CN219065615U - 一种智能功率模块的检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能功率模块的检测电路，包括有单片机、电源电路、通讯模块、电压采集电路和电流采集电路，所述的通讯模块包括有LIN通讯模块和CAN通讯模块，所述的通讯模块、电压采集电路和电流采集电路均与单片机连接，电源电路包括有用于给智能功率模块控制系统供电的LIN/CAN模块供电电源切换电路。本实用新型适用于采用LIN或CAN通讯模式进行通讯连接的智能功率模块的检测，且实现了智能功率模块控制系统的自动检测供电。

Description

一种智能功率模块的检测电路

技术领域

本实用新型涉及智能功率模块的检测领域，具体是一种智能功率模块的检测电路。

背景技术

现代工业制造对产品可靠性要求越来越高，需要对智能功率模块进行拉载老炼试验，在测试过程中进行模拟量电压和电流的实时监控。目前的检测方法是采用万用表和电流表进行人工测试记录，然而对于大批量、高频次的产品，采用这种测试方法就不适用了；进而发展了采用普通的数据采集设备进行数据采集，目前大部分数据采集设备都采用串口通讯，且串口通讯方式很单一，一般为LIN通讯模式或是CAN通讯模式，又因为采用LIN通讯模式或是CAN通讯模式的智能功率模块其控制系统的供电电压不同，需要配备具有不同供电电压的数据采集设备进行通讯采集，即需要检测人员人工确认智能功率模块的通讯类型后选择对应的数据采集设备，大大增加了检测的成本，且检测效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种智能功率模块的检测电路，适用于采用LIN或CAN通讯模式进行通讯连接的智能功率模块的检测，且实现了智能功率模块控制系统的自动检测供电。

本实用新型的技术方案为：

一种智能功率模块的检测电路，包括有单片机、电源电路、通讯模块、电压采集电路和电流采集电路，所述的通讯模块包括有LIN通讯模块和CAN通讯模块，所述的通讯模块、电压采集电路和电流采集电路均与单片机连接；

所述的电源电路包括有用于给智能功率模块控制系统供电的LIN/CAN模块供电电源切换电路，LIN/CAN模块供电电源切换电路包括有光耦E4、MOS管Q5、降压电源模块U51、光耦E5、MOS管Q7和稳压电源模块U55,光耦E4的输入端与单片机的LIN模块电源控制接口连接，光耦E5的输入端与单片机的CAN模块电源控制接口连接，光耦E4的输出端通过MOS管Q5与降压电源模块U51的输入端连接，光耦E5的输出端通过MOS管Q5与稳压电源模块U55的输入端连接，降压电源模块U51和稳压电源模块U55的输出端均与智能功率模块的供电端连接。

所述的光耦E4的输入端负极与单片机的LIN模块电源控制接口连接，所述的光耦E5的输入端负极与单片机的CAN模块电源控制接口连接。

所述的MOS管Q5的基极和MOS管Q7的基极均与DC24V电源连接，降压电源模块U51的输出端输出DC15V，稳压电源模块U55的输出端输出DC24V。

所述的检测电路包括有N个LIN/CAN模块供电电源切换电路、N个LIN通讯模块、N个CAN通讯模块、N个电压采集电路和N个电流采集电路，N为不小于2的整数，一个LIN/CAN模块供电电源切换电路、一个LIN通讯模块、一个CAN通讯模块、一个电压采集电路和一个电流采集电路组成一个智能功率模块的供电采集组件，用于对一个智能功率模块进行供电和检测。

所述的电压采集电路包括有正电压信号输入接口、负电压信号输入接口和电压信号AD转换芯片，所述的正电压信号输入接口、负电压信号输入接口均与电压信号AD转换芯片的输入端连接，电压信号AD转换芯片的输出端与单片机连接。

所述的电流采集电路包括有电流互感器、差分电路和电流信号AD转换芯片，电流互感器连接于智能功率模块上，电流互感器的信号输出端通过差分电路与电流信号AD转换芯片的输入端连接，电流信号AD转换芯片的输出端与单片机连接。

所述的电源电路还包括有检测电路供电电路和AD转换芯片供电电路，检测电路供电电路用于为检测电路中的元器件提供DC供电电源，所述的AD转换芯片供电电路用于为电压信号AD转换芯片和电流信号AD转换芯片提供供电电源。

