CN215728513U - 一种低成本老化测试模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种兼容性强、无需电脑和显示器辅助的低成本老化测试模组。本实用新型包括处理模块、电源模块以及若干测试反馈模组，若干测试反馈模组均与处理模块电连接，测试反馈模组包括产品连接器、插入检测模块、供电控制模块以及反馈模块；产品连接器与待测产品进行供电以及信息交互；插入检测模块与产品连接器连接检测待测产品的连接状态；供电控制模块在处理模块的控制下对待测产品进行上电以及模拟测试；反馈模块检测待测产品进行测试时产品的各路工作电压；处理模块连接若干产品连接器与待测产品进行信息交互，控制各个模块的运行和状态且实现数据处理，处理模块包括FPGA芯片。本实用新型应用于老化测试模组的技术领域。

Description

一种低成本老化测试模组

技术领域

本实用新型应用于老化测试模组的技术领域,特别涉及一种低成本老化测试模组。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，消费类电子行业日新月异，尤其是可穿戴设备逐渐成为一个热词，从智能手环到健身腕带，再到VR眼镜，这些产品将数字智能时代尖端的科技呈现在我们面前，丰富着我们的生活。相较于其它电子产品，可穿戴设备主板测试更为严格，在产品出厂之前主板都要经过老化测试，老化测试的时间相对较长，一般是70分钟到100分钟，所以相关从业开发者能否设计出成本低，空间小的老化测试设备非常关键。

由于这些可穿戴设备的主板尺寸会比较小，大部分主板面积小于90平方毫米，厚度小于1.27毫米，所以每套夹具可以同时测试4到6片主板。每套夹具由一套电子测试板卡和多个主板固定模块组成，然后连接电脑主机和显示器进行老化测试。现有的测试设备最多支持6片主板同时测试，同时需要电脑和显示器辅助完成，时间成本和配件成本都比较高。这些夹具针对高端产品可以适应，但是针对中低端产品就不合适了。因为市场激烈的竞争，让这些可穿戴的电子产品价格非常便宜，厂商的利润也很低，所以厂商在生产、测试这些产品的主板时非常注重成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种兼容性强、无需电脑和显示器辅助的低成本老化测试模组。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括处理模块、电源模块以及若干测试反馈模组，若干所述测试反馈模组均与所述处理模块电连接，所述测试反馈模组包括产品连接器、插入检测模块、供电控制模块以及反馈模块；

所述产品连接器与待测产品进行连接，进行供电以及信息交互；

所述插入检测模块与所述产品连接器连接检测待测产品的连接状态并反馈至所述处理模块；

所述供电控制模块在所述处理模块的控制下对待测产品进行上电以及模拟测试；

所述反馈模块检测待测产品进行测试时产品的各路工作电压；

所述处理模块连接若干所述产品连接器与待测产品进行信息交互，控制各个模块的运行和状态且实现数据处理；

所述电源模块为整个模组提供工作电压。

由上述方案可见，通过采用FPGA芯片及相关外部器件组成所述处理模块，并植入软件系统，可以像电脑一样自主控制整个测试过程，待测产品本身也设有FPGA芯片及软件系统，在供电后待测产品会与所述处理模块根据通讯协议进行信息交互，完成待测产品各部分功能的测试，进而无需电脑和显示器辅助降低工作成本，且能够兼容多种类型的产品测试，同时使整个模组更小巧，提高空间利用率。通过所述测试反馈模组进行产品连接、连接状态的检测、各路电压值的获取反馈并进行检测，同时还通过所述供电控制模块进行产品的通断电控制。

一个优选方案是，所述FPGA芯片的型号为7020，所述低成本老化测试模组共设有八组所述测试反馈模组，八组所述测试反馈模组分别与所述FPGA芯片的八组IO口连接。

由上述方案可见，通过所述FPGA芯片的八组IO口实现同时对接八组所述测试反馈模组，进而提升能够测试的产品数量上限，进而提高整体的测试效率。

一个优选方案是，所述电源模块包括电源连接座、5V转3.3V线性电源芯片以及若干保护磁珠，所述电源连接座与外部的供电连接，所述电源连接座通过所述保护磁珠与所述5V转3.3V线性电源芯片连接，所述5V转3.3V线性电源芯片将输入的5V电压转换为3.3V电压输出。

由上述方案可见，所述电源连接座与外部的供电连接提供正12V，负12V和正5V电压，再通过所述5V转3.3V线性电源芯片进行电压转换进而完成整个系统的电源提供。所述保护磁珠用于保护电路，防止电涌损伤模组内电器元件。

