CN208969222U - 一种电源设备测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电源测试领域，公开了一种电源设备测试装置，包括按键模块、控制模块、可调负载、采样模块以及显示模块；按键模块根据用户输入生成按键信号；按键信号携带控制可调负载的参数信息；控制模块根据按键信号生成阻值调节信号；可调负载根据阻值调节信号调节自身阻值，并生成模拟采样电压；采样模块根据模拟采样电压生成数字采样信号；控制模块根据数字采样信号生成测试结果，显示模块对测试结果进行显示，由于可调负载具有根据用户输入的参数信息调节自身阻值和功率的优点，克服了每种电源产品都需开发对应的测试装置的缺陷，减小了测试装置开发工作量和成本。

Description

一种电源设备测试装置

技术领域

本实用新型属于电源测试领域，尤其涉及一种电源设备测试装置。

背景技术

一般地，电子产品均包括电源设备，根据电子产品的工作情况，不同的电源设备存在不同的负载状态，为了保证电子产品的可靠性，需要对电源设备在预设负载状态下的输出电压进行有效测试。

现有的测试方案主要为:使用电压测量工具，分别测试不同电源设备在不同负载状态下的输出电压值。现有的测试方案每种电源设备的负载状态都需要不同的测试装置进行测试；由于现有的测试方案无法自动调节测试装置的负载状态，因此无法实现各种负载状态下对各种电源设备进行测试，导致每种电源产品都需开发对应的测试装置，测试装置开发工作量大，且成本较高。

故传统的电源设备测试装置开发工作量大，且成本较高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电源设备测试装置，旨在解决传统的电源设备测试装置存在开发工作量大，且成本较高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电源设备测试装置，

与待测电源设备连接，其特征在于，所述电源设备测试装置包括：

用于根据用户输入生成按键信号的按键模块；所述按键信号携带控制可调负载的参数信息；

与所述按键模块连接，根据所述按键信号生成阻值调节信号的控制模块；

与所述控制模块和所述待测电源设备连接，用于根据所述阻值调节信号调节自身阻值，并生成模拟采样电压的所述可调负载；

与所述控制模块、所述待测电源设备以及所述可调负载连接，用于根据所述模拟采样电压生成数字采样信号的采样模块；以及

与所述控制模块连接，用于显示所述控制模块根据所述数字采样信号生成的测试结果的显示模块。

进一步地，所述可调负载包括：

与所述控制模块连接，用于根据所述阻值调节信号生成基准电压的基准电压生成模块；

与所述待测电源设备连接，用于生成模拟采样电压和反馈电压的可调电阻；

与所述基准电压生成模块和所述可调电阻连接，用于根据所述基准电压和所述反馈电压生成调节基准参考电压的比较模块；

所述可调电阻还根据所述调节基准参考电压调节自身电阻。

进一步地，所述基准电压生成模块包括：

与所述控制模块连接，用于根据所述阻值调节信号生成编码信号的解码模块；

与所述解码模块连接，用于根据所述编码信号调节自身阻值的基准电阻；

与所述控制模块和所述基准电阻模块连接，用于根据所述基准电阻的自身阻值生成基准电压的开关模块。

进一步地，所述基准电阻包括多个并联的可变电阻；所述可变电阻包括：

电位器；

与所述电位器连接，用于根据编码信号使所述电位器的第一端接地或悬空的通断模块。

进一步地，所述可调电阻包括多个并联的电子负载单元。

进一步地，所述可调电阻包括至少2个并联的电子负载单元。

进一步地，所述可调电阻包括至少4个并联的电子负载单元。

进一步地，所述电子负载单元包括第一场效应管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；

所述第一场效应管的漏极构成所述电子负载单元的模拟采样电压输出端，所述第一场效应管的源极与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端为所述电子负载单元的反馈电压输出端，所述第一场效应管的栅极与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为所述电子负载单元的反馈电压输入端，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端共接于电源地。

进一步地，所述比较模块包括多个与所述电子负载单元对应的子比较单元；所述子比较单元根据所述基准电压和所述电子负载单元输入的反馈电压生成调节基准参考电压。

进一步地，所述子比较单元包括比较器、第一电容、第五电阻以及第六电阻；

所述比较器的正相输入端与所述第五电阻的第一端连接，所述比较器的反相输入端、所述第一电容的第一端以及所述第六电阻的第一端共同构成所述子比较单元的反馈电压输入端，所述第五电阻的第二端为所述子比较单元的基准电压输入端，所述比较器的输出端、所述第一电容的第二端以及所述第六电阻的第二端共同构成所述子比较单元的调节基准参考电压输出端。

