CN214427480U - 多路电压检测电路和测试治具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多路电压检测电路和测试治具。其中，多路电压检测电路包括多个电压比较电路，以及分别与各电压比较电路一一对应连接的显示电路；电压比较电路包括运算放大器和分压电路；分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接运算放大器的正相输入端，第三端接地；运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；显示电路包括开关管Q1和指示灯D1；开关管Q1用于根据对应的运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。从而实现对各待测电压测试位点的电压进行检测，并通过显示电路对比较结果进行显示，进而实现对待测电压测试位点的电压是否处于正常状态进行判断，提高了检测效率。

Description

多路电压检测电路和测试治具

技术领域

本申请涉及PCBA板检测技术领域，特别是涉及一种多路电压检测电路和测试治具。

背景技术

车载OBD(On Board Diagnostics，汽车故障诊断)产品用于汽车故障诊断。随着经济全球化和汽车国际化的程度越来越高，作为驱动性和排放诊断基础，车载OBD产品得到越来越广泛的实施和应用。而车载OBD产品在出厂前需要对其进行检测供电电压是否供给正常。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统测试治具不能够进行多路电压检测，测试效率低下。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够测试效率高的多路电压检测电路和测试治具。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种多路电压检测电路，包括多个电压比较电路，以及分别与各电压比较电路一一对应连接的显示电路；

电压比较电路包括运算放大器和分压电路；分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接运算放大器的正相输入端，第三端接地；运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；

显示电路包括开关管Q1和指示灯D1；开关管Q1用于根据对应的运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。

在其中一个实施例中，开关管包括三极管；

三极管的基极连接对应的运算放大器的输出端，集电极连接指示灯的一端，发射级接地；指示灯的另一端用于连接外部电源。

在其中一个实施例中，显示电路还包括限流电阻；

三极管的基极通过限流电阻连接对应的运算放大器的输出端。

在其中一个实施例中，显示电路还包括电容C1、充电电阻、开关管Q2和指示灯D2；

开关管Q2的控制端分别连接充电电阻的一端和电容C1的一端，开关管Q2的第一端连接外部电源，开关管Q2的第二端连接指示灯D2的一端；充电电阻的另一端连接开关管Q1的集电极；电容C1的另一端连接外部电源；指示灯D2的另一端接地。

在其中一个实施例中，开关管Q2为P-MOS管；

开关管Q2的控制端为P-MOS管的栅极，开关管Q2的第一端为P-MOS管的源极，开关管Q2的第二端为P-MOS管的漏极。

在其中一个实施例中，开关管Q2为P型IGBT管；

开关管Q2的控制端为P型IGBT管的门极，开关管Q2的第一端为P型IGBT管的集电极，开关管Q2的第二端为P型IGBT的发射级。

在其中一个实施例中，分压电路包括电阻R1和电阻R2；

电阻R1的一端连接外部电源，另一端分别连接运算放大器的正相输入端和电阻R2的一端；电阻R2的另一端接地。

在其中一个实施例中，电压比较电路还包括电阻R3；

电阻R3的一端分别连接相应的待测电压测试位点、运算放大器的反相输入端，另一端接地。

在其中一个实施例中，电压比较电路和显示电路的数量均为4个。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种测试治具，包括导电顶针，以及如上述任一项的多路电压检测电路；

导电顶针的一端用于连接待测PCBA板的电压测试位点，另一端连接运算放大器的反相输入端。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述多路电压检测电路，包括多个电压比较电路，以及分别与各电压比较电路一一对应连接的显示电路；电压比较电路包括运算放大器和分压电路；分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接运算放大器的正相输入端，第三端接地；运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；显示电路包括开关管Q1和指示灯D1；开关管Q1用于根据对应的运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。通过电压比较电路将待测电压测试位点与外部电源经分压电路分压后的电压进行比较，从而实现对各待测电压测试位点的电压进行检测，并通过显示电路对比较结果进行显示，进而实现对待测电压测试位点的电压是否处于正常状态进行判断，提高了检测效率。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中多路电压检测电路的第一示意性结构框图；

