CN213813712U - 电子负载 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电子负载，包括主板、与所述主板相连的至少一个负载电路、与所述主板相连的板对板连接器、与所述板对板连接器相连的连接器板以及与所述连接器板相连的至少一个待放电产品。在本实用新型的实施例之中，由于该电子负载具有较小的尺寸，因而可以随身携带，适用于不同的场景。不仅可以兼容电子负载的功能，还可以为手机整机和电池放电，功能较多。

Description

电子负载

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，尤其涉及一种电子负载。

背景技术

在生活生产过程中，电子负载的应用非常广泛，它可以模拟真实环境中的负载，用于检测电源的输出能力，还可以给电池或整机放电，一般的电源厂商都会用电子负载来检测电源的输出能力，评估电源性能。

然而，目前的电子负载，往往仅支持单个通道，具有很大的局限性，而且体积通常较大，使用场景固定，且放电速度较慢。

实用新型内容

本实用新型提出一种电子负载，旨在解决现有技术中电子负载体积大，场景固定，且放电通道单一的技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种电子负载，包括主板；

与主板相连的至少一个负载电路；

与主板相连的板对板连接器；

与板对板连接器相连的连接器板；

与连接器板相连的至少一个待放电产品。

可选的，连接器板包括：

第一接口，与板对板连接器相连；

至少一个第一类型接口，至少一个第一类型接口与待放电移动终端相连；

至少一个第二类型接口，至少一个第二类型接口与待放电电池相连。

可选的，连接器板和板对板连接器为多个。

可选的，电子负载，还包括：

散热组件，用于为至少一个负载电路进行散热。

可选的，电子负载，还包括：

采样电路，用于对负载电路或板对板连接器的电压和/或电流进行采样；

控制器，控制器分别与负载电路和采样电路相连，控制器根据采样的电压和/或电流对负载电路进行控制。

可选的，负载电路包括：

多个放电通道。

可选的，放电通道包括：

输入端，输入端与主板相连；

负载电阻，负载电阻的第一端接地；

开关管，开关管的第一端与输入端相连，开关管的第二端与负载电阻的第二端相连；

驱动管，驱动管的输入端与控制器相连，且驱动管的输出端与开关管的控制端相连。

可选的，开关管固定在散热组件之上。

可选的，电子负载，还包括：

与控制器相连的人机交互组件，用于接收用户指令。

可选的，连接器板还包括：

指示灯，用于指示接入的待放电移动终端或待放电电池。

可选的，电子负载，还包括：

电源组件；

切换组件，切换组件分别与电源组件、负载电路和控制器相连，用于切换电源组件或负载电路与控制器之间的连接通路。

可选的，电子负载，还包括：

电源接口，电源接口与外部电源相连；

与电源接口和电源组件相连的充电组件，用于通过外部电源为电源组件进行充电。

可选的，电子负载，还包括：

设置在散热组件之上的温度检测组件。

可选的，电子负载，还包括：

与控制器相连的报警器，其中，当温度检测组件检测的温度高于温度阈值时，控制器控制报警器进行报警。

可选的，电子负载，还包括：

与控制器相连的存储器。

本实用新型的提出一种电子负载，包括主板、与所述主板相连的至少一个负载电路、与所述主板相连的板对板连接器、与所述板对板连接器相连的连接器板以及与所述连接器板相连的至少一个待放电产品。在本实用新型的实施例之中，由于该电子负载具有较小的尺寸，因而可以随身携带，适用于不同的场景。不仅可以兼容电子负载的功能，还可以为手机整机和电池放电，功能较多。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例所提供的一种电子负载的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例所提供的电子负载的一种PCIE接口电路图；

图3为根据本实用新型实施例所提供的电子负载的一种放电通道的电路图；

图4为根据本实用新型实施例所提供的电子负载的一种充放电电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1示出了本实用新型实施例的一种电子负载的结构示意图。如图1所示，该电子负载10可以包括主板11、与主板相连的负载电路12、与主板相连的板对板连接器13、与板对板连接器相连的连接器板14以及与连接器板相连的一个待放电产品15。

