CN219831351U - 电子保险测试装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测试电路技术领域。具体而言，本实用新型涉及一种电子保险测试装置和包括其的电子保险测试系统。该电子保险测试装置包括多个测试通道，每个测试通道的输入端耦合至待测件的一电子保险通道、输出端接一负载，并且每个测试通道包括呈串联布置的以下各项：第一开关单元；温度传感器，其用于检测测试通道的实时温度并将实时温度反馈至控制单元；以及控制单元，其用于根据实时温度控制第一开关单元的开闭。

Description

电子保险测试装置和系统

技术领域

本实用新型涉及测试电路技术领域。具体而言，本实用新型涉及一种电子保险测试装置和包括其的电子保险测试系统。

背景技术

随着车辆自动化水平的提高，与过去的车型相比，如今各种车型的汽车集成了更多的电子成分。然而，电子成分的增加将潜在地导致较大幅度的电流瞬变、电磁干扰、较强的静电放电，从而引发车辆关键系统的灾难性关断故障。作为一种基本的电路保护器件，热保险丝能够在几百毫秒至几秒内作出响应并断开电流通路，具有可靠、易用等优势，然而，其缺乏自复位能力以及在相对较低的电流下的工作能力。

近年来，电子保险(E-Fuse)作为热保险丝的替代或补充被越来越多地用于为电路或印制电路板(PCB)提供局部快速响应保护，例如在热插拔系统、汽车应用、可编程逻辑控制器(PLC)和电池充放电管理中，其还可提供系统级保护，以防止需要硬性永久关断的大面积严重故障。越来越多的电子设备会在各个关键通道上布置电子保险，若涉及电子保险的通道量较大或者要进行批量样件测试，纯手动测试的效率低、误差大，且不能保证测试一致性，也无法实现基于自动化脚本的测试流程控制。

实用新型内容

为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。本实用新型提供了一种电子保险测试装置和包括其的电子保险测试系统，其能够提高测试通道量较大的待测件或者批量样件测试的效率，同时提高测试安全性。

按照本实用新型的一个方面，提供一种电子保险测试装置，所述电子保险测试装置包括多个测试通道，每个测试通道的输入端耦合至待测件的一电子保险通道、输出端接一负载，并且所述每个测试通道包括呈串联布置的以下各项：第一开关单元；温度传感器，其用于检测所述测试通道的实时温度并将所述实时温度反馈至控制单元；以及控制单元，其用于根据所述实时温度控制所述第一开关单元的开闭。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述控制单元配置成若所述实时温度大于第一阈值，则向所述第一开关单元发送第一控制信号；以及所述第一开关单元配置成响应于接收到所述第一控制信号而切换至断开状态。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述电子保险测试装置还包括警报单元，并且，所述控制单元配置成若所述实时温度大于第一阈值，则向所述警报单元发送使能信号；以及所述警报单元配置成响应于接收到所述使能信号而发出警报信号。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述电子保险测试装置还包括短接通道，并且所述每个测试通道还包括第二开关单元，当所述第二开关单元闭合时，其所属的测试通道接入所述短接通道并被短路。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述每个测试通道还包括串联在所述测试通道内的电流传感器，其用于检测所述测试通道的实时电流并将所述实时电流反馈至所述控制单元。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述每个测试通道还包括串联在所述测试通道内的黄金电子负载，所述黄金电子负载具有高于所述电子保险的限流精度。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述控制单元还配置成：检测所述黄金电子负载和所述电子保险的断开时间；以及基于所述黄金电子负载与所述电子保险的断开时间之间的差值、所述实时电流以及所述实时温度，判断所述电子保险的限流精度是否大于或等于第二阈值。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述每个测试通道还包括串联在所述测试通道内的测试模块，所述测试模块包括：第三开关单元；可变电容和第四开关单元，所述可变电容和第四开关单元串联后与所述第三开关单元并联；以及可变电阻和第五开关单元，所述可变电阻和第五开关单元串联后与所述第三开关单元并联，其中，所述可变电容的电容值、所述可变电阻的电阻值、以及所述第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元的开闭由所述控制单元和/或上位机控制。

作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型一实施例的电子保险测试装置中，所述待测件为智能功率单元或智能区域控制器，所述待测件包括多个电子保险通道。

