21连接一个通路切换模块30。基于此，当端口21需要连接N个(N为大于等于1的正整数)负载模块10时，则将与该端口21连接的通路切换模块30与N个负载模块10连接。

在图4中，端口21的数量为3个(以3个为例进行说明，实际应用中会更多)，通路切换模块30的数量为3个(与端口21的数量相同)，负载模块10的数量为4个(与端口21的数量可以相同或者不同，图4中以不同为例)。

假设第一个端口21支持的功率为120W，负载模块10的目标功率为30W，则第一个端口21需要连接4个负载模块10。基于此，第一个端口21连接第一个通路切换模块30，该通路切换模块30与4个负载模块10连接，如连接第一个负载模块10、第二个负载模块10、第三个负载模块10、第四个负载模块10。

假设第二个端口21支持的功率为60W，负载模块10的目标功率为30W，则第二个端口21需要连接2个负载模块10。基于此，第二个端口21连接第二个通路切换模块30，该通路切换模块30与2个负载模块10连接，如可以连接第三个负载模块10、第四个负载模块10。此外，假设第三个端口21支持的功率为30W或者15.4W，负载模块10的目标功率为30W，则第三个端口21需要连接1个负载模块10。基于此，第三个端口21连接第三个通路切换模块30，该通路切换模块30与1个负载模块10连接，如可以连接第四个负载模块10。

与上述图4所示的连接关系不同的是，在另一个例子中，如图5所示，当端口21的数量为多个，且负载模块10的数量为多个时，则通路切换模块30的数量还可以与负载模块10的数量相同，而且负载模块10与通路切换模块30的连接关系是一一连接，即一个负载模块10连接一个通路切换模块30。基于此，当端口21需要连接M个(M为大于等于1的正整数)负载模块10时，则可以将与M个负载模块10分别连接的通路切换模块30均与该端口21连接。

在图5中，端口21的数量为3个(以3个为例进行说明，实际应用中会更多)，负载模块10的数量为4个(与端口21的数量可以相同或者不同，图5中以不同为例)，通路切换模块30的数量为4个(与负载模块10的数量相同)。

如图5所示，第一个通路切换模块30与第一个负载模块10连接，第二个通路切换模块30与第二个负载模块10连接，第三个通路切换模块30与第三个负载模块10连接，第四个通路切换模块30与第四个负载模块10连接。

在此基础上，假设第一个端口21支持的功率为120W，负载模块10的目标功率为30W，则第一个端口21需要连接4个负载模块10。基于此，第一个端口21可以连接第一个通路切换模块30、第二个通路切换模块30、第三个通路切换模块30、第四个通路切换模块30。此外，假设第二个端口21支持的功率为60W，负载模块10的目标功率为30W，则第二个端口21需要连接2个负载模块10。基于此，第二个端口21可以连接第三个通路切换模块30、第四个通路切换模块30。假设第三个端口21支持的功率为30W或者15.4W，负载模块10的目标功率为30W，则第三个端口21可以连接第四个通路切换模块30。

基于上述原理，可以通过对通路切换模块30进行控制，将一个端口21连接到一个或者多个负载模块10，从而支持端口21被配置成任一种功率等级，实现端口的灵活设计。而且，负载模块10的数量不用太多，就可以支持各种功率等级的端口21，例如，假设最大的功率等级为120W，则负载模块10的目标功率为30W时，最少用4个负载模块10即可，假设最大的功率等级为240W，则负载模块10的目标功率为30W时，最少用8个负载模块10即可。因此，可以使用较少数目的负载模块10支持多个端口21的测试，端口21的数量可以远远大于负载模块10的数量，从而节约测试成本、提升测试效率、简化生产操作。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中，可以根据PSE的输出功率自动调整负载模块的负载功率，使负载模块的负载功率与PSE的输出功率适应，负载模块能够支持多种功率的测试，进而更灵活、更高效的满足多端口的测试需求，不需要选取多个类型的负载，测试灵活性更好。可以降低测试成本、提升测试效率、简化生产测试操作，电路结构更简单，可靠性更高，可维护性更高。而且，PSE的多个端口可以支持PoE功能，满足多端口PSE的测试需求。