需要说明的是，负载电路12和待放电产品15均可以为一个或者多个，在此不做限制。

其中，连接器板可以包括第一接口、第一类型接口以及第二类型接口142。更为具体的，其中，第一接口可以连接板对板连接器，第一类型接口可以连接待放电移动终端，第二类型接口可以连接待放电电池。

其中，第一接口可以为PCIE接口，用于连接器板。图2示出了一种PCIE接口电路图作为示例，如图2所示，该电路可以包括一组引脚序号为11和13的IIC接口、一组引脚序号为1、3的USART串口、三组引脚序号分别为4、6、8的LED接口、用于采集放电通道的端口电压的10、12号引脚，引脚序号为18、20、22、24、26、28、30、32、36、38、40、42、44、46、48、50、52的引脚均接地，引脚序号为17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、49、51的电阻均连接供电电源CH1_IN。

其中，连接器板可以根据接口的改变，进行替换和更新，由此可以避免重复开发带来的物料成本和时间成本。

可选的，该电子负载可以包括指示灯，用于指示接入的待放电移动终端或待放电电池。其中，指示灯可以为LED指示灯，在此不做限制。

需要说明的是，LED接口可以用于连接LED指示灯，当连接器小板接入不同的待放电产品时，该电子负载可以对应亮起相应的LED指示灯。

可以理解的是，由于本实用新型实施例中电子负载可以用于给待放电电池放电，且可以通过编程控制待放电电池的起始电压和截止电压，从而根据电压调节和控制电流，因而本电子负载可以实时对电池电压进行采样。

本实用新型实施例所提供的电子负载，可以选择使用待放电产品，比如待放电移动终端或待放电电池，为电子负载进行供电。因而电子负载可以实现在没有外部电源的情况下，直接正常工作。

可选的，放电通道可以包括输入端、负载电阻、开关管和驱动管。

其中，输入端可以与主板相连，负载电阻的第一端接地，开关管的第一端可以与输入端相连，开关管的第二端可以与负载电阻的第二端相连，驱动管的输入端与控制器相连，且驱动管的输出端与开关管的控制端相连。

需要说明的是，驱动管可以由驱动电路实现。

更为具体的，本实用新型实施例中，开关管可以为NMOS管，驱动电路可以为运算放大器。图3为实现为本实用新型实施例的一种放电通道的电路图。如图3所示，该放电通道包括运算放大器，NMOS管，另外，以电阻R59作为负载电阻。

如图3所示，运算放大器U9的引脚IN1+通过电阻R56、R55、R54连接控制器的输出引脚DAC_CH1，其中，运算放大器的引脚IN1-连接驱动管的引脚D_IN1-，运算放大器VCC+接12V电源。其中，电阻R55以及R56之间通过电阻R58接地，电阻R56以及引脚IN+之间通过电容C55接地。

其中，驱动电路，也即运算放大器，可以为OP07型号的运算放大器。如图3所示，运算放大器的输出端通过电阻R57连接驱动管的控制端，也即NMOS管的1号引脚。运算放大器的输入引脚，也即D_IN1+，连接控制器的输出引脚DAC_CH1，用来调节负载电流。运算放大器的源极，也即NMOS管的3号引脚，通过负载电阻R59接地。驱动管的引脚D_IN1-连接在负载电阻R59和3号引脚之间。NMOS管的2号引脚，也即漏极连接供电电源CH1_IN。需要说明的是，放电通道可以为多组，本实用新型实施例中，放电通道可以为4个，且各个放电通道的结构可以为相同的。

