CN217739272U - 一种多通道负载切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型旨在提供一种安全性高、便于拓展且成本低的多通道负载切换装置。本实用新型包括依次连接的译码器、晶体管阵列单元以及负载切换模组，译码器与控制设备的IO输出口连接并接收控制信号，译码器根据控制信号使其中一路输出高电平，晶体管阵列单元对控制电流进行放大，负载切换模组包括单通道通断组件、级联通断组件以及固态继电器通断组件，单通道通断组件、级联通断组件以及固态继电器通断组件的控制端均对应与晶体管阵列单元的若干输出端连接，单通道通断组件、级联通断组件以及固态继电器通断组件的输入输出端分别连接不同电压源以及负载的连接器。本实用新型应用于负载切换的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型应用于负载切换的技术领域,特别涉及一种多通道负载切换装置。
背景技术
在电子设备测试行业中，尤其是电子消费类行业的主板功能测试，往往会有对产品相关电压轨的带载能力测试，这就要求测试夹具在有限的空间内需要集成多通道且各通道带载能力需要不同。
在现有的一些带载测试电路中，会使用芯片类型的MOS管，这种结构的带载电路需要对源极和漏极的压差(即Vgs)使用条件有较多的考量，尤其是需要做带载测试的电压轨较多的情况下限制更多，在使用中严重者会造成漏电，不同电压轨短路的情形，这对测试的安全，设备的维护和维修带来挑战。
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，提供了一种安全性高、便于拓展且成本低的多通道负载切换装置。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括依次连接的译码器、晶体管阵列单元以及负载切换模组，所述译码器与控制设备的IO输出口连接并接收控制信号，所述译码器根据控制信号使其中一路输出高电平，所述晶体管阵列单元对控制电流进行放大，所述负载切换模组包括若干通断控制模块，所述通断控制模块至少两组为单通道通断组件、至少一组为级联通断组件以及至少一组为固态继电器通断组件，所述单通道通断组件、所述级联通断组件以及所述固态继电器通断组件的控制端均对应与所述晶体管阵列单元的若干输出端连接，所述单通道通断组件、所述级联通断组件以及所述固态继电器通断组件分别连接不同电压源，所述单通道通断组件、所述级联通断组件以及所述固态继电器通断组件的输出端均与连接负载的连接器连接。
由上述方案可见，通过设置装置中的所述译码器，可实现通过3个GPIO控制端口生成8种输出状态，每次可使其中一路输出高电平，实现使多个回路之间呈互斥状态，进而达到在多通道情况下，每次只会选通其中一路进行测试。所述晶体管阵列单元中的达林顿管进行电平放大，进而提供较大的驱动电流以驱动所述负载切换模组中的机械继电器。其中所述单通道通断组件中的机械继电器可提供最高可达30V,2A的带载通路。所述级联通断组件通过两组或以上的机械继电器的级联提供一路最大30V,4A的通路。所述固态继电器通断组件通过固态继电器提供最大100V,3A的带载通路。本实用新型相比一般的MOS管芯片方案成本更低，同时无Vgs使用条件限制，电路结构简单。在实现多通道的情况下，能够实现不同的高、低电压的带载测试。同时，在控制和电路结构中做到互斥和防止不同电压串接和倒灌的风险，安全性得到提高。
一个优选方案是，所述译码器包括型号为74HC238PW-T的编解码芯片，所述编解码芯片的三个输入端均与上位机的IO控制口连接，所述编解码芯片的八组输出端均连接至所述晶体管阵列单元。
由上述方案可见，通过所述编解码芯片接收控制信号输出对应的电平状态，实现控制所述负载切换模组的导通状态。
进一步的优选方案是，所述晶体管阵列单元包括型号为TBD62083AFWG的晶体管阵列芯片，所述晶体管阵列芯片的八个输入端均与所述编解码芯片连接，所述晶体管阵列芯片的输出端分别连接有四组所述单通道通断组件、一组所述级联通断组件以及一组所述固态继电器通断组件。
由上述方案可见，所述晶体管阵列单元的八个输入端与所述编解码芯片的输出端连接，进而将提供较大的驱动电流以驱动的机械继电器。
一个优选方案是，所述单通道通断组件包括第一继电器，所述第一继电器的线圈一端与所述晶体管阵列单元连接，所述第一继电器的输入端与电源连接，所述第一继电器的输出端与所述连接器连接。