图2为一个实施例中多路电压检测电路的第二示意性结构框图；

图3为一个实施例中分压电路的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种多路电压检测电路，包括多个电压比较电路10，以及分别与各电压比较电路一一对应连接的显示电路20；

电压比较电路10包括运算放大器101和分压电路103；分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接运算放大器101的正相输入端，第三端接地；运算放大器101的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；

显示电路20包括开关管Q1和指示灯D1；开关管Q1用于根据对应的运算放大器101的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。

其中，电压比较电路用于将待测电压测试位点的电压与设定电压进行比较。

运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元，设有正相输入端Vin(+)(又称同相输入端)、反相输入端Vin(－)和输出端Vout。一般而言，常用的运算放大器有通用型运算放大器(如μA741、LM358和LM324等)、高阻型运算放大器(如LF355、CA3130和CA3140等)、低温漂型运算放大器(如OP07、OP27等AD508)、高速型运算放大器(如LM318、μA715等)、低功耗型运算放大器(如TL-022C、TL-060C等)、高压大功率型运算放大器(如D41)和可编程控制型(如PGA103A)等。本申请采用的运算放大器可以为以上任意类型的运算放大器，在此不做具体限定。电压比较电路的数量不进行具体限定，可以根据实际待测电压测试位点数进行确定。

具体而言，对于运算放大器而言，当正相输入端Vin(+)的电压大于反相输入端Vin(－)的电压时，输出端Vout输出高电平。当反相输入端Vin(－)的电压大于正相输入端Vin(+)的电压时，输出端Vout输出低电平。运算放大器的正相输入端通过分压电路连接外部电源，也即将外部电源经分压后的电压输入值运算放大器的正相输入端。运算放大器的反相输入端连接相应的待测电压测试位点。分压后的电压可以通过分压电路的电阻得到。各电压比较电路经分压电路传输至运算放大器的正相输入端的电压均不相同，可以根据实际需要进行确认。例如可以为5V、3.3、1.8V、1.2V等。

显示电路用于根据运算放大器的输出信号进行相应显示。具体的，当运算放大器输出高电平信号时，指示灯亮起，当运算放大器输出低电平信号时，指示灯熄灭。需要说明的是，显示电路与电压比较电路一一对应连接，也即任何一个电压比较电路均存在有一个与其对应的显示电路。各个显示电路中的指示灯的颜色不同。开关管Q1根据对应的运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。开关管Q1和指示灯D1之间的连接关系可以为本领域的任意一种，只要能够实现上述功能即可。上述多路电压检测电路，通过电压比较电路将待测电压测试位点与外部电源经分压电路分压后的电压进行比较，从而实现对各待测电压测试位点的电压进行检测，并通过显示电路对比较结果进行显示，进而实现对待测电压测试位点的电压是否处于正常状态进行判断，提高了检测效率。

在其中一个实施例中，开关管包括三极管；

三极管的基极连接对应的运算放大器的输出端，集电极连接指示灯的一端，集电极连接指示灯的一端，发射级接地；指示灯的另一端用于连接外部电源。

具体的，三极管的基极连接对应的运算放大器的输出端，当运算放大器输出端输出高电平信号时，三极管的集电极和发射级导通，从而为指示灯供电的供电回路导通，指示灯亮起。当运算放大器输出端输出低电平信号时，三极管截止，为指示灯供电的供电回路断开，指示灯熄灭。

需要说明的是，开关管的连接关系只要能够实现导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路即可。在一个具体示例中，开关管Q1为三极管，基极连接对应的运算放大器的输出端，发射级连接指示灯D1的一端，集电极用于连接外部电源，指示灯D1的另一端接地。在另一个具体示例中，开关管Q1为三极管，基极连接对应的运算放大器的输出端，发射级连接指示灯的一端，集电极接地，指示灯D1的另一端连接外部电源。上述开关管可以为本领域任意一种具有开断能力的晶体管，包括但不限于MOS管、三极管等。

在一个具体示例中，还包括限流电阻，三极管的基极通过该限流电阻连接对应的运算放大器的输出端。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种多路电压检测电路，包括多个电压比较电路10，以及分别与各电压比较电路一一对应连接的显示电路20；

