CN212905201U

CN212905201U - 一种电子产品的功耗自动测试电路

Info

Publication number: CN212905201U
Application number: CN202021772982.3U
Authority: CN
Inventors: 李斌
Original assignee: Shenzhen Hongwang Microelectronics Co ltd
Current assignee: Shenzhen Hongwang Microelectronics Co ltd
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2021-04-06
Anticipated expiration: 2030-08-19

Abstract

本实用新型提出一种电子产品的功耗自动测试电路，包括主控电路、电流检测电路、AD转换电路、12V转5V降压电路、5V转3.3V降压电路和电平转换电路，12V转5V降压电路分别与5V转3.3V降压电路、电平转换电路、电流检测电路和AD转换电路连接，5V转3.3V降压电路与主控电路连接，主控电路和电平转换电路相互连接，电流检测电路与AD转换电路连接，AD转换电路与主控电路相互连接；本电子产品的功耗自动测试电路不仅提高了测试的稳定性，而且实现了电子产品内部功耗的自动化测试，提高了电子产品的测试效率，避免了人为的计算失误，降低了企业对电子产品的检测成本。

Description

一种电子产品的功耗自动测试电路

技术领域

本实用新型涉及电子产品功耗测试技术领域，尤其是一种电子产品的功耗自动测试电路。

背景技术

随着科学技术的进步，人类社会迈入了信息化时代，电子产品逐渐向智能化与信息化的方向发展，产品的技术含量也越来越高，同时对产品功耗要求也越来越严格，如何进行精准而且有效率的功率检测则是各大企业极力追求的目标；传统的功率检测技术通常为电表量测法、热敏电阻检测法以及二极管检测法；

然而，传统的功率检测技术电路连接结构脆弱且元器件一致性不足，导致整体检测电路的稳定性不佳，进而导致其测量准确度低，而且，在对电子产品进行测量时，仍然需要检测人员安装和拆卸测量仪器，而测量到的电压和电流仍然需要通过人为计算才能得出功耗，这种测量方式带来繁琐的测试工序，大大降低了检测人员对电子产品的测试效率和检测准确度；

然而，专业的功率检测装置如功率分析仪，其精度、带宽和方便性各方面性能都很优越，但是对于一些中小型企业来讲，其价格成本较高，不利于普及；

为此，有必要提出一种电子产品的功耗自动测试电路来提高电子产品的测试效率以及检测准确度。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种电子产品的功耗自动测试电路，来提高电子产品的测试效率以及检测准确度。

本实用新型通过以下技术方案实现的：

本实用新型提出一种电子产品的功耗自动测试电路，包括主控电路、电流检测电路、AD转换电路、12V转5V降压电路、5V转3.3V降压电路和电平转换电路，所述12V转5V降压电路分别与所述5V转3.3V降压电路、所述电平转换电路、电流检测电路和AD转换电路连接，所述5V转3.3V降压电路与所述主控电路连接，所述主控电路和所述电平转换电路相互连接，所述电流检测电路与所述AD转换电路连接，所述AD转换电路与所述主控电路相互连接。

进一步的，所述电子产品的功耗自动测试电路包括复位电路，所述复位电路分别与所述主控电路和所述5V转3.3V降压电路连接。

进一步的，所述电子产品的功耗自动测试电路包括LED电路，所述LED电路分别与所述主控电路和所述5V转3.3V降压电路连接。

进一步的，所述电子产品的功耗自动测试电路包括JTAG/SWD调试接口电路，所述JTAG/SWD调试接口电路分别与所述主控电路和所述5V转3.3V降压电路连接。

进一步的，所述主控电路包括STM32芯片、电阻R12和电容C3，所述STM32芯片的21引脚分别与所述电阻R12的一端和所述电容C3的一端连接，所述电阻R12的另一端与所述电容C3的另一端连接并且接DC_3V3。

进一步的，所述主控电路包括晶体振荡器Y1、电容C15和电容C16，所述STM32芯片的12引脚分别与所述晶体振荡器Y1的一端和所述电容C15的一端连接，所述STM32芯片的13引脚分别与所述晶体振荡器Y1的另一端和所述电容C16的一端连接，所述电容C16的另一端与所述电容C15的另一端连接并接地。

进一步的，所述主控电路包括晶体振荡器Y2、电容C21和电容C31、所述STM32芯片的8引脚分别与所述晶体振荡器Y2的一端和所述电容C21的一端连接，所述STM32芯片的9引脚分别与所述晶体振荡器Y2的另一端和所述电容C31的一端连接，所述电容C21的另一端与所述C31的另一端连接并接地。

