CN206788316U - 电路板测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电路板测试装置，包括测试模块与待测电路板(具电流过流及短路保护功能)。测试模块包括供电单元与电压调整单元。供电单元提供工作电压。电压调整单元连接供电单元，接收工作电压，并调整工作电压，以产生测试电压。待测电路板连接测试模块，且待测电路板包括第一接点、第二接点、第三接点、滤波单元与电流检测与保护控制单元。第一接点连接电压调整单元的一端。第二接点连接电压调整单元的另一端(第二端)。第三接点连接待测电路板接地端与电压调整单元的另一端(第二端)。滤波单元连接第一接点与第二接点，接收测试电压，并对测试电压滤波。电流检测与保护控制单元连接滤波单元，接收滤波后的测试电压，以进行测试。

Description

电路板测试装置

技术领域

本实用新型涉及测试装置技术领域，尤其涉及一种电路板测试装置。

背景技术

一般来说，为了确保电池模块在各种运作状态下，不会因为不正常操作或是任何突发状况，导致电池模块过载或短路而发生危险，因此电流(过电流和短路)保护是相当重要的一项功能，并且过电流和短路保护功能的测试也是一项非常重要的安全性功能测试项目。

大部分配置于电池模块上具有过电流和短路保护功能的电路板100，如图1所示，其在主电路回路上会配置有已知电阻值(例如0.001欧姆)的电流传感器(例如电阻R)，并且透过电流传感器感测电流流过其上所产生的电压降(voltage drop)，并将电压降透过滤波电路传输至电流检测与保护控制电路，以决定是否启动过电流和短路电流的保护机制。

但是，在高压大电流的实际应用中，过电流和短路电流的保护机制触动阈值(threshold value)的电流值都非常大，甚至高到好几百安培或上千安培(如汽车启动电池的应用)，并且量产电路板100的过程中，在产在线要实现产生过电流和短路电流保护的测试情境或环境的设备成本很高且可能产生其他安全性问题，使得电路板的电流(过电流和短路)保护的测试只限于在一般测试电源供应器可供给的电流范围内的精准度测试，而忽略测试电路板的电流(过电流和短路)保护功能(触动)测试。因此，对于电路板的过电流过短路保护测试仍有改善的空间。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电路板测试装置，以在不需要使用大电流的情况下，可以有效地透过小电压和小电流对电路板的过电流和短路保护功能进行测试，以增加待测电路板测试的完整性、安全性及便利性，并可降低测试成本。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种电路板测试装置，包括测试模块与待测电路板。测试模块包括供电单元与电压调整单元。供电单元提供工作电压。电压调整单元连接供电单元，接收工作电压，并调整工作电压，以产生测试电压。待测电路板连接测试模块，且待测电路板包括第一接点、第二接点、第三接点、滤波单元和电流检测与保护控制单元。第一接点连接电压调整单元的一端。第二接点连接电压调整单元的另一端(第二端)。第三接点连接接地端与电压调整单元的另一端(第二端)。滤波单元连接第一接点与第二接点，接收测试电压，并对测试电压滤波。电流检测与保护控制单元连接滤波单元，接收滤波后的测试电压，以进行测试。

其中，所述供电单元包括电压源与第一电阻。电压源提供工作电压。第一电阻具有第一端与第二端，第一电阻的第一端连接电压源，第一电阻的第二端连接电压调整单元。

其中，所述电压调整单元包括多个开关单元与多个电阻。多个开关单元连接供电单元与第一接点。每一第二电阻具有第一端与第二端，每一第二电阻的第一端分别连接对应的开关单元，每一第二电阻的第二端连接第二接点与第三接点。

其中，所述供电单元还包括切换控制单元。切换控制单元连接前述开关单元，产生多个控制电路给开关单元。

其中，所述待测电路板还包括第一隔离接点、第二隔离接点与电流感测单元。第一隔离接点具有第一端与第二端，第一隔离接点的第一端连接第二接点，第一隔离接点的第二端连接接地端。第二隔离接点具有第一端与第二端，第二隔离接点的第一端连接第三接点，第二隔离接点的第二端连接第一隔离接点的第二端。电流感测单元连接第一接点、第一隔离接点的第二端与第二隔离接点的第二端。

