一种用于测试设备的精密低成本程控电源模块制造技术

本发明专利技术提供一种成本低、精度高、交互便捷且体积小的用于测试设备的精密低成本程控电源模块。本发明专利技术集成于PCB板上，它包括接电连接器（1）、VBUS电源模块、VBATT电源模块（3）、Eload电子负载模块（4）、ADC模块（5）及DAC模块（6），所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块（3）及所述Eload电子负载模块（4）的输出端均设置有采样电阻，所述采样电阻的两端与所述ADC模块（5）相连接。本发明专利技术可应用于电源领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测试设备的精密低成本程控电源模块
本专利技术涉及电源领域，尤其涉及一种用于测试设备的精密低成本程控电源模块。
技术介绍
随着消费类电子产品的日益发展，越来越多公司更加注重产品的出产测试，从而需要测试设备对产品的主板进行测试。在测试设备夹具中一定离不开给产品上电开机的步骤，需要夹具有电源输出的功能。随着产品要求的不断提高，对电源模块的性能要求也在不断提高。传统的方案是通过外部SMU系统数字源表或者Powersupply,万用表给产品进行供电，电流电压测量，并且带载。虽然能够实现要求，但是这种仪器价格都比较昂贵，如一台高精度的SMU仪器要几万块钱，一台大功率的程控电源和六位半的万用表也需要好几千块。对于多通道并行测试时，需要仪器数量也比较大，成本更加昂贵。另外，一般仪器体积较大，这会使得测试设备需要考虑机箱放置仪器，增加测试设备在流水线上的空间占用，不利于缩小测试设备的整体体积。当需要大量测试设备时，这种缺点越加突出。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、精度高、交互便捷且体积小的用于测试设备的精密低成本程控电源模块。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术所述的电源模块集成于PCB板上，它包括接电连接器、VBUS电源模块、VBATT电源模块、Eload电子负载模块、ADC模块及DAC模块，所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块及所述Eload电子负载模块的输出端均设置有采样电阻，所述采样电阻的两端与所述ADC模块相连接；所述VBUS电源模块与所述接电连接器连接，用于模拟USB电源输出；所述VBATT电源模块与所述接电连接器连接，用于模拟电池对测试设备上的待测产品输出电源，为待测产品供电，或模拟电池产品的充电功能以检测电池产品的性能；所述Eload电子负载模块用于提供可调的恒流源，以检测测试设备上的待测产品的带载能力；所述ADC模块用于检测所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块及所述Eload电子负载模块的电流值和电压值；所述DAC模块用于设置所述Eload电子负载模块的恒流值以及所述VBUS电源模块和所述VBATT电源模块的输出电压。进一步地，所述VBUS电源模块为四线制方式，它包括DC-DC芯片，所述DC-DC芯片的VSENSE脚连接有USB电压设置运放器，所述所述DC-DC芯片的PH脚输出电压。再进一步地，所述VBATT电源模块由四片大功率运放器并联而成，所述大功率运放器的型号为OPA569AIDWPR。所述Eload电子负载模块由NMOS管构成，所述NMOS管的型号为IRFP048NPBF。所述ADC模块选自24位ADC芯片，该芯片的型号为AD7172-2BRUZ。所述DAC模块为16位DAC芯片，该芯片的型号为AD5696RBRUZ。在所述VBUS电源模块与所述ADC模块及所述DAC模块之间、所述VBATT电源模块与所述ADC模块及所述DAC模块之间均设置有过流保护电路。所述采样电阻包括有大电流采样电阻和小电流采样电阻，所述大电流采样电阻的两端和所述小电流采样电阻的两端通过设置信号选择开关及仪表运放器与所述ADC模块相连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过采用24bit-ADC和16bit-DAC和板卡校准，极大地提高了设备精度；与现有技术采用仪器检测的技术手段相比，本专利技术将整个设备集成于PCB上，不仅大大的减小体积，而且可以嵌入到系统中，使得整个测试设备更加简洁；与现有技术采用仪器的方式相比，本专利技术成本只需要10%源表的价格，大大地降低了成本。附图说明图1是本专利技术电路原理结构方框示意图；图2是本专利技术VBUS电源电路原理示意图；图3是本专利技术VBATT电源电路原理示意图；图4是本专利技术ELOAD电子负载电路原理示意图；图5是本专利技术ADC测量电路原理示意图；图6是本专利技术DAC电压输出电路原理示意图；图7是本专利技术VBUS电流测量电路原理示意图；图8是本专利技术VBATT电流测量电路原理示意图；图9是本专利技术ELOAD电流测量电路原理示意图；图10是本专利技术OCP过流保护电路原理示意图。