进一步的，所述12V转5V降压电路包括电压转换芯片、电感L1、电阻R16和二极管D4，所述电压转换芯片的3引脚与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端分别与所述5V转3.3V降压电路和所述电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述二极管D4的一端连接，所述二极管D4的另一端接地。

进一步的，所述12V转5V降压电路包括电容C13、电阻R14和电容C14，所述电压转换芯片6引脚分别与所述电容C13的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述电容C14的一端连接，所述电容C13的另一端与所述电容C14的另一端分别接地。

进一步的，所述电流检测电路包括检测模块、电容C32、电容C33、电容C37和电容C38，所述检测模块的4引脚和5引脚分别与所述电容C32的一端连接，所述电容C32的另一端接地，所述检测模块的12引脚和13引脚分别与所述电容C33的一端连接，所述电容C33的另一端接地，所述检测模块的10引脚分别与所述电容C37的一端和所述电容C38的一端连接，所述电容C37的另一端与所述电容C38的另一端分别接地。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出一种电子产品的功耗自动测试电路，包括主控电路、电流检测电路、AD转换电路、12V转5V降压电路、5V转3.3V降压电路和电平转换电路，12V转5V降压电路分别与5V转3.3V降压电路、电平转换电路、电流检测电路和AD转换电路连接，5V转3.3V降压电路与主控电路连接，主控电路和电平转换电路相互连接，电流检测电路与AD转换电路连接，AD转换电路与主控电路相互连接；本电子产品的功耗自动测试电路不仅提高了测试的稳定性，而且实现了电子产品内部功耗的自动化测试，整个测试流程不需人为操作，提高了电子产品的测试效率，同时也提升了电流检测的精准度，避免了人为的计算失误，降低了人工测试成本，从而降低了企业对电子产品的检测成本。

附图说明

图1为本实用新型提出的电子产品的功耗自动测试电路的电路图；

图2为本实用新型提出的电子产品的功耗自动测试电路的主控电路的电路图；

图3为本实用新型提出的电子产品的功耗自动测试电路的电流检测电路的电路图；

图4为本实用新型提出的电子产品的功耗自动测试电路的12V转5V降压电路的电路图；

图5为本实用新型提出的电子产品的功耗自动测试电路的AD转换电路的电路图。

具体实施方式

为了更加清楚、完整的说明本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参考图1-5，本实用新型提出一种电子产品的功耗自动测试电路，包括主控电路、电流检测电路、AD转换电路、12V转5V降压电路、5V转3.3V降压电路和电平转换电路，12V转5V降压电路分别与5V转3.3V降压电路、电平转换电路、电流检测电路和AD转换电路连接，5V转3.3V降压电路与主控电路连接，主控电路和电平转换电路相互连接，电流检测电路与AD转换电路连接，AD转换电路与主控电路相互连接；电子产品的功耗自动测试电路包括复位电路，复位电路分别与主控电路和5V转3.3V降压电路连接；电子产品的功耗自动测试电路包括LED电路，LED电路分别与主控电路和5V转3.3V降压电路连接；电子产品的功耗自动测试电路包括JTAG/SWD调试接口电路，JTAG/SWD调试接口电路分别与主控电路和5V转3.3V降压电路连接。

在本实施方式中：

主控电路用于对AD转换电路采集的数据进行相关计算，将计算结果发送给外部PC端显示，其工作原理为：通过4个GPIO口CLK、CS#、DI、DO与AD转换电路内的芯片U8相连，主控电路通过CLK发送工作频率，通过CS发出使能的指令，芯片U8则开始工作，通过DI发送控制信息，进而能够选择芯片U8的工作模式，使其在双通道采集模式下工作，通过DO接收芯片U8采集到的电压信号，其中一路电压信号来自电流检测电路的输出电压DC_OUT，另一路电压信号来自负载工作的电压DC_5V_1，由于此时主控电路采集到的信号是两组8位的二进制数，主控电路内部软件编程将二进制数转化为十进制数，再通过计算公式[(5/256)×(十进制数)]，分别求出DC_OUT和DC_5V_1的值；DC_OUT是电流检测电路中的分流电阻器两端的电压的值，是经过放大1000倍得出的值，所以主控电路需要经过计算公式I＝(DC_OUT/1000/R)(其中R为分流电阻器的阻值)求出流经外部负载的电流I，从而单片机通过计算公式P＝DC_5V_1×I求出外部负载的功耗；主控电路通过串口PB14/TXD1、PB15/RXD1将功耗的结果发送到外部的PC端显示出来；