其中，所述电流感测单元为电流感测电阻或霍尔电流检测装置。

其中，所述待测电路板还包括保护开关单元。保护开关单元连接电流检测与保护控制单元和电流感测单元。

本实用新型实施例所提供的电路板测试装置，通过控制测试模块的供电单元提供小电压和小电流及测试模块的电压调整单元产生对应压降的测试电压，并将测试电压透过待测电路板的第一接点与第二接点及滤波单元传输至电流检测与保护控制单元，以对电流检测与保护控制单元的过电流和短路保护功能进行测试。如此一来，在不需要使用大电流的情况下，可以有效地透过小电压和小电流对待测电路板的过电流和短路保护功能进行测试，以增加测试的完整度、安全性及便利性，并可降低测试成本。

附图说明

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

图1为现有技术具有过电流和短路保护功能的待测电路板的电路示意图；

图2为根据本实用新型实施例所述的电路板测试装置的电路示意图。

具体实施方式

本实用新型的主要思想在于，基于控制测试模块的供电单元提供小电压和小电流及测试模块的电压调整单元产生对应压降的测试电压，并将测试电压透过待测电路板的第一接点与第二接点及滤波单元传输至电流检测与保护控制单元，以对电流检测与保护控制单元的过电流和短路保护功能进行测试。如此一来，在不需要使用大电流的情况下，可以有效地透过小电压和小电流对待测电路板的过电流和短路保护功能进行测试，以增加测试的完整度、安全性及便利性，并可降低测试成本。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。

以下所列举的各实施例中，将以相同的标号代表相同或相似的元件或构件。

图2为根据本实用新型实施例所述的电路板测试装置的电路示意图。电路板测试装置200包括测试模块210与待测电路板240。在本实施例中，待测电路板240例如配置在电池模块(例如锂电池组、车用启动电池组)上，用于进行提供过电流和短路保护的功能。

测试模块210包括供电单元220与电压调整单元230。供电单元220提供测试模块210用于进行测试时所需的工作电压。电压调整单元230连接供电单元220，接收工作电压，并调整工作电压，以产生测试电压。也就是说，电压调整单元230可将工作电压进行调整，以产生不同压降的测试电压，以便于进行后续的测试。

待测电路板240连接测试模块210，以便于进行测试。待测电路板240包括第一接点251、第二接点252、第三接点253、滤波单元260和电流检测与保护控制单元270。

第一接点251连接电压调整单元230的一端。第二接点252连接电压调整单元230的另一端。第三接点253连接接地端与电压调整单元230的另一端。滤波单元260连接第一接点251与第二接点252，以透过第一接点251与第二接点252接收测试电压，并对测试电压滤波。电流检测与保护控制单元270连接滤波单元260，接收滤波后的测试电压，以进行电流检测与保护的功能测试。

在本实施例中，供电单元220包括电压源221与第一电阻R1。电压源221例如为固定电压或可调电压的电压源，以提供工作电压。第一电阻R1具有第一端与第二端，第一电阻R1的第一端连接电压源221，以接收工作电压，第一电阻R1的第二端连接电压调整单元230，以将工作电压输出给电压调整单元230。

电压调整单元230包括多个开关单元S1、S2、S3、S4与多个第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4。开关单元S1、S2、S3、S4连接供电单元220(即连接第一电阻R1的第二端)与第一接点251。每一第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4具有第一端与第二端。每一第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4的第一端分别连接对应的开关单元S1、S2、S3、S4。也就是说，第二电阻R2_1的第一端连接开关单元S1，第二电阻R2_2的第一端连接开关单元S2，第二电阻R2_3的第一端连接开关单元S3，第二电阻R2_4的第一端连接开关单元S4。每一第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4的第二端连接第二接点252与第三接点253。其中，第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4的电阻值例如介于100欧姆至600欧姆之间。