需要说明的是，由于开关管在作为负载在放电时的功率较高，会散发出很大的热量，因而本实用新型实施例中可以将开关管固定在散热组件之上以加快散热。

可选的，本实用新型实施例所提供的电子负载，可以包括，与外部电源相连的电源接口以及与电源接口和电源组件相连的充电组件，用于通过外部电源为电源组件进行充电。

其中，电源接口可以为多种类型的接口，比如单电池接口、双电池接口、TYPE_C接口等。可以理解的是，对于不同类型的接口，根据外部电源的不同，对应的输入电压也可能是不同的。比如，对于单电池接口来说，输入电压的最高值可以为4.2V，双电池输入电压的最高值可以为9V，TYPE_C接口的电压可以为5V，在此不进行限定。

可选的，本实用新型实施例中充电组件可以为充放电芯片，比如可以为型号为是TP5400的充放电芯片。如图4所示，图4示出了一种充放电电路图。通过配置负载电阻的大小，控制器可以选择充电电流的大小，比如，确定充电电流的档位。其中，充电电流的档位可以为250mA、500mA、750mA和1A。可以理解的是，控制器可以通过控制开关管，进而选择充电电路的电流配置电阻，从而调节电流。

如图4所示，可以通过控制开关管Q9，配置负载电阻R121、R117、R113以调节250mA充电电流，通过控制开关管Q10，配置负载电阻R114、R118、R122以调节500mA充电电流，通过控制开关管Q11，配置负载电阻R123、R115、R119以调节750mA充电电流，通过控制开关管Q12，配置负载电阻R124、R120、R116以调节1A充电电流。

其中，充电芯片TP5400的1号引脚通过二极管D12连接5V电源，以及电容C147、C148、C149接地，4号引脚以及2号引脚分别连接LED2和LED3，之后通过电阻R111、R110连接Q7，5号引脚连接电阻R110和电阻R111的中间，充电芯片TP5400的6号引脚连接开关管Q8。

可选的，本实用新型实施例所提供的电子负载，可以包括，电源组件以及切换组件。其中，切换组件分别与电源组件、负载电路和控制器相连，用于切换电源组件或负载电路与控制器之间的连接通路。

需要说明的是，电源组件可以包含后备电池，比如型号为AMS1117-3.3V的稳压电路。

本实用新型实施例用于用于切换电源组件或负载电路与控制器之间的连接通路的电源切换电路包含了两个SS34型号二极管、两个AO3407型号PMOS管，以及用于连接控制器的CH1_CTL引脚，以及连接电源组件的CHX_IN引脚。其中，二极管可以起到保护作用，以避免各个通道电源同时导通引发短路的风险，PMOS管可以由微控制器控制，以确定切换和使用的连接通路。

其中，切换组件的输出端口CHX_IN可以连接电源组件的输入端，本实用新型实施例中电源组件可以包括BOB芯片。比如，型号为TPS63070的BOB芯片。需要说明的是，该芯片可以用于高效的升压和降压，且输出电流可以达到2A，输出电压可以为5V，在此不做限制。

其中，第一类型接口可以为TYPE_C端口，用于给手机整机放电。可以理解的是，当第一类型接口连接手机整机时，可以通过手机发送串口信息给电子复载，从而可以实时的调节负载电流。

需要说明的是，待放电产品的放电数据可以连接到PC机，使用PC机进行对应的配置，因而本实用新型实施例提出了一种TYPE_C端口用于完成该通信过程。举例来说，若第一类型接口有3个，则可以将其中两个用于为手机整机放电，将另外一个用于测试和传输数据。

需要说明的是，在本实用新型提供的电子负载中，第二类型接口142可以适配多种电池型号，以匹配不同型号的电池端口。另外，还可以进行极性自动识别，无需区分正负极，因而该电子负载可以在第二类型接口连接放电电池时直接进行放电。

可选的，本实用新型实施例中的负载电路12还可以包括多个放电通道，以实现对多个待放电产品进行放电。其中，待放电产品可以为单芯电池、双串电池、手机整机，在此不做限制。

举例来说，若负载电路包含四个放电通道，则该电子负载可以实现为四台手机整机、两节单芯电池和两台整机或者一节双串电池和两台整机，或者还可以为其他待放电产品的组合，在此不进行限定。