所述的通讯模块还包括有与单片机连接的以太网通讯模块。

所述的单片机上还连接有语音播报模块。

本实用新型的优点：

(1)、本实用新型采用LIN和CAN两种通讯模式，适用于采用不同通讯模式的智能功率模块的通讯连接；

(2)、本实用新型能自动识别智能功率模块的通讯模式是采用LIN通讯模块还是CAN通讯模块，并自动切换至相应的供电电路，无需人工识别切换供电电路，大大提高了检测的效率；

(3)、本实用新型设置有多个智能功率模块的供电采集组件，可同时对多个智能功率模块进行供电和检测，进一步提高检测的效率；

(4)、本实用新型可对智能功率模块进行正、负电压的检测采样；

(5)、本实用新型的通讯模块包括有以太网模块，使得本实用新型单片机可与上位机进行通讯连接，实现无人值守、远程监控的目的。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型检测电路供电电路的电路图。

图3是本实用新型AD转换芯片供电电路的电路图。

图4是本实用新型LIN/CAN模块供电电源切换电路的电路图。

附图标记：1-单片机，2-电源电路，3-通讯模块，31-LIN通讯模块，32-CAN通讯模块，33-以太网通讯模块，4-电压采集电路，5-电流采集电路，6-语音播报模块，7-上位机，8-智能功率模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1，一种智能功率模块的检测电路，包括有单片机1、电源电路2、通讯模块3、十五个电压采集电路4、十五个电流采集电路5和语音播报模块6，通讯模块3包括有十五个LIN通讯模块31、十五个CAN通讯模块32和以太网通讯模块33，每个LIN通讯模块31或对应的一个CAN通讯模块32与一个智能功率模块8的控制系统通讯连接，以太网通讯模块33用于与上位机7连接，通讯模块3、十五个电压采集电路4、十五个电流采集电路5和语音播报模块6均与单片机1连接；电源电路2包括有检测电路供电电路、AD转换芯片供电电路和十五个用于给智能功率模块控制系统供电的LIN/CAN模块供电电源切换电路；其中，每个LIN通讯模块31与对应的一个CAN通讯模块32、一个电压采集电路4、一个电流采集电路5和一个LIN/CAN模块供电电源切换电路组成一个智能功率模块8的供电采集组件，用于对一个智能功率模块8进行供电和检测。

见图2，检测电路供电电路包括有电源模块U1、稳压模块U2和稳压模块U3，DC+24V输入电源通过电源模块U1转换为DC+15V，DC+15V通过稳压模块U2转换为DC+5.0V，DC+5.0V通过稳压模块U3转换为DC+3.3V，DC+15V、DC+5.0V和DC+3.3V分别为检测电路中的元器件提供DC供电电源；

见图3，AD转换芯片供电电路包括有电源模块U64，DC+24V输入电源通过电源模块U64转换为A+5V，为电压采集电路4中的电压信号AD转换芯片和电流采集电路5中的电流信号AD转换芯片提供供电电源；

见图4，每个LIN/CAN模块供电电源切换电路均包括有光耦E4、MOS管Q5、降压电源模块U51、光耦E5、MOS管Q7和稳压电源模块U55,光耦E4输入端的负极与单片机1的LIN模块电源控制接口(LIN_POWER_CTRL)连接，光耦E5输入端的负极与单片机1的CAN模块电源控制接口(CAN_POWER_CTRL)连接，光耦E4输入端的正极、光耦E5输入端的正极均通过对应的电阻与DC+3.3V连接，光耦E4的输出端通过MOS管Q5与降压电源模块U51的输入端连接，光耦E5的输出端通过MOS管Q5与稳压电源模块U55的输入端连接，MOS管Q5的基极和MOS管Q7的基极均与DC24V电源连接，降压电源模块U51的输出端输出DC15V，稳压电源模块U55的输出端输出DC24V，降压电源模块U51或稳压电源模块U55的输出端通过电阻输出供电电压VCC_11给智能功率模块8的供电端；当单片机1控制LIN_POWER_CTRL输出低电平，光耦E4导通，MOS管Q5导通，降压电源模块U51有DC24V输入电，同时单片机1控制CAN_POWER_CTRL输出高电平，光耦E5关断，稳压电源模块U55无输入电，降压电源模块U51和稳压电源模块U55的输出相与后输出PWR_11,此时，PWR_11为DC15V；当单片机1控制LIN_POWER_CTRL输出高电平，光耦E4关断，MOS管Q5关断，降压电源模块U51无输入电，同时单片机1控制CAN_POWER_CTRL输出低电平，光耦E5导通，MOS管Q7导通，稳压电源模块U55有DC24V输入电，降压电源模块U51和稳压电源模块U55的输出相与后输出PWR_11,此时，PWR_11为DC24V；