本实用新型实施例包括按键模块、控制模块、可调负载、采样模块以及显示模块；按键模块根据用户输入生成按键信号；按键信号携带控制可调负载的参数信息；控制模块根据按键信号生成阻值调节信号；可调负载根据阻值调节信号调节自身阻值，并生成模拟采样电压；采样模块根据模拟采样电压生成数字采样信号；控制模块根据数字采样信号生成测试结果，显示模块对测试结果进行显示，由于可调负载具有根据用户输入的参数信息调节自身阻值和功率的优点，克服了每种电源产品都需开发对应的测试装置的缺陷，减小了测试装置开发工作量和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术实用新型，下面将对实施例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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置的一种模块结构图；

图2为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置的另一种模块结构图；

图3为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置可调负载的一种模块结构图；

图4为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置可调负载中的基准电压生成模块一种模块结构图；

图5为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置可调负载中的基准电压生成模块中的基准电阻的一种模块结构图；

图6为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置可调负载中的基准电压生成模块的一种模块结构图；

图7为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置的示例电路结构图；

图8为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置中的电子负载单元和子比较单元的示例电路结构图。

图9为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置中的电位器和通断模块的示例电路结构图。

图10为本实用新型实施例提供的电源设备测试装置中的开关模块的示例电路结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本实用新型实施例提供的电源设备测试装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

上述电源设备测试装置与待测电源设备连接，电源设备测试装置包括按键模块01、控制模块02、可调负载03、采样模块04以及显示模块05。

按键模块01用于根据用户输入生成按键信号；控制模块02与按键模块01 连接，根据按键信号生成阻值调节信号；按键信号携带控制可调负载的参数信息；可调负载03与控制模块02和待测电源设备连接，用于根据阻值调节信号调节自身阻值，并生成模拟采样电压；采样模块04与控制模块02、待测电源设备以及可调负载03连接，用于根据模拟采样电压生成数字采样信号；显示模块 05与控制模块02连接，用于显示控制模块02根据数字采样信号生成的测试结果的。

如图2所示，电源设备测试装置还包括指示模块06。指示模块06可以包括多个发光二极管。

指示模块06与控制模块02连接，用于对测试结果进行指示。

如图3所示，可调负载03包括基准电压生成模块031、可调电阻033、比较模块032。

基准电压生成模块031与控制模块02连接，用于根据阻值调节信号生成基准电压；可调电阻033与待测电源设备连接，用于生成模拟采样电压和反馈电压；比较模块032与基准电压生成模块031和可调电阻033连接，用于根据基准电压和反馈电压生成调节基准参考电压；可调电阻033还根据调节基准参考电压调节自身电阻。

可调电阻033和比较模块032形成闭合反馈电路，起到稳定负载输入的作用，当有负载时，特别是满载时，可调电阻033中的场效应管会发热，此时场效应管的内阻会变化，输出会不稳定。为了保证电子负载的输出稳定，在场效应管的栅极和源极两端加入采样电路把采样反馈到比较器，从而形成闭环反馈电路，调整电子负载的稳定输出。

如图4所示，基准电压生成模块031包括解码模块0311、基准电阻0312以及开关模块0313。

解码模块0311与控制模块02连接，用于根据阻值调节信号生成编码信号；基准电阻0312与解码模块0311连接，用于根据编码信号调节自身阻值；开关模块0313与控制模块02和基准电阻0312模块连接，用于根据基准电阻0312 的自身阻值生成基准电压。

由于电源设备种类太多，无法做那么多电子负载。通过基准电阻0312根据编码信号调节自身阻值可以调整基准电压，基准电压输入到比较模块032，用于调整可调电阻033的阻值以兼容各种电源设备

如图5所示，基准电阻0312包括多个并联的可变电阻；可变电阻包括电位器VRi和通断模块03121i。

通断模块03121i与电位器VRi连接，用于根据编码信号使电位器VRi的第一端接地或悬空。

编码信号包括多个通断控制电压，通断控制电压与通断模块03121i一一对应。编码信号实现m个电位器VRi并联后接地，其中m为编码信号中高电平的通断控制电压的个数

具体实施中，可调电阻033可以包括多个并联的电子负载单元033i。具体地，可调电阻033可以包括至少2个并联的电子负载单元033i。可调电阻033 也可以包括至少4个并联的电子负载单元033i。如图6所示，比较模块032可以包括多个与电子负载单元033i对应的子比较单元032i；子比较单元032i根据基准电压和电子负载单元033i输入的反馈电压生成调节基准参考电压。