一个优选方案是，所述处理模块通过扩展控制模块与所述插入检测模块、所述供电控制模块以及所述反馈模块连接，所述扩展控制模块包括相连接的端口扩展芯片和信号指示灯。

由上述方案可见，所述扩展控制模块由相连接的端口扩展芯片、信号指示灯以及电阻电容等外围电路组成，其中所述端口扩展芯片是I2C通讯协议设备，可以通过所述处理模块设定的程序，让芯片的16个端口可以做输出功能，输出高低变化的控制信号；与所述所述供电控制模块配合完成老化测试过程中的按键模拟，与所述反馈模块配合进行模拟电压切换以及点亮所述信号指示灯不同颜色等功能；也可以做输入功能，与所述插入检测模块配合完成老化测试过程中的待测产品插入监测功能。

进一步的优选方案是，所述插入检测模块包括逻辑芯片以及第一场效应管，所述逻辑芯片与所述产品连接器的接口连接，所述第一场效应管的栅极与所述逻辑芯片连接，所述第一场效应管的漏极与所述扩展控制模块连接并反馈产品插入信号至所述处理模块。

由上述方案可见，通过所述逻辑芯片与所述产品连接器的接口连接，进而实现当所述产品连接器接入产品时，通过所述第一场效应管反馈相应的状态信号至所述扩展控制模块中，由所述扩展控制模块中转最终反馈至所述处理模块。

进一步的优选方案是，所述供电控制模块包括第二线性电源芯片、若干分压电阻以及四组第二场效应管，若干分压电阻组成分压电路，所述第二线性电源芯片与若干所述分压电阻配合将输入电压转换为4.3V的输出电压输出至所述产品连接器，四组所述第二场效应管分别与所述产品连接器的四个按键模拟端口连接，所述第二线性电源芯片的控制端口以及四组所述第二场效应管的栅极均与所述扩展控制模块连接。

由上述方案可见，通过所述第二线性电源芯片与若干所述分压电阻配合进而将输入电压转换至待测产品所需的工作电压。通过四组所述第二场效应管与所述产品连接器的引脚连接进而模拟待测产品的电源开关按键功能，音量调节按键功能，触控信号有无等。

进一步的优选方案是，所述反馈模块包括相连接的模拟电路切换模块和模拟电压测试模块，所述模拟电路切换模块包括与所述产品连接器连接的多路复用开关芯片，所述多路复用开关芯片通过所述产品连接器与待测产品的电压源连接，所述模拟电压测试模块包括相连接的运算放大器和模数转换器，所述运算放大器与所述多路复用芯片的输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述处理模块连接。

由上述方案可见，通过所述多路复用开关芯片连接所述产品连接器，进而与待测产品的各个电压源连接，进而根据所述扩展控制模块转发的控制指令进行输入端口的切换，使所述模拟电压测试模块分别与不同的电压源连接进行检测并反馈至所述处理模块。

更进一步的优选方案是，所述运算放大器和所述模数转换器之间还设置有保护二极管。

由上述方案可见，通过设置所述保护二极管防止电路中元器件受损。

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图；

图2是所述处理模块的电路原理图；

图3是所述电源模块的电路原理图；

图4是所述产品连接器的电路原理图；

图5是所述插入检测模块的电路原理图；

图6是所述供电控制模块第一部分的电路原理图；

图7是所述供电控制模块第二部分的电路原理图；

图8是所述扩展控制模块的电路原理图；

图9是所述模拟电路切换模块的电路原理图；

图10是所述模拟电压测试模块的电路原理图。

具体实施方式

如图1至图10所示，在本实施例中，本实用新型包括处理模块1、电源模块2以及八组测试反馈模组，八组所述测试反馈模组均与所述处理模块1电连接，所述测试反馈模组包括产品连接器3、插入检测模块4、供电控制模块5以及反馈模块；所述产品连接器3与待测产品进行连接，进行供电以及信息交互；所述插入检测模块4与所述产品连接器3连接检测待测产品的连接状态并反馈至所述处理模块1；所述供电控制模块5在所述处理模块1的控制下对待测产品进行上电以及模拟测试；所述反馈模块检测待测产品进行测试时产品的各路工作电压；所述处理模块1连接若干所述产品连接器3与待测产品进行信息交互，控制各个模块的运行和状态且实现数据处理，所述处理模块1包括FPGA芯片；所述电源模块2为整个模组提供工作电压。

