TWI650564B

TWI650564B - 通用序列匯流排ｃ型轉接器之測試裝置與方法

Info

Publication number: TWI650564B
Application number: TW106112053A
Authority: TW
Inventors: 吳逸嵐
Original assignee: 飛宏科技股份有限公司
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2019-02-11
Also published as: CN108693435A; TW201837485A; CN108693435B

Abstract

本發明為一種通用序列匯流排C型轉接器之測試裝置，其包含：燒錄模組、模擬USB供電消耗模組、印刷電路板端和線端量測線路模組、USB Type-C輸出入模組以及插頭。其中，該燒錄模組，是用作該通用序列匯流排連接器的控制單元；該模擬USB供電消耗模組耦合該燒錄模組，用來模擬外接裝置的用電消耗；該印刷電路板端和線端量測線路模組，耦合模擬USB供電消耗模組與該燒錄模組，以測試該至少一外接裝置的接線狀態；以及插頭，以外接外接裝置。

Description

通用序列匯流排C型轉接器之測試裝置與方法

本發明係有關於一種通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)測試裝置，更詳而言之，為一種可正反插之通用序列匯流排C型轉接器測試裝置，以提供使用者在透過USB連接各種電子裝置時無須考量其插入的正反方向，達到更容易插入的目的。

自從個人電腦與各類電子裝置發明以來，人們即享受到使用其處理工作的便利性與高效率，例如使用目前常用的隨身儲存裝置將各類公文便利的在辦公室與住家間攜帶，或是將各類移動裝置如手機連接電腦以傳輸資料等等。

但是另外一方面，越來越多的電子裝置，所衍生的外接式傳輸介面各不相同，在以往多媒體電腦剛問世時，印表機只能接LPT接頭、數據機只能接RS232、滑鼠鍵盤只能接PS/2。繁雜的介面模組，加上必須安裝驅動程式並重新開機才能使用的限制，均對使用者造成了困擾。因此創造出一個統一且支援易插拔的外接式傳輸介面，便成為無可避免的趨勢。

因此，通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面即為了解決前述問題應運而生。其最大的特點是支援熱插拔和隨插即用。當裝置插入時，主機偵測到此裝置並載入所需的驅動程式，因此在使用上遠比PCI和ISA匯流排方便。USB在速度上遠比並列埠(例如EPP、LPT)與串列埠(例如RS-232)等傳統電腦用標準匯流排快上許多。USB 1.1的最大傳輸頻寬為12Mbps；USB 2.0的最大傳輸頻寬為480Mbps；USB 3.0為5Gbps。在應用上，USB可以連接的裝置有滑鼠、鍵盤、遊戲手把、遊戲搖桿、掃描器、數位相機與印表機等等。

一般而言，USB連接裝置在製造過程會有幾項指標性的測試：第一為輸入/輸出電流的轉換效率，必須維持在一個標準之上，例如從一電流強度開始，每增加一電流強度就測試一次轉換效率，直到裝置達到最高可承受的電流；第二為輸出漣波測試，以測試其輸出電流能否達到一個穩定的標準；第三為其插頭腳位是否有短路或空焊等製程上的瑕疵等等，都是其在出廠時品管所需注意的事項。

在先前的技術中，工廠於USB Type-C連接裝置的測試階段的測試，均為採用人工插拔的方式進行，以USB輸出入腳位的測試為例，其步驟為：將USB外接裝置接頭正面插上測試治具，測試作為一輸入一訊號之一腳位，測量該腳位之輸入電壓，若測試正常，則以人工之方式將該USB外接裝置接頭拔出，然後將該接頭以反面插入測試治具，以測試作為一輸出訊號之另一腳位，測量該腳位之輸出電壓是否正常，若是，則結束整個測試流程。

另外，為了因應各種不同採用USB介面的外接裝置，其工作電壓範圍各不相同，例如手機、電腦、隨身硬碟等等，故生產工廠必須要有各種不同工作電壓範圍的USB測試治具。

先前技術的缺點為，在追求生產效率的工廠中，USB外接裝置接頭輸出訊號與輸入訊號腳位之測試需要人工進行插拔，其過程顯得十分耗時麻煩；而各式的量測治具，亦造成了購置治具成本的上升，與操作人員訓練上的繁複與耗時，從而導致測試品管上的不穩定。因此，為了克服所述的缺點，需要一種操作更為便利，無須人工插拔外接裝置接頭正反面，且能因應各種不同外接裝置工作電壓進行設定調整的測試裝置。

本發明揭示內容之態樣為一種通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)測試裝置，更詳而言之，其為一種可正反插的萬向連接器，具體所欲達成之目標，在於測試USB連接裝置時，無須考量其插入的正反方向，即可測試其輸出入腳位是否有短路或空焊等製程上的瑕疵、其輸出入電壓是否正常且能因應各種不同外接裝置工作電壓進行設定調整。