按照本实用新型的另一个方面，提供一种电子保险测试系统，其包括：根据本实用新型一个方面的电子保险测试装置；以及上位机，所述上位机用于根据所存储的测试程序向所述电子保险测试装置发送控制指令，以实现对于所述待测件的自动化测试流程。

一方面，根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置和系统具有多个测试通道，能够同时接入多个电子保险通道，由此提高了测试通道量较大的待测件或者批量样件测试的效率。另一方面，根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置和系统通过在每个测试通道中增加了基于通道实时温度对开关单元的开闭控制，提高了系统的安全性。

附图说明

本实用新型的上述和/或其他方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置10的示意性框图；

图2示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置20的示意性框图；以及

图3示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试系统30的示意性框图。

具体实施方式

在本说明书中，参照其中图示了本实用新型示意性实施例的附图更为全面地说明本实用新型。但本实用新型可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本实用新型的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本实用新型的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其他单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。本实用新型的技术通常用于电动汽车领域，其包括但不限于纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)等。

在下文中，将参考附图详细地描述根据本实用新型的各示例性实施例。下面参考图1，图1示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置10的示意性框图。

图1中的电子保险测试装置10用于对待测件内的E-Fuse通道进行测试，例如，静态功耗测试、启机/动态/关机性能测试、短路诊断及保护、过温诊断及保护、带载启机、自检等中的一种或多种。示例性地，上述待测件可以是智能功率单元(IPU)或智能区域控制器，待测件内的多个关键通道中布置有E-Fuse来代替传统的车载保险盒，以实现更好的功率、负载、供电等智能化控制。在本文中，电子保险通道(也即，E-Fuse通道)指代待测件内布置有E-Fuse(例如，E-Fuse芯片)的通道。

如图1所示，电子保险测试装置10包括多个测试通道，例如，第一测试通道110₁、第二测试通道110₂、……、第N测试通道110_N(N为大于或等于3的正整数，优选地，N≥7)。每个测试通道的输入端均连接至待测件内的一E-Fuse通道，以用于对该E-Fuse通道内的E-Fuse元件进行测试。每个测试通道的输出端均连接至一负载，示例性地，该负载可以是程控负载，也称作可编程电子负载，其可基于上位机发出的控制指令模拟各种负荷情况，例如，实现负载值的改变。

多个测试通道110₁-110_N中的每个通道均包括呈串联布置的控制单元、温度传感器以及第一开关单元。需要说明的是，本实用新型并未对呈串联布置的各个元件的连接顺序进行具体限定，因此，包含以各种排序方式串联的上述元件(例如，控制单元、温度传感器以及第一开关单元)的测试通道均属于本实用新型的具体实现方式。下面将以第一测试通道110₁为例对测试通道内的元件构成和功能进行详细描述。可以理解的是，以下详细描述同样适用于电子保险测试装置10内的其他测试通道(即，第二测试通道110₂、……、第N测试通道110_N)。

第一测试通道110₁中的温度传感器112₁用于检测该测试通道的实时温度，并将该实时温度反馈至该测试通道内的控制单元111₁。在一个实施例中，控制单元111₁根据实时温度对第一开关单元113₁的开闭进行控制。在另一个实施例中，控制单元111₁可将实时温度反馈至上位机，并根据上位机的控制指令对第一开关单元113₁的开闭进行控制。

可选地，控制单元111₁配置成将实时温度与第一阈值进行比较，该第一阈值可由控制单元111₁或上位机设置。示例性地，若实时温度大于第一阈值，则向第一开关单元113₁发送第一控制信号。第一开关单元113₁响应于接收到第一控制信号而切换至断开状态。示例性地，第一开关单元113₁可以是继电器。可选地，电子保险测试装置10还包括警报单元。若实时温度大于第一阈值，控制单元111₁在向第一开关单元113₁发送第一控制信号的同时还将向警报单元发送使能信号。警报单元响应于接收到使能信号而发出警报信号(例如，语音提示、光信号)，以提示测试人员及时调节通道电流，以防由过温引起的元件损坏。