在本实施例中，所述FPGA芯片的型号为7020，八组所述测试反馈模组分别与所述FPGA芯片的八组IO口连接进行信息交互以及测试控制，所述FPGA芯片引出8路I2C通讯信号，8路串行调试信号，8路异步通讯信号，这些信号经过33R电阻后都会与待测产品进行相连，在老化测试过程中完成数据下载，逻辑控制，下达指令等测试。

在本实施例中，所述电源模块2包括电源连接座J1、型号为TLV1117-33IDCYR的5V转3.3V线性电源芯片U1以及三组保护磁珠FB2/FB3/FB4，所述电源连接座J1与外部的供电连接，所述电源连接座J1通过所述保护磁珠FB2与所述5V转3.3V线性电源芯片U1连接，所述5V转3.3V线性电源芯片U1将所述电源连接座J1输入的5V电压转换为3.3V电压输出，所述电源连接座J1的两个12V输入端口分别通过所述保护磁珠FB3/FB4与其他模块连接。

在本实施例中，所述处理模块1通过扩展控制模块6与所述插入检测模块4、所述供电控制模块5以及所述反馈模块连接，所述扩展控制模块6包括相连接的端口扩展芯片U5、信号指示灯D3以及电阻电容等外围电路，所述端口扩展芯片U5的型号为CAT9555YI-T2，所述信号指示灯D3为三色信号指示灯。

在本实施例中，所述插入检测模块4包括型号为SN74LVC1G32DCKR的逻辑芯片U7以及型号为DMG1012UW-7的第一场效应管Q5，所述逻辑芯片U7的输入端A和B与所述产品连接器3的低电平接口连接，输入端A和B通过两个3.3K电阻R123/R124上拉到3.3V，此时初始状态是高电平，当待测产品插入所述产品连接器3时，所述逻辑芯片U7的输入端A和B则被拉低为低电平，同时所述逻辑芯片U7的输出端Y也由高电平转换为低电平，所述第一场效应管Q5的栅极与所述逻辑芯片U7的输出端Y连接，进而变化后所述第一场效应管Q5的漏极由低电平变为高电平，所述第一场效应管Q5的漏极与所述扩展控制模块6连接，所述扩展控制模块6接收到状态变化后反馈产品插入信号至所述处理模块1，使所述处理模块1开始进行产品的老化测试。

在本实施例中，所述供电控制模块5包括型号为TPS7A9201DSKR的第二线性电源芯片U2、若干分压电阻以及四组型号为DMG1012UW-7的第二场效应管Q1/Q2/Q3/Q4/，若干分压电阻组成分压电路，所述第二线性电源芯片U2与若干所述分压电阻配合将输入电压转换为4.3V的输出电压输出至所述产品连接器3，四组所述第二场效应管Q1/Q2/Q3/Q4/分别与所述产品连接器3的四个按键模拟端口连接，其中两路是拉高平信号，两路是拉低电平信号，用来模拟DUT的电源开关按键功能，音量调节按键功能，触控信号有无等，所述第二线性电源芯片U2的控制端口以及四组所述第二场效应管的栅极均与所述扩展控制模块6连接。

在本实施例中，所述反馈模块包括相连接的模拟电路切换模块7和模拟电压测试模块8，所述模拟电路切换模块7包括与所述产品连接器3连接的多路复用开关芯片U6，所述多路复用开关芯片U6的型号为ADG1208YCPZ-REEL7，所述多路复用开关芯片U6的八个输入端通过所述产品连接器3与待测产品的不同的电压源连接，所述多路复用开关芯片U6的控制端与所述端口扩展芯片U5连接，所述处理模块1通过所述端口扩展芯片U5控制所述多路复用开关芯片U6选择八个端口中的一个电压连通到输出端；所述模拟电压测试模块8包括相连接的运算放大器U3、模数转换器U4，所述运算放大器U3和所述模数转换器U4之间还设置有型号为BAS70-04-7-F的保护二极管D2，所述运算放大器U3的型号为OPA2196IDGKR，所述模数转换器U4的型号为ADC121C021CIMK/NOPB，所述运算放大器U3的输入端与所述多路复用开关芯片U6的输出端连接，所述运算放大器U3与电阻R82、电阻R84组成二分之一电压分压，分压输出后端连接至所述保护二极管D2，保证电压不会超出3.3V。所述运算放大器U3的输出端与所述模数转换器U4的输入端连接，所述模数转换器U4将接收的模拟信号转换为数字信号，所述模数转换器U4的输出端与所述处理模块1连接，所述处理模块1接收转换后的数字信号，根据数字信号判断待测产品的电压是否符合要求，如果符合所述处理模块1就会控制所述信号指示灯D3为绿色，如果不符合就会控制所述信号指示灯D3为红色，老化测试过程时所述信号指示灯D3为蓝色。