具体实施中，电源设备测试装置还可以包括多个可调负载03，以对不同功率电源设备进行测试，对大功率、小功率电源设备进行测试。多个可调负载03 具有不同阻值调节范围。

图7示出了本实用新型实施例提供的电源设备测试装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

控制模块02包括单片机U2。

采样模块04包括模数转换器U3、第二电容C2、第七电阻R7以及第八电阻R8。

模数转换器U3的电源端VCC与第一电源VAA连接，模数转换器U3的时钟端CLK、模数转换器U3的数据输入端DI以及模数转换器U3的数据输出端 DO共同构成采样模块04的数字采样信号输出端，模数转换器U3的选择端CS 为模数转换器U3的第一输入端，模数转换器U3的第一模拟信号输入端CH1 与第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的第一端以及第二电容C2的第一端连接，第七电阻R7的第二端为采样模块04的模拟采样电压输入端，模数转换器 U3的接地端GND、第八电阻R8的第二端以及第二电容C2的第二端共接于电源地。

图8示出了本实用新型实施例提供的电源设备测试装置电子负载单元033i 和子比较单元032i的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

电子负载单元033i包括第一场效应管M1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。

第一场效应管M1的漏极构成电子负载单元033i的模拟采样电压输出端，第一场效应管M1的源极与第三电阻R3的第一端以及第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端为电子负载单元033i的反馈电压输出端，第一场效应管M1的栅极与第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端连接，第一电阻 R1的第二端为电子负载单元033i的反馈电压输入端，第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第二端共接于电源地。

子比较单元032i包括比较器U1、第一电容C1、第五电阻R5以及第六电阻 R6。

比较器U1的正相输入端与第五电阻R5的第一端连接，比较器U1的反向输入端、第一电容C1的第一端以及第六电阻R6的第一端共同构成子比较单元032i 的反馈电压输入端，第五电阻R5的第二端为子比较单元032i的基准电压输入端，比较器U1的输出端、第一电容C1的第二端以及第六电阻R6的第二端共同构成子比较单元032i的调节基准参考电压输出端。

当进行空载检测时，第一场效应管M1截止；当进行满载检测时，第一场效应管M1导通。电子负载单元033i的阻值可以通过第一场效应管M1的栅极的电压仅调整。

图9示出了本实用新型实施例提供的电源设备测试装置电位器VRi和通断模块03121i的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

通断模块03121i包括第一三极管Q1、第二二极管D2以及第一继电器DK1。

第二二极管D2的负极和第一继电器DK1的第一线圈端共接于第三电源VCC，第一三极管Q1的集电极与第二二极管D2的正极和第一继电器DK1的第二线圈端连接，第一三极管Q1的基极为通断模块03121i的编码信号输入端，第一继电器DK1的第一辅助触点与电位器VRi的第一端连接，第一继电器DK1的第二辅助触点和第一三极管Q1的发射极共接于电源地。

图10示出了本实用新型实施例提供的电源设备测试装置开关模块0313的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

开关模块0313包括第二场效应管M2、稳压管Z1、第三电容C3、第九电阻 R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11。

第二场效应管M2的栅极与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻R9的第二端为开关模块0313的开关控制信号输入端，第二场效应管M2的漏极与稳压管 Z1的负极、稳压管Z1的控制端、第三电容C3的第一端、第十电阻R10的第一端以及第十一电阻R11的第一端连接，第十电阻R10的第二端与第四电源VDD 连接，第十一电阻R11的第二端为基准电压输出端，第二场效应管M2的源极、稳压管Z1的正极以及第三电容C3的第二端共接于电源地。