电流检测电路用于检测外部的负载消耗的电流，其工作原理为：内部集成分流电阻器和增益一千倍的放大器，外部负载的工作电源DC_5V从电流检测电路上的检测模块的IN+脚输入，流经内部分流电阻器，从IN-输出，流向外部负载，此时电流检测电路采集到分流电阻器两端的电压，经过放大器放大后输出到AD转换电路上，最终发送给主控电路，经过主控电路计算求出对应的电流；

AD转换电路用于采集电流检测电路输出的电压和流经外部负载的电压，将两部分的电压进行A/D转换，转换后再将数据发送给主控电路，其工作原理为：由于主控电路无法识别模拟信号，电流检测电路的输出电压DC_OUT和负载工作电压DC_5V_1分别连接到AD转换电路上的转换模块U8的2引脚和3引脚，经过AD转换电路上的转换模块U8内部A/D转化，将两路模拟量转化为两组数字量，发送给主控电路进行相关的计算，求出电子产品的功耗，其中，AD转换电路包括电容C34、电阻R22和电容C35,电容C34一端分别与电阻R22一端和转换模块U8的3引脚连接，电阻R22的另一端接负载工作电压DC_5V_1，电容C34另一端接地，电容C35一端分别与转换模块U82引脚和输出电压DC_OUT连接，电容C35另一端接地；

12V转5V降压电路用于将外部接入的直流12V电源电压转化为5V电压，分别给外部的负载、电平转换电路、电流检测电路、AD转换电路和5V转3.3V降压电路供电，其工作原理为：直流电源12V输入，流经由电压转换芯片、电感L1和电容C7组成的LC稳压电路，进入到电阻R15和电阻R17组成的反馈回路，然后输出稳定的直流5V电源；

5V转3.3V降压电路用于将直流5V电源电压转化为3.3V电压，分别给主控电路、JTAG/SWD调试接口电路、复位电路和LED电路供电，其工作原理为：5V转3.3V降压电路由线性稳压器和滤波电容组成，直流5V电压经过滤波电容，减小输入纹波，进入内部降压到3.3V，输出端的滤波电容将电压稳定至3.3V；

电平转换电路用于为主控电路上的TTL电平和外部PC端的RS232电平提供一个能够相互转换的场所，从而实现主控电路与外部的PC端通信；

复位电路用于重启主控电路；

LED电路用于监测并且为维护人员显示整个主控电路的工作状态；

JTAG/SWD调试接口电路用于调试主控电路或对主控电路的操作系统进行维护或升级；

具体的，外部直流电源12V供电，流入12V转5V降压电路，输出5V电压，分别流入电平转换电路、电流检测电路、AD转换电路、5V转3.3V降压电路，流经电流检测电路最终流向外部的负载；而经过5V转3.3V降压电路输出3.3V给主控电路工作，此时各个模块则处于正常的工作状态；

在对主控电路内部操作软件进行调试时，ARM仿真器一段接到JTAG/SWD调试接口电路上，另一端接到外部PC端的串口接口，即可对主控电路内部操作软件进行调试和固件烧录，固件烧录完成后，RS232串口线一端连接电平转换电路的RS232接口，另一端接到外部PC端的另一组串口接口，外部的PC端打开串口调试软件，即可不断读取外部负载的功耗数据；

综上所述，本电子产品的功耗自动测试电路不仅提高了测试的稳定性，而且实现了电子产品内部功耗的自动化测试，整个测试流程不需人为操作，提高了电子产品的测试效率，同时也提升了电流检测的精准度，避免了人为的计算失误，降低了人工测试成本，从而降低了企业对电子产品的检测成本。