在本实施例中，所述产品连接器3为34个引脚的弹片连接器组成，所述产品连接器3上有待测产品的电源接口、控制信号接口，通讯信号接口及插入监测信号接口。通过使用弹片形式的连接器可以很方便与待测产品进行对接，安装和拆装都很方便。

在本实施例中，八组所述产品连接器3焊接在电路板上，电路板上设置有对应与八组所述产品连接器3配合的八组产品固定模块，产品未放置且所述产品固定模块的扣子处于打开状态时，所述处理模块1没有接收到插入监测信号，老化测试处于等待状态。当产品置入所述产品连接器3且所述产品固定模块的扣子处于关闭状态时，所述插入检测模块4反馈插入监测信号至所述扩展控制模块6，所述扩展控制模块6接收到状态变化后反馈产品插入信号至所述处理模块1，使所述处理模块1开始进行产品的老化测试。

Claims (8)

1.一种低成本老化测试模组，其特征在于：它包括处理模块（1）、电源模块（2）以及若干测试反馈模组，若干所述测试反馈模组均与所述处理模块（1）电连接，所述测试反馈模组包括产品连接器（3）、插入检测模块（4）、供电控制模块（5）以及反馈模块；

所述产品连接器（3）与待测产品进行连接，进行供电以及信息交互；

所述插入检测模块（4）与所述产品连接器（3）连接检测待测产品的连接状态并反馈至所述处理模块（1）；

所述供电控制模块（5）在所述处理模块（1）的控制下对待测产品进行上电以及模拟测试；

所述反馈模块检测待测产品进行测试时产品的各路工作电压；

所述处理模块（1）连接若干所述产品连接器（3）与待测产品进行信息交互，控制各个模块的运行和状态且实现数据处理，所述处理模块（1）包括FPGA芯片；

所述电源模块（2）为整个模组提供工作电压。

2.根据权利要求1所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述FPGA芯片的型号为7020，所述低成本老化测试模组共设有八组所述测试反馈模组，八组所述测试反馈模组分别与所述FPGA芯片的八组IO口连接。

3.根据权利要求1所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述电源模块（2）包括电源连接座（J1）、5V转3.3V线性电源芯片（U1）以及若干保护磁珠，所述电源连接座（J1）与外部的供电连接，所述电源连接座（J1）通过所述保护磁珠与所述5V转3.3V线性电源芯片（U1）连接，所述5V转3.3V线性电源芯片（U1）将输入的5V电压转换为3.3V电压输出。

4.根据权利要求1所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述处理模块（1）通过扩展控制模块（6）与所述插入检测模块（4）、所述供电控制模块（5）以及所述反馈模块连接，所述扩展控制模块（6）包括相连接的端口扩展芯片（U5）和信号指示灯（D3）。

5.根据权利要求4所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述插入检测模块（4）包括逻辑芯片（U7）以及第一场效应管（Q5），所述逻辑芯片（U7）与所述产品连接器（3）的接口连接，所述第一场效应管（Q5）的栅极与所述逻辑芯片（U7）连接，所述第一场效应管（Q5）的漏极与所述扩展控制模块（6）连接并反馈产品插入信号至所述处理模块（1）。

6.根据权利要求4所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述供电控制模块（5）包括第二线性电源芯片（U2）、若干分压电阻以及四组第二场效应管，若干分压电阻组成分压电路，所述第二线性电源芯片（U2）与若干所述分压电阻配合将输入电压转换为4.3V的输出电压输出至所述产品连接器（3），四组所述第二场效应管分别与所述产品连接器（3）的四个按键模拟端口连接，所述第二线性电源芯片（U2）的控制端口以及四组所述第二场效应管的栅极均与所述扩展控制模块（6）连接。

7.根据权利要求4所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述反馈模块包括相连接的模拟电路切换模块（7）和模拟电压测试模块（8），所述模拟电路切换模块（7）包括与所述产品连接器（3）连接的多路复用开关芯片（U6），所述多路复用开关芯片（U6）通过所述产品连接器（3）与待测产品的电压源连接，所述模拟电压测试模块（8）包括相连接的运算放大器（U3）和模数转换器（U4），所述运算放大器（U3）与所述多路复用开关芯片（U6）的输出端连接，所述模数转换器（U4）的输出端与所述处理模块（1）连接。

8.根据权利要求7所述的低成本老化测试模组，其特征在于：所述运算放大器（U3）和所述模数转换器（U4）之间还设置有保护二极管（D2）。

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