可选地，每个测试通道还包括与控制单元、温度传感器以及第一开关单元呈串联布置的电流传感器和/或黄金电子负载。示例性地，第一测试通道110₁中的电流传感器用于检测该测试通道的实时电流并将实时电流反馈至该测试通道内的控制单元111₁。第一测试通道110₁中的黄金电子负载(Gold E-Fuse)用于结合通道内的实时环境(例如，实时温度、实时电流)判断所接入的E-Fuse通道内的E-Fuse元件是否符合设计预期。示例性地，当黄金电子负载用于测试E-Fuse通道内的E-Fuse元件的限流精度时，其需具有高于被测E-Fuse元件的限流精度。可以理解的是，由于限流精度不同，当测试通道内发生电流异常(例如，电流波动、过大或过小)时，通道内的黄金电子负载与被测E-Fuse元件将在不同时间断开。可选地，控制单元111₁可以监测通道内的黄金电子负载和被测E-Fuse元件的断开时间，并基于其断开时间之间的差值、由电流传感器检测的实时电流以及由温度传感器112₁检测的实时温度，判断该被测E-Fuse元件的限流精度是否符合设计预期(例如，是否大于或等于第二阈值)。

可选地，每个测试通道还包括与控制单元、温度传感器以及第一开关单元呈串联布置的测试模块，该测试模块包括三条并联支路。其中，第一并联支路包括一第三开关单元，当该第三开关单元闭合时，测试模块被短路；第二并联支路包括串联连接的可变电容和第四开关单元，当第三开关单元断开并且第四开关单元闭合时，该第二并联支路通高频阻低频；第三并联支路包括串联连接的可变电阻和第五开关单元，当第三开关单元断开并且第四、第五开关单元闭合时，第二并联支路和第三并联支路可对测试通道的电流进行分流。此外，可变电容的电容值、可变电阻的电阻值、以及第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元的开闭由控制单元和/或上位机控制。通过在每个测试通道中设置可变电容、可变电阻并由控制单元和/或上位机实现电容值和电阻值的控制，能够提高电子保险测试装置10的测试适配性，从而无需在更换待测件或测试通道后手动接入新的电阻和电容，提高了测试效率。

可选地，电子保险测试装置10还可包括短接通道，该短接通道的一端连接至电子保险测试装置10的外壳或接地。在该实施例中，每个测试通道还包括第二开关单元，该第二开关单元可直接或间接耦合至上述短接通道，以实现相应测试通道的短路。

下面继续参考图2，图2示出了根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置20的示意性框图。

如图2所示，电子保险测试装置20包括M个测试通道(M为大于或等于3的正整数)，每个测试通道内依次串联有控制单元(CU₁-CU_M)、温度传感器(TS₁-TS_M)、电流传感器(CS₁-CS_M)、第一开关单元(S_1-1-S_1-M)、黄金电子负载(G₁-G_M)以及测试模块(RC₁-RC_M)。

每个测试通道还包括第二开关单元(S_2-1-S_2-M)，其中，S_2-1的第一端连接至电子保险测试装置20的外壳，S_2-1的第二端连接至S_1-1与G₁的中点；S_2-2的第一端连接至S_2-1的第二端，S_2-2的第二端连接至S_2-1与G₂的中点；以此类推，S_2-M的第一端连接至S_2-(M-1)的第二端，S_2-M的第二端连接至S_M-1与G_M的中点。若闭合S_2-1并保持其他第二开关单元(S_2-2-S_2-M)断开，则第一测试通道被短路；若闭合S_2-1和S_2-2并保持其他第二开关单元(S_2-3-S_2-M)断开，则第一和第二测试通道同时被短路。

图2中每个测试模块(RC₁-RC_M)包括：第三开关单元(S_3-1-S_3-M)；可变电容(C₁-C_M)和第四开关单元(S_4-1-S_4-M)，其串联后与第三开关单元(S_3-1-S_3-M)并联；以及可变电阻(R₁-R_M)和第五开关单元(S_5-1-S_5-M)，其串联后与第三开关单元(S_3-1-S_3-M)并联。

按照本实用新型的又一个方面，提供一种电子保险测试系统，如图3所示，根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试系统30包括电子保险测试装置310和上位机320，上位机320用于根据所存储的测试程序向电子保险测试装置310(例如，其中的控制单元)发送控制指令，以实现对于待测件的自动化测试流程。关于电子保险测试装置310的具体描述可以参考针对如图1所示的电子保险测试装置10或如图2所示的电子保险测试装置20的阐述，此处不再赘述。