进一步的，主控电路包括STM32芯片、电阻R12和电容C3，STM32芯片的21引脚分别与电阻R12的一端和电容C3的一端连接，电阻R12的另一端与电容C3的另一端连接并且接DC_3V3；主控电路包括晶体振荡器Y1、电容C15和电容C16，STM32芯片的12引脚分别与晶体振荡器Y1的一端和电容C15的一端连接，STM32芯片的13引脚分别与晶体振荡器Y1的另一端和电容C16的一端连接，电容C16的另一端与电容C15的另一端连接并接地；主控电路包括晶体振荡器Y2、电容C21和电容C31、STM32芯片的8引脚分别与晶体振荡器Y2的一端和电容C21的一端连接，STM32芯片的9引脚分别与晶体振荡器Y2的另一端和电容C31的一端连接，电容C21的另一端与C31的另一端连接并接地；12V转5V降压电路包括电压转换芯片、电感L1、电阻R16和二极管D4，电压转换芯片的3引脚与电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与5V转3.3V降压电路和电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与二极管D4的一端连接，二极管D4的另一端接地；12V转5V降压电路包括电容C13、电阻R14和电容C14，电压转换芯片6引脚分别与电容C13的一端和电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电容C14的一端连接，电容C13的另一端与电容C14的另一端分别接地；电流检测电路包括检测模块、电容C32、电容C33、电容C37和电容C38，检测模块的4引脚和5引脚分别与电容C32的一端连接，电容C32的另一端接地，检测模块的12引脚和13引脚分别与电容C33的一端连接，电容C33的另一端接地，检测模块的10引脚分别与电容C37的一端和电容C38的一端连接，电容C37的另一端与电容C38的另一端分别接地。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims

1.一种电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，包括主控电路、电流检测电路、AD转换电路、12V转5V降压电路、5V转3.3V降压电路和电平转换电路，所述12V转5V降压电路分别与所述5V转3.3V降压电路、所述电平转换电路、电流检测电路和AD转换电路连接，所述5V转3.3V降压电路与所述主控电路连接，所述主控电路和所述电平转换电路相互连接，所述电流检测电路与所述AD转换电路连接，所述AD转换电路与所述主控电路相互连接。

2.根据权利要求1所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述电子产品的功耗自动测试电路包括复位电路，所述复位电路分别与所述主控电路和所述5V转3.3V降压电路连接。

3.根据权利要求1所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述电子产品的功耗自动测试电路包括LED电路，所述LED电路分别与所述主控电路和所述5V转3.3V降压电路连接。

4.根据权利要求1所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述电子产品的功耗自动测试电路包括JTAG/SWD调试接口电路，所述JTAG/SWD调试接口电路分别与所述主控电路和所述5V转3.3V降压电路连接。

5.根据权利要求1所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述主控电路包括STM32芯片、电阻R12和电容C3，所述STM32芯片的21引脚分别与所述电阻R12的一端和所述电容C3的一端连接，所述电阻R12的另一端与所述电容C3的另一端连接并且接DC_3V3。

6.根据权利要求5所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述主控电路包括晶体振荡器Y1、电容C15和电容C16，所述STM32芯片的12引脚分别与所述晶体振荡器Y1的一端和所述电容C15的一端连接，所述STM32芯片的13引脚分别与所述晶体振荡器Y1的另一端和所述电容C16的一端连接，所述电容C16的另一端与所述电容C15的另一端连接并接地。

7.根据权利要求5所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述主控电路包括晶体振荡器Y2、电容C21和电容C31、所述STM32芯片的8引脚分别与所述晶体振荡器Y2的一端和所述电容C21的一端连接，所述STM32芯片的9引脚分别与所述晶体振荡器Y2的另一端和所述电容C31的一端连接，所述电容C21的另一端与所述C31的另一端连接并接地。

8.根据权利要求1所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述12V转5V降压电路包括电压转换芯片、电感L1、电阻R16和二极管D4，所述电压转换芯片的3引脚与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端分别与所述5V转3.3V降压电路和所述电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述二极管D4的一端连接，所述二极管D4的另一端接地。

9.根据权利要求8所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述12V转5V降压电路包括电容C13、电阻R14和电容C14，所述电压转换芯片6引脚分别与所述电容C13的一端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端与所述电容C14的一端连接，所述电容C13的另一端与所述电容C14的另一端分别接地。

10.根据权利要求1所述的电子产品的功耗自动测试电路，其特征在于，所述电流检测电路包括检测模块、电容C32、电容C33、电容C37和电容C38，所述检测模块的4引脚和5引脚分别与所述电容C32的一端连接，所述电容C32的另一端接地，所述检测模块的12引脚和13引脚分别与所述电容C33的一端连接，所述电容C33的另一端接地，所述检测模块的10引脚分别与所述电容C37的一端和所述电容C38的一端连接，所述电容C37的另一端与所述电容C38的另一端分别接地。