本發明揭示內容之態樣包含了電源模組110、燒錄模組120、模擬USB供電消耗模組130、印刷電路板端和線端量測線路模組140、USB Type-C輸出入模組150、USB Type-C線路模組160、負載模組170，以及外接裝置轉接器模組180。其中，該電源模組110用以提供整個測試裝置所需之電力；該燒錄模組120，係用作該USB測試裝置的控制單元；該模擬USB供電消耗模組130 耦合該燒錄模組120，以模擬外接裝置用電消耗的控制；該印刷電路板端和線端量測線路模組140，耦合模擬USB供電消耗模組130與USB Type-C輸出入模組150，以量測印刷電路板端與線端的電壓；該USB Type-C線路模組160，耦合該USB Type-C輸出入模組150以連接該外接裝置轉接器模組180；以及該負載模組170耦合該USB Type-C輸出入模組150以消耗USB測試裝置的電力。

根據本發明揭示內容之態樣，該燒錄模組更包含一設定單元，以設定該通用序列匯流排連接器之工作電壓與電流。

根據本發明揭示內容之態樣，該插頭更包含一雙向接頭，以連接該至少一外接裝置，且其連接方式不分方向性。

根據本發明揭示內容之態樣，該雙向接頭包含複數個腳位：其複數個腳位包含第一腳位，以輸入第一訊號；第二腳位，以輸出第二訊號；第三腳位，以提供一電壓；以及，第四腳位，用以接地。

本發明更揭示了一種通用序列匯流排C型的連接方法，其包含下列步驟：啟動通用序列匯流排連接裝置，接著設定雙向接頭複數個腳位其中之一作為第一腳位，作為一輸入第一訊號之腳位，以測試第一訊號是否正常輸入，然後測量該第一腳位印刷電路板端或線端電壓，接著，設定一雙向接頭複數個腳位其中之一作為第二腳位，作為一輸出第二訊號之腳位，以測試第二訊號是否正常輸出，最後，測量該第二腳位板端或線端電壓。

根據本發明揭示之方法，更包含可透過設定隨時調整第一腳位印刷電路板端或線端電壓的量測。

根據本發明揭示之方法，更包含可透過設定隨時調整第二腳位印刷電路板端或線端電壓的量測。

根據本發明揭示之方法，更包含可測試任意腳位是否有短路或空焊的問題。

10‧‧‧裝置

110‧‧‧電源模組

120‧‧‧燒錄模組

130‧‧‧模擬USB供電消耗模組

140‧‧‧印刷電路板端和線端量測線路模組

150‧‧‧USBTypeC輸出入模組

160‧‧‧USBType-C線路模組

170‧‧‧負載模組

180‧‧‧外接裝置轉接器模組

S1-S8‧‧‧方法步驟流程

第一圖係為本發明之通用序列匯流排C型轉接器之測試裝置之架構方塊圖。

第二圖係為本發明之測試方法流程圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可藉由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之功效性與其優點。且本發明亦可藉由其他具體實施例加以運用及實施，本說明書所闡述之各項細節亦可基於不同需求而應用，且在不悖離本發明之精神下進行各種不同的修飾或變更。

本發明將以較佳實施例及觀點加以敘述，此類敘述係解釋本發明之結構，僅用以說明而非用以限制本發明之申請專利範圍。因此，除說明書中之較佳實施例之外，本發明亦可廣泛實行於其他實施例中。

實施例如第一圖所示，其用於顯示一種通用序列匯流排C型(Universal Serial Bus，USB Type-C)轉接器之測試裝置10的架構方塊圖。本發明裝置具有下列模組：電源模組110、燒錄模組120、模擬USB供電消耗模組130、印刷電路板端和線端量測線路模組140、USB Type-C輸出入模組150、USB Type-C線路模組160、負載模組170，以及外接裝置轉接器模組180。其中，電源模組110，係用以為測試裝置提供電力；燒錄模組120，係用作該USB測試裝置的控制單元，並可以透過軟體對其控制方式進行修改；模擬USB供電模組130，係用以決定被測試端，如為手機或電腦的供電型態，例如供電的電壓與電流範圍；印刷電路板端和線端量測線路模組140，係用以量測測試端與被測試端的電壓與電流，而其量測方式係通過跳線，亦即一轉換開關的方式，以切換測試端與被測試端的量測；USB Type C輸出入模組150，係為該測試裝置用以連接測試端之介面；USB Type-C線路模組160，係為一直流導線，用以連接測試端與被測試端；負載模組170，用以消耗測試過程中被測試端輸入的電流；以及外接裝置轉接器模組180(adapter)，係用以連接被測試端的外接裝置，其與外接裝置連接時無方向性，可透過燒錄模組120設定其腳位為第一腳位或第二腳位。