针对图2、图3、图4、图5中的负载模块10，如图6所示，负载模块10可以包括：电源集成电路11(如电源IC)、电子负载12、反馈控制电路13、功率采集集成电路14(如功率采集IC)。其中，电子负载12可以包括但不限于：PTC(Positive Temperature Coefficient，正的温度系数，即热敏电阻)负载。

如图6所示，电源集成电路11的第一端111与电子负载12的第一端121连接；电源集成电路11的第二端112与反馈控制电路13的第二端132连接；电源集成电路11的第三端113与用于供电的PSE20连接(在图2中，与PSE20的端口21连接，在图3-图5中，与通路切换模块30的第二端32连接，并通过通路切换模块30连接到PSE20的端口21)；电子负载12的第二端122与功率采集集成电路14的第一端141连接；功率采集集成电路14的第二端142与用于控制负载功率的单片机模块40的第一端41连接；反馈控制电路13的第一端131与单片机模块40的第二端42连接。当然，在实际应用中，负载模块10内部的连接关系并不局限于图6所示，如电子负载12的第三端还可以与反馈控制电路13的第三端连接，图6中并未视出该连接关系，对此不做限制。

如图6所示，电源集成电路11在接收到PSE20输入的第一电压之后，可以根据电压转换策略将该第一电压转换成第二电压，并将该第二电压输出给电子负载12。电子负载12可以基于第二电压正常工作，且在电子负载12的正常工作过程中，功率采集集成电路14可以采集到电子负载12的负载功率，并将电子负载12的负载功率输出给单片机模块40，以使单片机模块40根据电子负载12的负载功率确定电压转换策略，并将该电压转换策略输出给反馈控制电路13，而反馈控制电路13可以将该电压转换策略输出给电源集成电路11，以使电源集成电路11根据电压转换策略，将PSE20输入的第一电压转换成第二电压。

在一个例子中，单片机模块40可以根据电子负载12的负载功率和电子负载12的目标功率(如上述的30W)确定电源集成电路11的电压转换策略。例如，当负载功率小于目标功率时，则电压转换策略为增加第二电压的电压值；当负载功率大于目标功率时，则电压转换策略为减小第二电压的电压值。

综上所述，电源集成电路11在第一次接收到PSE20输入的第一电压(第一电压保持不变，如40伏等)后，由于没有电压转换策略，因此将第一电压转换成预设电压值，如12伏。假设电子负载12当前的负载功率为20W，则单片机模块40生成的电压转换策略为增加第二电压的电压值，如将第一电压转换成15伏。电源集成电路11再次接收到第一电压后，将第一电压转换成15伏。假设电子负载12当前的负载功率为28W，则单片机模块40生成的电压转换策略为增加第二电压的电压值，如将第一电压转换成16伏。电源集成电路11再次接收到第一电压后，将第一电压转换成16伏。以此类推，一直到电子负载12当前的负载功率为30W，这时，单片机模块40不再生成新的电压转换策略，不再对电源集成电路11的电压转换策略进行调整，而电源集成电路11可以使用最后一次收到的电压转换策略，这样，电子负载12的负载功率将保持在30W。

综上所述，通过负载模块10内部的功率调整，可以使电子负载12的负载功率达到目标功率，继而与图4、图5等结构配合，实现对PSE20的测试。而且，电子负载12的目标功率需要与端口21支持的功率相适应，例如，当端口21支持的功率为15.4W，则目标功率为15.4W，当端口21支持的功率为30W，则目标功率为30W，当端口21支持的功率为60W，且通过两个负载模块10消耗端口21的60W功率时，则目标功率为30W，对此目标功率的数值不做限制。