电压比较电路10包括运算放大器101和分压电路103；分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接运算放大器101的正相输入端，第三端接地；运算放大器101的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；

显示电路20包括开关管Q1和指示灯D1；开关管Q1用于根据对应的运算放大器101的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。

显示电路20还包括电容C1、充电电阻R4、开关管Q2和指示灯D2；

开关管Q2的控制端分别连接充电电阻R4的一端和电容C1的一端，开关管Q2的第一端连接外部电源，开关管Q2的第二端连接指示灯D2的一端；充电电阻R4的另一端连接开关管Q1的集电极；电容C1的另一端连接外部电源；指示灯D2的另一端接地。

具体的，当运算放大器的输出端输出高电平信号时，开关管Q1导通，电容C1通过充电电阻R4进行充电，C1两端出现电势差，从而导致开关管Q2导通，进而使得指示灯D2亮起。当运算放大器的输出端输出低电平信号时，开关管Q2不导通，电容C1两端电势相等，开关管Q2不导通，指示灯D2熄灭。在一个具体示例中，考虑到成本与便利，可以空脚充电电阻R4。

上述多路电压检测电路，当指示灯D1、D2都亮起时，则证明待测电压测试位点电压供电正常。当指示灯D1和D2均未亮起，则证明待测电压测试位点电压供电不正常。上述多路电压检测电路额外增加电容C1、充电电阻R4、开关管Q2和指示灯D2等器件进行待测电压测试位点的检测，能够适用于大电流、高驱动且低功耗的测试环境中。该多路电压检测电路可以同时进行多路电压检测，如各待测电压测试位点电压供电正常，则对应的指示灯亮起，从而可以在待测产品上电后进行检测，帮忙排查电压故障问题。

在其中一个实施例中，开关管Q2为P-MOS管；

开关管Q2的控制端为P-MOS管的栅极，开关管Q2的第一端为P-MOS管的源极，开关管Q2的第二端为P-MOS管的漏极。

在其中一个实施例中，开关管Q2为P型IGBT管；

开关管Q2的控制端为P型IGBT管的门极，开关管Q2的第一端为P型IGBT管的集电极，开关管Q2的第二端为P型IGBT的发射级。

在其中一个实施例中，如图3所示，分压电路包括电阻R1和电阻R2；

电阻R1的一端连接外部电源，另一端分别连接运算放大器的正相输入端和电阻R2的一端；电阻R2的另一端接地。

具体的，分压电路通过R1和R2的阻值进行分压，运算放大器的正相输入端接入的电压值，为R2的连接电阻R1一侧的分压电压。该分压电压可以根据电阻R1和电阻R2的阻值进行确定。

需要说明的是，分压电路至少包括两个电阻，也可以为其他形式。例如可以包括第一电阻、第二电阻和第三电阻。第一电阻的一端连接外部电源，另一端连接第二电阻的一端；第二电阻的另一端分别连接运算放大器的正相输入端和第三电阻的一端；第三电阻的另一端接地。又如可以包括第一电阻、第二电阻和第三电阻。第一电阻的一端连接外部电源，另一端分别连接第二电阻的一端和运算放大器的正相输入端；第二电阻的另一端连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端接地。需要说明的是，第一电阻，第二电阻和第三电阻可以为固定阻值的电阻，也可以为可变电阻器，从而可以使得分压后的电压可以根据需求随时调整。

在其中一个实施例中，电压比较电路还包括电阻R3；

电阻R3的一端分别连接相应的待测电压测试位点、运算放大器的反相输入端，另一端接地。

在其中一个实施例中，电压比较电路和显示电路的数量均为4个。

进一步的，多路电压检测电路包括第一电压比较电路、第二电压比较电路、第三电压比较电路、第四电压比较电路、第一显示电路、第二显示电路、第三显示电路和第四显示电路。

第一电压比较电路包括第一运算放大器和第一分压电路；第一分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接第一运算放大器的正相输入端，第三端接地；第一运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；第一显示电路包括开关管Q1和指示灯D1；开关管Q1用于根据一运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D1的供电回路。

第二电压比较电路包括第二运算放大器和第二分压电路；第二分压电路的第二端用于连接外部电源，第二端连接第二运算放大器的正相输入端，第三端接地；第二运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；第二显示电路包括开关管Q3和指示灯D3；开关管Q3用于根据第二运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D3的供电回路。