在本实施例中，第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4的电阻值可依实际应用触发阈值设计而彼此相同或不同，并透过开关单元S1、S2、S3、S4的导通或不导通，使得第二电阻R2_1、R2_2、R2_3、R2_4分别与第一电阻R1对工作电压进行分压，以提供不同压降的测试电压。而在前述实施例中，开关单元与第二电阻的数量是以4个为例，但本实施例不限于此，用户可视需求自行调整开关单元与第二电阻的数量，例如2个、3个、5个或5个以上。并且，开关单元与第二电阻的数量相对应，即开关单元的数量为4个，第二电阻的数量亦为4个，其余则类推。

在整体操作上，用户将测试模块210与待测电路板240连接，即将测试模块210的电压调整单元230连接待测电路板240的第一接点251、第二接点252与第三接点253。接着，用户启动测试模块210，即电压源221开始提供工作电压，并且用户选择导通开关单元S1、S2、S3、S4的其中之一，例如导通开关单元S1，使得第二电阻R2_1与第一电阻R1对工作电压进行分压，以产生对应压降的测试电压。接着，测试电压透过第一接点251、第二接点252传输至滤波单元260进行滤波，在将滤波后的测试输出至电流检测与保护控制单元270，以便对电流检测与保护控制单元270进行测试。

举例来说，当电流检测与保护控制单元270接收到滤波后的测试电压(即满足电流检测与保护控制单元270触发过电流和短路保护机制所需的阈值电压)时，电流检测与保护控制单元270启动并对待测电路板240进行过电流和短路保护的机制，则表示电流检测与保护控制单元270的过电流和短路保护功能为正常。当电流检测与保护控制单元270接收到滤波后的测试电压时，电流检测与保护控制单元270未启动，则表示电流检测与保护控制单元270的过电流和短路保护功能为不正常。此时，用户便可得知电流检测与保护控制单元270的过电流和短路保护功能是否正常，若是电流检测与保护控制单元270的过电流和短路保护功能不正常，便可进行维修的处理。

如此一来，用户可在不需要使用大电流的情况下，透过控制测试模块210的供电单元220提供小电压和小电流及测试模块的电压调整单元230产生对应压降的测试电压，对待测电路板240的过电流和短路保护功能进行测试，以增加测试的完整性、安全性及便利性。

进一步来说，开关单元S1、S2、S3、S4可以为MOS晶体管，并且供电单元220还包括切换控制单元280。切换控制单元280连接开关单元S1、S2、S3、S4，产生多个控制信号给开关单元S1、S2、S3、S4，以便控制并切换开关单元S1、S2、S3、S4的导通或不导通，例如开关单元S1、S2、S3、S4可以单独导通或部分同时导通，进而进行相对应的测试。

另外，在一实施例中，待测电路板240更包括第一隔离接点291、第二隔离接点292与电流感测单元293。第一隔离接点291具有第一端与第二端，第一隔离接点291的第一端连接第二接点252，第一隔离接点291的第二端连接接地端。第二隔离接点292具有第一端与第二端，第二隔离接点292的第一端连接第三接点253，第二隔离接点292的第二端连接第一隔离接点291的第二端。电流感测单元293连接第一接点251、第一隔离接点291的第二端与第二隔离接点292的第二端。在本实施例中，电流感测单元293可为电流感测电阻或霍尔电流检测装置，并且电流感测电阻的阻值大约为0.001欧姆。

举例来说，当待测电路板240测试完成且电流检测与保护控制单元270的过电流和短路保护为正常时，用户在移除测试模块210后，可利用直接焊接或透过0欧姆电阻连接的方式，分别将第一隔离接点291及第二隔离接点292的两端连接并短路，使得电流感测单元293连接第二接点252与第三接点253。接着，当电池模块运作时，配置于电池模块上的待测电路板240可透过电流感测单元293来感测流经其上的电流的大小，产生对应的感测电压给电流检测与保护控制单元270，以便电流检测与保护控制单元270根据感测电压决定是否进行过电流和短路保护的机制。