可选的，本实用新型实施例中的电子负载还可以包括散热组件，用于为至少一个负载电路散热。

需要说明的是，由本实用新型实施例的电子负载可以支持多个放电通道，因而可以支持较高的放电功率，且由于本实用新型实施例的放电功率较高，因而为此提供了散热组件，且可以控制散热组件所在的散热端的温度。

需要说明的是，电子负载在工作时会产生较大的热量，因而，本实用新型实施例提供了散热组件为电子负载进行散热。其中，散热组件可以包括散热风扇、散热片、散热驱动管。

另外，由于散热风扇需要12V的驱动电源，因而本实用新型实施例提供了一种升压稳压器用于将输出电压调整为12V，为散热风扇供电。其中，升压稳压器可以为型号为SY7304的BOOST芯片，其最高电压可以为33V，最高输出电流可以为4A，在本实用新型实施例中，该BOOST芯片可以提供一个12V电压。

可选的，本实用新型实施例该电子负载可以包括采样电路以及控制器。

其中，采样电路可以用于对负载电路或板对板连接器的电压和/或电流进行采样，控制器可以分别与负载电路和采样电路相连，根据采样的电压和/或电流对负载电路进行控制。

可选的，控制器可以为单片机，根据采样的电压和/或电流通过数模转换器对负载电路进行控制。

其中，本实用新型实施例选用的单片机可以为型号为STM32F407ZGT6的芯片，用于满足电子负载的多个控制需求和通信接口。

其中，数模转换器可以用于控制负载电路的电源大小，以实现对负载电流的调节，可选的，数模转换器可以为八通道16位DAC，型号为为DAC8568，该电路包括VoutB、VoutD、VoutF、VoutH四路引脚，其中，该四路引脚可以连接到恒流源输入端。该数模转换器还可以包括LDAC'、SYNC'、SCLK和DIN四个引脚，分别连接单片机的四个引脚。另外，该数模转换器可以采用SPI通信接口。

可以理解的是，由于数模转换器内部有一个电压参考源，该电子负载可以通过电压参考源提供一个电压基准，以提高输出电压的稳定性。

可选的，采样电路可以包括采样电阻电路、运算放大器电路和模数转化器电路。

其中，在外部电源的输入端口CH1_IN与放电通道之间，可以串联一个采样电阻，将电流信号转化为电压信号，送到模数转换器进行采样。另外，为了尽量减少电路的压降，本实用新型实施例还可以在采样电阻之后加入信号放大器。可选的，信号放大器可以为AD620型号的运算放大器，将运算放大器的正负输入端连接采样电阻的两端。

其中，模数转换器可以将采样电阻的电压信号转化为数字信号，之后将采样的数据送至控制器进行处理。本实用新型实施例中，可以选用AD7606型号的模数转换器，也即8通道16位的模数转换器。其中，每个通道都可以具有200 kSPS 的采样率，以满足采样需求。

可选的，电子负载可以包括与控制器相连的人机交互组件，用于接收用户指令。其中，人机交互组件可以为触摸显示屏，用于显示放电通道实时的工作状态以及配置信息。

需要说明的是，通过用户触摸操作，可以实现对放电过程的可编程操作，由此可以使得电子负载更加智能化，且可以不用借助PC端。通过触摸屏对放电过程可以进行编程控制，精确的设定放电曲线，从而在保护电池的前提下选择合适的速度进行放电。另外，通过人机交互组件，用户可以将编程过程存为配置文件，从而之后可以直接选择放电策略，不用重复操作。

需要说明的是，人机交互组件还可以为旋转编码器和五向按键，用户可以通过使用编码器和按键设置和控制参数，由此为用户节省时间，更加方便快捷。

可选的，电子负载可以包括设置在散热组件之上的温度检测组件和报警器。其中，温度检测组件可以用于检测散热组件的温度。需要说明的是，若温度检测组件检测的温度高于温度阈值时，控制器可以控制报警器进行报警，或者，控制器还可以在外部的输入电压过高的情况下，启动报警。本实用新型实施例中，报警器可以选用蜂鸣器。由此，可以提醒用户及时的发现问题。