實施例如第二圖所示，其用以顯示本發明之通用序列匯流排C型轉接器之測試裝置之方法流程圖，其流程之步驟包括步驟S1-S8。首先，步驟S1為將外接裝置連結至本發明之測試裝置。接下來，於步驟S2，啟動本發明之測試裝置。於S3步驟之中，以燒錄模組120設定通用序列匯流排其中一腳位作為第一腳位，以測試第一訊號是否正常輸入。然後，於S4步驟中，測量印刷電路板端和線端量測線路模組140的電壓，判斷其第一訊號是否於第一腳位正常輸入。若是，則進入步驟S5，若否，則停止測試。於步驟S5中，設定通用序列匯流其中一腳位作第二腳位，以測試第二訊號是否正常輸出。接下來，於S6步驟中，測量印刷電路板端和線端量測線路模組140的電壓，以判斷其第二訊號是否於第二腳位正常輸出。若是，則進入步驟S7，若否，則停止測試。於步驟S7中，判斷其他通用序列匯流排接腳是否連接正確。最後，於步驟S8中，結束測試流程。

在此實施例中，使用者需透過一USB介面，以連接其欲測試的外接裝置。此外接裝置可為電腦、數位相機與手機，或是一可調整輸出電壓與電流，並可透過USB介面連接的電源供應器。需注意上述僅為較佳之範例，熟悉此領域之技術人員當知不以此為限制。將所欲測試之外接裝置連接上本裝置之外接裝置轉接器模組180，即開始第二圖之流程之步驟S1，隨即進入步驟S2啟動本發明之裝置。S3步驟中，燒錄模組120耦合模擬USB供電消耗模組130與USB Type C輸出入模組150，設定外接裝置轉接器模組180其中一腳位作為第一腳位，以輸入第一訊號，並於步驟4中測量印刷電路板端和線端量測線路模組140的電壓。其中，該印刷電路板端和線端量測線路模組140中包含一個或多個轉接器。量測之方式係分別量測印刷電路板端電路和線端電路，待其中一端量測結束，以一跳線的方式，再行量測另一端。根據所量測之電壓是否落於預先設定之工作範圍，以判斷其第一訊號是否於第一腳位正常輸入。若是，則進入步驟S5，若否，則停止測試。

於S5步驟中，燒錄模組120耦合模擬USB供電消耗模組130與USB Type C輸出入模組150，設定外接裝置轉接器模組180其中一腳位作為第二腳位，以輸出第二訊號。並於步驟6中，測量印刷電路板端和線端量測線路模組140的電壓。其中，該印刷電路板端和線端量測模組140中包含一個或多個轉接器，量測之方式係分別量測印刷電路板端電路和線端電路，待其中一量測結束，以一跳線的方式，再行量測另一端。根據所量測之電壓是否落於預先設定之工作範圍，以判斷其第二訊號是否於第二腳位正常輸出。若是，則進入步驟S7，若否，則停止測試。

於步驟S7中，以燒錄模組120耦合模擬USB供電消耗模組130與印刷電路板端和線端量測線路模組140量測外接裝置轉接器模組180其餘腳位，以判斷其他USB腳位之工作電壓是否於預設之工作電壓範圍。若是，則進入步驟S8，結束整個測試流程。

在此實施例中，使用者在測試過程S3與S6的過程中，可藉由印刷電路板端和線端量測線路模組140所量測之電壓是否不正常升高，判斷其腳位有否短路或脫焊之情形。

在此實施例中，使用者可透過外部軟體設定燒錄模組120，以因應不同外部裝置所需的工作電壓。

在此實施例中，該外接裝置轉接器模組180包含一個或多個轉接器，以達成其連接方式不需考慮其方向性。

Claims

一種通用序列匯流排C型轉接器之測試方法，其包含下列步驟：啟動一通用序列匯流排連接裝置；設定一雙向接頭複數個腳位其中之一作為第一腳位，作為一輸入第一訊號之腳位，以測試第一訊號是否正常輸入；測量該第一腳位之印刷電路板端和線端量測線路模組之電壓；設定該雙向接頭之該複數個腳位其中之一作為第二腳位，作為一輸出第二訊號之腳位，以測試第二訊號是否正常輸出；以及測量該第二腳位之該印刷電路板端和線端量測線路模組之電壓。
如請求項1所述之通用序列匯流排C型轉接器之測試方法，更包含可透過設定隨時調整該第一腳位之該印刷電路板端和線端量測線路模組之電壓的量測範圍。
如請求項1所述之通用序列匯流排C型轉接器之測試方法，更包含可透過設定隨時調整該第二腳位之該印刷電路板端和線端量測線路模組之電壓的量測範圍。
如請求項1所述之通用序列匯流排C型轉接器之測試方法，更包含可測試任意腳位是否有短路或空焊的問題。