以下结合工作原理对图7至图10所示的作进一步说明：

在具体实施过程中，按键模块01根据用户输入生成按键信号；单片机U2 根据按键信号生成阻值调节信号，解码模块0311根据阻值调节信号生成编码信号；当编码信号中的通断控制电压为高电平时，通断模块03121i中的第一三极管Q1导通，通断模块03121i对应的电位器VRi的第一端接地；当编码信号中的通断控制电压为低电平时，通断模块03121i中的第一三极管Q1截止，通断模块03121i对应的电位器VRi的第一端悬空；编码信号实现m个电位器VRi 并联后接地，其中m为编码信号中高电平的通断控制电压的个数。m个电位器VRi并联后接地构成基准电阻0312。由于该基准电阻0312为开关模块0313中第二场效应模块M2漏极电压的分压电阻，故开关模块0313根据基准电阻0312 的自身阻值生成基准电压，比较器U1根据基准电压和电子负载单元033i输入的反馈电压生成调节基准参考电压，可调电阻033中的第一场效应管M1的栅极接收该调节基准参考电压，并在第一场效应管M1的漏极生成模拟采样电压输出，在第一场效应管M1的源极生成反馈电压输出。模拟采样电压输入至模数转换器 U3的第一模拟信号输入端CH1，模数转换器U3根据模拟采样电压生成数字采样信号，并从模数转换器U3的数据输出端DO发送至单片机U2，单片机U2 根据数字采样信号生成测试结果，显示模块05对测试结果进行显示。

本实用新型实施例包括按键模块、控制模块、可调负载、采样模块以及显示模块；按键模块根据用户输入生成按键信号；按键信号携带控制可调负载的参数信息；控制模块根据按键信号生成阻值调节信号；可调负载根据阻值调节信号调节自身阻值，并生成模拟采样电压；采样模块根据模拟采样电压生成数字采样信号；控制模块根据数字采样信号生成测试结果，显示模块对测试结果进行显示，由于可调负载具有根据用户输入的参数信息调节自身阻值和功率的优点，克服了每种电源产品都需开发对应的测试装置的缺陷，减小了测试装置开发工作量和成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源设备测试装置，与待测电源设备连接，其特征在于，所述电源设备测试装置包括：

用于根据用户输入生成按键信号的按键模块；所述按键信号携带控制可调负载的参数信息；

与所述按键模块连接，根据所述按键信号生成阻值调节信号的控制模块；

与所述控制模块和所述待测电源设备连接，用于根据所述阻值调节信号调节自身阻值，并生成模拟采样电压的所述可调负载；

与所述控制模块、所述待测电源设备以及所述可调负载连接，用于根据所述模拟采样电压生成数字采样信号的采样模块；以及

与所述控制模块连接，用于显示所述控制模块根据所述数字采样信号生成的测试结果的显示模块。

2.如权利要求1所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述可调负载包括：

与所述控制模块连接，用于根据所述阻值调节信号生成基准电压的基准电压生成模块；

与所述待测电源设备连接，用于生成模拟采样电压和反馈电压的可调电阻；

与所述基准电压生成模块和所述可调电阻连接，用于根据所述基准电压和所述反馈电压生成调节基准参考电压的比较模块；

所述可调电阻还根据所述调节基准参考电压调节自身电阻。

3.如权利要求2所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述基准电压生成模块包括：

与所述控制模块连接，用于根据所述阻值调节信号生成编码信号的解码模块；

与所述解码模块连接，用于根据所述编码信号调节自身阻值的基准电阻；

与所述控制模块和所述基准电阻模块连接，用于根据所述基准电阻的自身阻值生成基准电压的开关模块。

4.如权利要求3所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述基准电阻包括多个并联的可变电阻；所述可变电阻包括：

电位器；

与所述电位器连接，用于根据编码信号使所述电位器的第一端接地或悬空的通断模块。

5.如权利要求2所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述可调电阻包括多个并联的电子负载单元。

6.如权利要求5所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述可调电阻包括至少2个并联的电子负载单元。

7.如权利要求5所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述可调电阻包括至少4个并联的电子负载单元。

8.如权利要求5所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述电子负载单元包括第一场效应管、第一二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；

所述第一场效应管的漏极构成所述电子负载单元的模拟采样电压输出端，所述第一场效应管的源极与所述第三电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端为所述电子负载单元的反馈电压输出端，所述第一场效应管的栅极与所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端为所述电子负载单元的反馈电压输入端，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端共接于电源地。

9.如权利要求5所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述比较模块包括多个与所述电子负载单元对应的子比较单元；所述子比较单元根据所述基准电压和所述电子负载单元输入的反馈电压生成调节基准参考电压。

10.如权利要求9所述的电源设备测试装置，其特征在于，所述子比较单元包括比较器、第一电容、第五电阻以及第六电阻；

所述比较器的正相输入端与所述第五电阻的第一端连接，所述比较器的反相输入端、所述第一电容的第一端以及所述第六电阻的第一端共同构成所述子比较单元的反馈电压输入端，所述第五电阻的第二端为所述子比较单元的基准电压输入端，所述比较器的输出端、所述第一电容的第二端以及所述第六电阻的第二端共同构成所述子比较单元的调节基准参考电压输出端。