在一个例子中，上述电子负载12可以为PTC负载，PTC负载是一种典型的具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定温度(居里温度)时，PTC负载的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。在通电后，PTC负载会发热，电流会从小变大再变小，最后达到恒定，因此，PTC负载具有温度恒定时消耗恒定功率的原理，PTC负载的负载功率与电压值会成比例关系。基于此，可以将PTC负载作为负载模块10的电子负载12，并通过调整PTC负载的供电电压，达到调整PTC负载的负载功率的目的，继而为PSE提供稳定的负载。

在一个例子中，可以选用24伏、50W、230度的PTC负载，50W是PTC负载的最大功率，24伏是PTC负载的最大电压，230度是PTC负载的最高温度。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中，可以根据PSE的输出功率自动调整负载模块的负载功率，使负载模块的负载功率与PSE的输出功率适应，负载模块能够支持多种功率的测试，进而更灵活、更高效的满足多端口的测试需求，不需要选取多个类型的负载，测试灵活性更好。可以降低测试成本、提升测试效率、简化生产测试操作，电路结构更简单，可靠性更高，可维护性更高。而且，PSE的多个端口可以支持PoE功能，满足多端口PSE的测试需求。

以上为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的修改、等同替换、改进，均包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种负载模块，其特征在于，所述负载模块包括：

电源集成电路、电子负载、反馈控制电路、功率采集集成电路；

所述电源集成电路的第一端与所述电子负载的第一端连接；

所述电源集成电路的第二端与所述反馈控制电路的第二端连接；

所述电源集成电路的第三端与用于供电的供电端设备PSE连接；

所述电子负载的第二端与所述功率采集集成电路的第一端连接；

所述功率采集集成电路的第二端与用于控制负载功率的单片机模块连接；

所述反馈控制电路的第一端与所述单片机模块连接。

2.根据权利要求1所述的负载模块，其特征在于，

所述电源集成电路，用于根据电压转换策略将所述PSE输入的第一电压转换成第二电压，并将所述第二电压输出给所述电子负载；

所述功率采集集成电路，用于采集所述电子负载的负载功率，并将所述负载功率输出给所述单片机模块，以使所述单片机模块根据所述负载功率确定电压转换策略，并将所述电压转换策略输出给所述反馈控制电路；

所述反馈控制电路，用于将所述电压转换策略输出给所述电源集成电路。

3.根据权利要求2所述的负载模块，其特征在于，当所述负载功率小于目标功率时，则所述电压转换策略为增加第二电压的电压值；当所述负载功率大于目标功率时，则所述电压转换策略为减小第二电压的电压值。

4.根据权利要求1所述的负载模块，其特征在于，

所述电子负载具体包括：热敏电阻PTC负载。

5.一种测试系统，其特征在于，所述测试系统包括如权利要求1-4任一项所述的负载模块、供电端设备PSE、以及通路切换模块；其中：

所述PSE包括支持有源以太网PoE供电的端口，所述端口与所述通路切换模块的第一端连接，所述通路切换模块的第二端与所述负载模块连接。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，

当端口的数量为多个时，则负载模块的数量为多个，且通路切换模块的数量与端口的数量相同，端口与通路切换模块的连接关系是一一连接；

当端口需要连接N个负载模块时，则将与所述端口连接的通路切换模块与所述N个负载模块连接，其中，所述N为大于等于1的正整数。

7.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，

当端口的数量为多个时，则负载模块的数量为多个，且通路切换模块的数量与负载模块的数量相同，负载模块与通路切换模块的连接关系是一一连接；

当端口需要连接M个负载模块时，则将与所述M个负载模块分别连接的通路切换模块均与所述端口连接，其中，所述M为大于等于1的正整数。

8.根据权利要求6或7所述的测试系统，其特征在于，根据所述端口支持的功率以及负载模块的目标功率，确定所述端口需要连接的负载模块的数量。

9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，不同的端口所支持的功率相同或者不同；不同的负载模块的目标功率相同或者不同。