由上述方案可见，通过采用机械继电器进行电路与负载的导通，降低多通道电路的成本。
一个优选方案是，所述级联通断组件包括至少两组第二继电器，两组所述第二继电器的线圈一端均与所述晶体管阵列单元连接，两组所述第二继电器的输入端均与电源连接，两组所述第二继电器的输出端均与所述连接器连接。
由上述方案可见，两组机械继电器通过级联的方式实现提供一路最大30V,4A的通路。
一个优选方案是，所述固态继电器通断组件包括两组型号为G3VM-101HR2的MOSFET继电器，两组所述MOSFET继电器的第五引脚相连接，一组所述MOSFET继电器的第四引脚和第六引脚连接至电源，另一组所述MOSFET继电器的第四引脚和第六引脚连接至电源与所述连接器连接，两组所述MOSFET继电器的控制端均与所述晶体管阵列单元连接。
由上述方案可见，两组所述MOSFET继电器为串联结构，可提供最大100V,3A的带载通路。同时两个所述MOSFET继电器采用背靠背的结构，可以避免其他通道将电流倒灌到固态继电器通断组件中。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图；
图2是所述译码器和所述晶体管阵列单元的电路原理图；
图3是所述负载切换模组的电路原理图。
具体实施方式
如图1至图3所示，在本实施例中，本实用新型包括依次连接的译码器1、晶体管阵列单元2以及负载切换模组，所述译码器1与控制设备的IO输出口连接并接收控制信号，所述译码器1根据控制信号使其中一路输出高电平，所述晶体管阵列单元2对控制电流进行放大，所述负载切换模组包括六组通断控制模块，所述通断控制模块中四组为单通道通断组件3、一组为级联通断组件4以及一组为固态继电器通断组件5，所述单通道通断组件3、所述级联通断组件4以及所述固态继电器通断组件5的控制端均对应与所述晶体管阵列单元2的若干输出端连接，所述单通道通断组件3、所述级联通断组件4以及所述固态继电器通断组件5分别连接不同电压源，所述单通道通断组件3、所述级联通断组件4以及所述固态继电器通断组件5的输出端均与连接负载的连接器6连接。
在本实施例中，所述译码器1包括型号为74HC238PW-T的编解码芯片U2000，所述编解码芯片U2000的三个输入端均与上位机的IO控制口连接，所述编解码芯片U2000的八组输出端均连接至所述晶体管阵列单元2。
所述晶体管阵列单元2包括型号为TBD62083AFWG的晶体管阵列芯片U2001，所述晶体管阵列芯片U2001的八个输入端均与所述编解码芯片U2000连接，所述晶体管阵列芯片U2001的输出端分别连接有四组所述单通道通断组件3、一组所述级联通断组件4以及一组所述固态继电器通断组件5。
在本实施例中，所述单通道通断组件3包括第一继电器K2100\K2102\K2103\K2105，所述第一继电器K2100\K2102\K2103\K2105的第八引脚与所述晶体管阵列单元2连接，所述第一继电器K2100\K2102\K2103\K2105的第三引脚以及第六引脚与电源连接，所述第一继电器K2100\K2102\K2103\K2105的第四引脚以及第五引脚与所述连接器6连接。每组所述单通道通断组件3的所述第一继电器K2100\K2102\K2103\K2105的输入端连接不同的电压源。
在本实施例中，所述级联通断组件4包括至少两组第二继电器K2107\K2108，两组所述第二继电器K2107\K2108的第八引脚均与所述晶体管阵列单元2连接，两组所述第二继电器K2107\K2108的第三引脚以及第六引脚均与电源连接，两组所述第二继电器K2107\K2108的第四引脚以及第五引脚均与所述连接器6连接。
在本实施例中，所述第一继电器K2100\K2102\K2103\K2105和所述第二继电器K2107\K2108均为型号是AGQ200A4H的机械继电器。
在本实施例中，所述固态继电器通断组件5包括两组型号为G3VM-101HR2的MOSFET继电器K2104\K2101，两组所述MOSFET继电器K2104\K2101的第五引脚相连接，一组所述MOSFET继电器K2104\K2101的第四引脚和第六引脚连接至电源，另一组所述MOSFET继电器K2104\K2101的第四引脚和第六引脚连接至电源与所述连接器6连接，两组所述MOSFET继电器K2104\K2101的第二引脚均与所述晶体管阵列单元2连接。
本实用新型的工作原理：