可以理解的是，通过上述的人机交互组件，可以实现用户在线编程，从而控制充放电的过程，且可以实时查看电子负载的配置信息和运行参数，可以为用户带来很大的便利。

可选的，电子负载可以包括与控制器相连的存储器。比如，可以为外部扩展的EEPROM存储器或者外扩容量为8M的SRAM存储器。由此，可以更好的满足显示需求。

本实用新型实施例中的电子负载包含了主板、与主板相连的至少一个负载电路、与主板相连的板对板连接器、与板对板连接器相连的连接器板以及与连接器板相连的至少一个待放电产品。较小的尺寸和较轻的重量便于用户携带，适合多种场景。由于该电子负载可以包含多个复杂接口，因而可以适合不同的待放电产品，适配性强。不仅可以兼容电子负载的功能，还可以为手机整机和电池放电，功能较多。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

Claims (15)

1.一种电子负载，其特征在于，包括：

主板；

与所述主板相连的至少一个负载电路；

与所述主板相连的板对板连接器；

与所述板对板连接器相连的连接器板；

与所述连接器板相连的至少一个待放电产品。

2.如权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述连接器板包括：

第一接口，与所述板对板连接器相连；

至少一个第一类型接口，所述至少一个第一类型接口与待放电移动终端相连；

至少一个第二类型接口，所述至少一个第二类型接口与待放电电池相连。

3.如权利要求1所述的电子负载，其特征在于，所述连接器板和所述板对板连接器为多个。

4.如权利要求1所述的电子负载，其特征在于，还包括：

散热组件，用于为所述至少一个负载电路进行散热。

5.如权利要求4所述的电子负载，其特征在于，还包括：

采样电路，用于对所述负载电路或板对板连接器的电压和/或电流进行采样；

控制器，所述控制器分别与所述负载电路和所述采样电路相连，所述控制器根据采样的电压和/或电流对所述负载电路进行控制。

6.如权利要求5所述的电子负载，其特征在于，所述负载电路包括：

多个放电通道。

7.如权利要求6所述的电子负载，其特征在于，所述放电通道包括：

输入端，所述输入端与所述主板相连；

负载电阻，所述负载电阻的第一端接地；

开关管，所述开关管的第一端与所述输入端相连，所述开关管的第二端与所述负载电阻的第二端相连；

驱动管，所述驱动管的输入端与所述控制器相连，且所述驱动管的输出端与所述开关管的控制端相连。

8.如权利要求7所述的电子负载，其特征在于，所述开关管固定在所述散热组件之上。

9.如权利要求5所述的电子负载，其特征在于，还包括：

与所述控制器相连的人机交互组件，用于接收用户指令。

10.如权利要求2所述的电子负载，其特征在于，所述连接器板还包括：

指示灯，用于指示接入的所述待放电移动终端或所述待放电电池。

11.如权利要求5所述的电子负载，其特征在于，还包括：

电源组件；

切换组件，所述切换组件分别与所述电源组件、所述负载电路和所述控制器相连，用于切换所述电源组件或所述负载电路与所述控制器之间的连接通路。

12.如权利要求11所述的电子负载，其特征在于，还包括：

电源接口，所述电源接口与外部电源相连；

与所述电源接口和所述电源组件相连的充电组件，用于通过所述外部电源为所述电源组件进行充电。

13.如权利要求5所述的电子负载，其特征在于，还包括：

设置在所述散热组件之上的温度检测组件。

14.如权利要求13所述的电子负载，其特征在于，还包括：

与所述控制器相连的报警器，其中，当所述温度检测组件检测的温度高于温度阈值时，所述控制器控制所述报警器进行报警。

15.如权利要求5所述的电子负载，其特征在于，还包括：

与所述控制器相连的存储器。

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