首先，根据本实用新型的一个或多个实施例的电子保险测试装置(10、20)和系统(30)具有多个测试通道，能够同时接入多个电子保险通道，并且将E-Fuse测试所需的各类元件集成在每个测试通道中，提高了测试效率，降低测试准备时间。此外，通过在每个测试通道中设置可变电容、可变电阻并由控制单元和/或上位机实现电容值和电阻值的控制，提高了电子保险测试装置(10、20)和系统(30)的测试适配性，避免了在更换待测件或测试通道后手动接入新的电阻和电容，进一步提高了测试效率。再者，通过在每个测试通道中增加了基于通道实时温度对开关单元的开闭控制，提高了电子保险测试装置(10、20)和系统(30)的测试安全性。最后，基于上位机实现对于待测件的自动化测试流程，避免了手动测试效率低、误差大、一致性差的问题。

前述公开不旨在将本公开限制为所公开的精确形式或特别使用领域。因此，设想的是，鉴于本公开，无论在本文中明确描述还是暗示，本公开的各种替代实施例和/或修改都是可能的。在已经像这样描述了本公开的实施例的情况下，本领域普通技术人员将认识到的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。因此，本公开仅由权利要求限制。

Claims (10)

1.一种电子保险测试装置，其特征在于，所述电子保险测试装置包括多个测试通道，每个测试通道的输入端耦合至待测件的一电子保险通道、输出端接一负载，并且所述每个测试通道包括呈串联布置的以下各项：

第一开关单元；

温度传感器，其用于检测所述测试通道的实时温度并将所述实时温度反馈至控制单元；以及

控制单元，其用于根据所述实时温度控制所述第一开关单元的开闭。

2.根据权利要求1所述的电子保险测试装置，其中，

所述控制单元配置成若所述实时温度大于第一阈值，则向所述第一开关单元发送第一控制信号；以及

所述第一开关单元配置成响应于接收到所述第一控制信号而切换至断开状态。

3.根据权利要求1所述的电子保险测试装置，其中，所述电子保险测试装置还包括警报单元，并且，

所述控制单元配置成若所述实时温度大于第一阈值，则向所述警报单元发送使能信号；以及

所述警报单元配置成响应于接收到所述使能信号而发出警报信号。

4.根据权利要求1所述的电子保险测试装置，其中，所述电子保险测试装置还包括短接通道，并且所述每个测试通道还包括第二开关单元，当所述第二开关单元闭合时，其所属的测试通道接入所述短接通道并被短路。

5.根据权利要求1所述的电子保险测试装置，其中，所述每个测试通道还包括串联在所述测试通道内的电流传感器，其用于检测所述测试通道的实时电流并将所述实时电流反馈至所述控制单元。

6.根据权利要求5所述的电子保险测试装置，其中，所述每个测试通道还包括串联在所述测试通道内的黄金电子负载，所述黄金电子负载具有高于所述电子保险的限流精度。

7.根据权利要求6所述的电子保险测试装置，其中，所述控制单元还配置成：

检测所述黄金电子负载和所述电子保险的断开时间；以及

基于所述黄金电子负载与所述电子保险的断开时间之间的差值、所述实时电流以及所述实时温度，判断所述电子保险的限流精度是否大于或等于第二阈值。

8.根据权利要求1所述的电子保险测试装置，其中，所述每个测试通道还包括串联在所述测试通道内的测试模块，所述测试模块包括：

第三开关单元；

可变电容和第四开关单元，所述可变电容和第四开关单元串联后与所述第三开关单元并联；以及

可变电阻和第五开关单元，所述可变电阻和第五开关单元串联后与所述第三开关单元并联，其中，所述可变电容的电容值、所述可变电阻的电阻值、以及所述第三开关单元、第四开关单元、第五开关单元的开闭由所述控制单元和/或上位机控制。

9.根据权利要求1所述的电子保险测试装置，其中，所述待测件为智能功率单元或智能区域控制器，所述待测件包括多个电子保险通道。

10.一种电子保险测试系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-9中任一项所述的电子保险测试装置；以及

上位机，所述上位机用于根据所存储的测试程序向所述电子保险测试装置发送控制指令，以实现对于所述待测件的自动化测试流程。