所述编解码芯片U2000的三个输入端连接控制设备的IO口并接收控制指令，所述编解码芯片U2000根据控制指令从八种均只有一组高电平且高电平端口均不同的输出状态中选择对应的电平状态输出。所述晶体管阵列芯片U2001则对应放大高电平的通路输出至对应的所述通断控制模块中，使其将连接的电压源与负载导通进行测试。
Claims (6)
1.一种多通道负载切换装置，其特征在于：它包括依次连接的译码器（1）、晶体管阵列单元（2）以及负载切换模组，所述译码器（1）与控制设备的IO输出口连接并接收控制信号，所述译码器（1）根据控制信号使其中一路输出高电平，所述晶体管阵列单元（2）对控制电流进行放大，所述负载切换模组包括若干通断控制模块，所述通断控制模块至少两组为单通道通断组件（3）、至少一组为级联通断组件（4）以及至少一组为固态继电器通断组件（5），所述单通道通断组件（3）、所述级联通断组件（4）以及所述固态继电器通断组件（5）的控制端均对应与所述晶体管阵列单元（2）的若干输出端连接，所述单通道通断组件（3）、所述级联通断组件（4）以及所述固态继电器通断组件（5）分别连接不同电压源，所述单通道通断组件（3）、所述级联通断组件（4）以及所述固态继电器通断组件（5）的输出端均与连接负载的连接器（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种多通道负载切换装置，其特征在于：所述译码器（1）包括型号为74HC238PW-T的编解码芯片（U2000），所述编解码芯片（U2000）的三个输入端均与上位机的IO控制口连接，所述编解码芯片（U2000）的八组输出端均连接至所述晶体管阵列单元（2）。
3.根据权利要求2所述的一种多通道负载切换装置，其特征在于：所述晶体管阵列单元（2）包括型号为TBD62083AFWG的晶体管阵列芯片（U2001），所述晶体管阵列芯片（U2001）的八个输入端均与所述编解码芯片（U2000）连接，所述晶体管阵列芯片（U2001）的输出端分别连接有四组所述单通道通断组件（3）、一组所述级联通断组件（4）以及一组所述固态继电器通断组件（5）。
4.根据权利要求1所述的一种多通道负载切换装置，其特征在于：所述单通道通断组件（3）包括第一继电器，所述第一继电器的线圈一端与所述晶体管阵列单元（2）连接，所述第一继电器的输入端与电源连接，所述第一继电器的输出端与所述连接器（6）连接。
5.根据权利要求1所述的一种多通道负载切换装置，其特征在于：所述级联通断组件（4）包括至少两组第二继电器，两组所述第二继电器的线圈一端均与所述晶体管阵列单元（2）连接，两组所述第二继电器的输入端均与电源连接，两组所述第二继电器的输出端均与所述连接器（6）连接。
6.根据权利要求1所述的一种多通道负载切换装置，其特征在于：所述固态继电器通断组件（5）包括两组型号为G3VM-101HR2的MOSFET继电器，两组所述MOSFET继电器的第五引脚相连接，一组所述MOSFET继电器的第四引脚和第六引脚连接至电源，另一组所述MOSFET继电器的第四引脚和第六引脚连接至电源与所述连接器（6）连接，两组所述MOSFET继电器的控制端均与所述晶体管阵列单元（2）连接。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221167649.9U CN217739272U (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种多通道负载切换装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN217739272U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116500322A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-07-28 | 艾德克斯电子（南京）有限公司 | 一种可编程大功率阻性负载装置及其测试机柜 |
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- 2022-05-16 CN CN202221167649.9U patent/CN217739272U/zh active Active
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