第三电压比较电路包括第三运算放大器和第三分压电路；第三分压电路的第三端用于连接外部电源，第二端连接第三运算放大器的正相输入端，第三端接地；第三运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；第三显示电路包括开关管Q5和指示灯D5；开关管Q5用于根据第三运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D5的供电回路。

第四电压比较电路包括第四运算放大器和第四分压电路；第四分压电路的第四端用于连接外部电源，第二端连接第四运算放大器的正相输入端，第四端接地；第四运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；第四显示电路包括开关管Q7和指示灯D7；开关管Q7用于根据第四运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开外部电源对指示灯D7的供电回路。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种测试治具，包括导电顶针，以及如上述任一项的多路电压检测电路；

导电顶针的一端用于连接待测PCBA板的电压测试位点，另一端连接运算放大器的反相输入端。

具体的，采用上述测试治具可以采用以下步骤：

1.测试治具(多路电压检测电路测试板)外加12V供电电压。

2.放置被测产品PCBA于治具顶针下方固定，然后将导电顶针压下，此时每一枚顶针对应一个待测电压测试位点。

3.观察多路电压检测电路测试板的LED显示模块(也即上述各指示灯)，从而判断产品各路供电电压是否正常。

4.检测完毕后，将顶针抬起，可更换下一个设备再进行检测。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征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描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多路电压检测电路，其特征在于，包括多个电压比较电路，以及分别与各所述电压比较电路一一对应连接的显示电路；

所述电压比较电路包括运算放大器和分压电路；所述分压电路的第一端用于连接外部电源，第二端连接所述运算放大器的正相输入端，第三端接地；所述运算放大器的反相输入端用于连接相应的待测电压测试位点；

所述显示电路包括开关管Q1和指示灯D1；所述开关管Q1用于根据对应的所述运算放大器的输出端的电压信号，导通或断开所述外部电源对所述指示灯D1的供电回路。

2.根据权利要求1所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述开关管包括三极管；

所述三极管的基极连接对应的所述运算放大器的输出端，集电极连接所述指示灯的一端，发射级接地；所述指示灯的另一端用于连接外部电源。

3.根据权利要求2所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述显示电路还包括限流电阻；

所述三极管的基极通过所述限流电阻连接对应的运算放大器的输出端。

4.根据权利要求2所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述显示电路还包括电容C1、充电电阻、开关管Q2和指示灯D2；

所述开关管Q2的控制端分别连接所述充电电阻的一端和所述电容C1的一端，所述开关管Q2的第一端连接所述外部电源，所述开关管Q2的第二端连接所述指示灯D2的一端；所述充电电阻的另一端连接所述开关管Q1的集电极；所述电容C1的另一端连接所述外部电源；所述指示灯D2的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述开关管Q2为P-MOS管；

所述开关管Q2的控制端为所述P-MOS管的栅极，所述开关管Q2的第一端为所述P-MOS管的源极，所述开关管Q2的第二端为所述P-MOS管的漏极。

6.根据权利要求4所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述开关管Q2为P型IGBT管；

所述开关管Q2的控制端为所述P型IGBT管的门极，所述开关管Q2的第一端为所述P型IGBT管的集电极，所述开关管Q2的第二端为所述P型IGBT的发射级。

7.根据权利要求1所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述分压电路包括电阻R1和电阻R2；

所述电阻R1的一端连接所述外部电源，另一端分别连接所述运算放大器的正相输入端和所述电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端接地。

8.根据权利要求7所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述电压比较电路还包括电阻R3；

所述电阻R3的一端分别连接相应的所述待测电压测试位点、所述运算放大器的反相输入端，另一端接地。

9.根据权利要求1所述的多路电压检测电路，其特征在于，所述电压比较电路和所述显示电路的数量均为4个。

10.一种测试治具，其特征在于，包括导电顶针，以及如权利要求1至9任一项所述的多路电压检测电路；

所述导电顶针的一端用于连接待测PCBA板的电压测试位点，另一端连接所述运算放大器的反相输入端。

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