进一步来说，待测电路板240更包括保护开关单元294，用于进行过电流和短路保护的机制。保护开关单元294连接电流检测与保护控制单元270和电流感测单元293。其中，当电流感测单元293所产生的感测电压大于阈值时，电流检测与保护控制单元270会控制保护开关单元294，例如保护开关单元294不导通，以便进行过电流和短路保护。当电流感测单元293所产生的感测电压小于阈值时，电流检测与保护控制单元270会控制保护开关单元294，例如保护开关单元294导通，使得待测电路板240仍可正常运作。

综上所述，本实用新型通过控制测试模块的供电单元提供小电压和小电流及测试模块的电压调整单元产生对应压降的测试电压，并将测试电压透过待测电路板的第一接点与第二接点及滤波单元传输至电流检测与保护控制单元，以对电流检测与保护控制单元的过电流和短路保护功能进行测试。如此一来，在不需要使用大电流的情况下，可以有效地透过小电压和小电流对电路板的过电流和短路保护功能进行测试，以增加测试的完整性、安全性及便利性，并可降低测试成本。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种电路板测试装置，其特征在于，包括：

测试模块，包括：

供电单元，提供工作电压；

电压调整单元，连接所述供电单元，接收所述工作电压，并调整所述工作电压，以产生测试电压；

待测电路板，连接所述测试模块，所述待测电路板包括：

第一接点，连接所述电压调整单元；

第二接点，连接所述电压调整单元；

第三接点，连接接地端与所述电压调整单元；

滤波单元，连接所述第一接点与所述第二接点，接收所述测试电压，并对所述测试电压滤波；

电流检测与保护控制单元，连接所述滤波单元，接收滤波后的所述测试电压，以进行测试。

2.根据权利要求1所述的电路板测试装置，其特征在于，所述供电单元包括：

电压源，提供所述工作电压；

第一电阻，具有第一端与第二端，所述第一电阻的第一端连接所述电压源，所述第一电阻的所述第二端连接所述电压调整单元。

3.根据权利要求1所述的电路板测试装置，其特征在于，所述电压调整单元包括：

多个开关单元，连接所述供电单元与所述第一接点；

多个第二电阻，每一所述第二电阻具有第一端与第二端，每一所述第二电阻的所述第一端分别连接对应的所述开关单元，每一所述第二电阻的所述第二端连接所述第二接点与所述第三接点。

4.根据权利要求3所述的电路板测试装置，其特征在于，所述多个第二电阻的电阻值彼此相同或不同。

5.如权利要求3所述的电路板测试装置，其特征在于，所述多个开关单元为MOS晶体管。

6.如权利要求3所述的电路板测试装置，其特征在于，所述供电单元还包括：

切换控制单元，连接所述多个开关单元，产生多个控制电路给所述多个开关单元。

7.如权利要求1所述的电路板测试装置，其特征在于，所述待测电路板还包括：

第一隔离接点，具有第一端与第二端，所述第一隔离接点的所述第一端连接所述第二接点，所述第一隔离接点的所述第二端连接所述接地端；

第二隔离接点，具有第一端与第二端，所述第二隔离接点的所述第一端连接所述第三接点，所述第二隔离接点的所述第二端连接所述第一隔离接点的所述第二端；

电流感测单元，连接所述第一接点、所述第一隔离接点的所述第二端与所述第二隔离接点的所述第二端。

8.如权利要求7所述的电路板测试装置，其特征在于，所述电流感测单元为电流感测电阻或霍尔电流检测装置。

9.如权利要求7所述的电路板测试装置，其特征在于，所述待测电路板还包括：

保护开关单元，连接所述电流检测与保护控制单元和所述电流感测单元。