电压采集电路4包括有正电压信号输入接口、负电压信号输入接口和电压信号AD转换芯片，正电压信号输入接口、负电压信号输入接口均与电压信号AD转换芯片的输入端连接，电压信号AD转换芯片的输出端与单片机1连接；

电流采集电路5包括有电流互感器、差分电路和电流信号AD转换芯片，电流互感器连接于智能功率模块8上，电流互感器的信号输出端通过差分电路与电流信号AD转换芯片的输入端连接，电流信号AD转换芯片的输出端与单片机1连接。

本实用新型的工作原理：

(1)、将十五个被测的智能功率模块8与检测电路进行连接，检测电路逐个切换接通DC15V供电给智能功率模块8的控制系统，并使用LIN通讯模块31与智能功率模块8的控制系统建立通讯连接，当通讯连接建立成功，则获取智能功率模块8的通讯类型，并自动给智能功率模块8编号，当通讯连接建立失败则自动跳过，进行下一个智能功率模块8的供电和通讯连接，当十五个被测智能功率模块8的LIN通讯模式均自检完毕后，语音播报模块6自动报出未建立通讯连接的接口编号，提醒试验人员更换同类型(通讯模式相同)的智能功率模块8，确保同一时间只检测一种型号的智能功率模块8；

(2)、测试时，单片机1按照上位机7控制设定的试验时间，采用十五个电压采集电路4和十五个电流采集电路5同步开始执行电压和电流测试采样，单片机1保存测试采样数据；

(3)、当十五个被测的智能功率模块8均不是采用LIN通讯模式的智能功率模块8，单片机1将控制LIN/CAN模块供电电源切换电路自动切换至DC24V供电，使用CAN通讯模块32与智能功率模块8的控制系统建立通讯连接，获取智能功率模块8的通讯类型，并自动给智能功率模块8编号后，进行测试采样。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：包括有单片机、电源电路、通讯模块、电压采集电路和电流采集电路，所述的通讯模块包括有LIN通讯模块和CAN通讯模块，所述的通讯模块、电压采集电路和电流采集电路均与单片机连接；

所述的电源电路包括有用于给智能功率模块控制系统供电的LIN/CAN模块供电电源切换电路，LIN/CAN模块供电电源切换电路包括有光耦E4、MOS管Q5、降压电源模块U51、光耦E5、MOS管Q7和稳压电源模块U55,光耦E4的输入端与单片机的LIN模块电源控制接口连接，光耦E5的输入端与单片机的CAN模块电源控制接口连接，光耦E4的输出端通过MOS管Q5与降压电源模块U51的输入端连接，光耦E5的输出端通过MOS管Q5与稳压电源模块U55的输入端连接，降压电源模块U51和稳压电源模块U55的输出端均与智能功率模块的供电端连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的光耦E4的输入端负极与单片机的LIN模块电源控制接口连接，所述的光耦E5的输入端负极与单片机的CAN模块电源控制接口连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的MOS管Q5的基极和MOS管Q7的基极均与DC24V电源连接，降压电源模块U51的输出端输出DC15V，稳压电源模块U55的输出端输出DC24V。

4.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的检测电路包括有N个LIN/CAN模块供电电源切换电路、N个LIN通讯模块、N个CAN通讯模块、N个电压采集电路和N个电流采集电路，N为不小于2的整数，一个LIN/CAN模块供电电源切换电路、一个LIN通讯模块、一个CAN通讯模块、一个电压采集电路和一个电流采集电路组成一个智能功率模块的供电采集组件，用于对一个智能功率模块进行供电和检测。

5.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的电压采集电路包括有正电压信号输入接口、负电压信号输入接口和电压信号AD转换芯片，所述的正电压信号输入接口、负电压信号输入接口均与电压信号AD转换芯片的输入端连接，电压信号AD转换芯片的输出端与单片机连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的电流采集电路包括有电流互感器、差分电路和电流信号AD转换芯片，电流互感器连接于智能功率模块上，电流互感器的信号输出端通过差分电路与电流信号AD转换芯片的输入端连接，电流信号AD转换芯片的输出端与单片机连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的电源电路还包括有检测电路供电电路和AD转换芯片供电电路，检测电路供电电路用于为检测电路中的元器件提供DC供电电源，所述的AD转换芯片供电电路用于为电压信号AD转换芯片和电流信号AD转换芯片提供供电电源。

8.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的通讯模块还包括有与单片机连接的以太网通讯模块。

9.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的检测电路，其特征在于：所述的单片机上还连接有语音播报模块。

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