具体实施方式本专利技术的具体方案如下。如图1所示，本专利技术集成于PCB板上，它包括接电连接器1、VBUS电源模块、VBATT电源模块3、Eload电子负载模块4、ADC模块5及DAC模块6，所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块及所述Eload电子负载模块的输出端均设置有采样电阻，所述采样电阻的两端与所述ADC模块相连接；所述VBUS电源模块与所述接电连接器1连接，用于模拟USB电源输出；所述VBATT电源模块与所述接电连接器1连接，用于模拟电池对测试设备上的待测产品输出电源，为待测产品供电，或模拟电池产品的充电功能以检测电池产品的性能；所述Eload电子负载模块用于提供可调的恒流源，以检测测试设备上的待测产品的带载能力；所述ADC模块用于检测所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块及所述Eload电子负载模块的电流值和电压值；所述DAC模块用于设置所述Eload电子负载模块的恒流值以及所述VBUS电源模块和所述VBATT电源模块的输出电压。本专利技术中，所述VBUS电源模块为四线制方式，它包括DC-DC芯片2，所述DC-DC芯片2的VSENSE脚连接有USB电压设置运放器，所述所述DC-DC芯片2的PH脚输出电压。VBUS电源模块采用DC-DC芯片，用于模拟USB口给待测产品供电，该电路输出电压范围为2.12958V-21V，输出电流为0-5.5A,电压输出精度为0.1%±0.05%，电流采集精度为0.1%±0.02%（10uA~5A）。VBATT电源模块主要采用大功率运放设计的电路，用于模拟待测产品的电池，实现给待测产品供电，或模拟产品电池充电的功能，该电路输出电压范围为0V-4.5V,输出电流范围为-5A-5A,电压输出精度为0.1%±0.02%，电流采集精度为0.1%±0.02%（10uA~5A）。所述大功率运放器的型号为OPA569AIDWPR。Eload电子负载模块，目的给待测产品提供可调的恒流源，用于测试产品的带载能力。该电路通过功率MOS管开关特性实现恒流。所述NMOS管的型号为IRFP048NPBF。ADC测量模块的目的是测量VBATT,VBUS,ELOAD的电压和电流，已经外扩一路ADC测量接口用于设备系统的电压测量。所述ADC模块选自24位ADC芯片，该芯片的型号为AD7172-2BRUZ。DAC电压输出模块，目的是实现电源输出电压的设置，电子负载恒流的设置，以及过流保护的阈值的设置，同时预留了三路DAC芯片给设备。所述DAC模块为16位DAC芯片，该芯片的型号为AD5696RBRUZ。所述采样电阻包括有大电流采样电阻和小电流采样电阻，所述大电流采样电阻的两端和所述小电流采样电阻的两端通过设置信号选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试设备的精密低成本程控电源模块，其特征在于：该模块集成于PCB板上，它包括接电连接器（1）、VBUS电源模块、VBATT电源模块（3）、Eload电子负载模块（4）、ADC模块（5）及DAC模块（6），所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块（3）及所述Eload电子负载模块（4）的输出端均设置有采样电阻，所述采样电阻的两端与所述ADC模块（5）相连接；/n所述VBUS电源模块与所述接电连接器（1）连接，用于模拟USB电源输出；/n所述VBATT电源模块（3）与所述接电连接器（1）连接，用于模拟电池对测试设备上的待测产品输出电源，为待测产品供电，或模拟电池产品的充电功能以检测电池产品的性能；/n所述Eload电子负载模块（4）用于提供可调的恒流源，以检测测试设备上的待测产品的带载能力；/n所述ADC模块（5）用于检测所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块（3）及所述Eload电子负载模块（4）的电流值和电压值；/n所述DAC模块（6）用于设置所述Eload电子负载模块（5）的恒流值以及所述VBUS电源模块和所述VBATT电源模块（3）的输出电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于测试设备的精密低成本程控电源模块，其特征在于：该模块集成于PCB板上，它包括接电连接器（1）、VBUS电源模块、VBATT电源模块（3）、Eload电子负载模块（4）、ADC模块（5）及DAC模块（6），所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块（3）及所述Eload电子负载模块（4）的输出端均设置有采样电阻，所述采样电阻的两端与所述ADC模块（5）相连接；
所述VBUS电源模块与所述接电连接器（1）连接，用于模拟USB电源输出；
所述VBATT电源模块（3）与所述接电连接器（1）连接，用于模拟电池对测试设备上的待测产品输出电源，为待测产品供电，或模拟电池产品的充电功能以检测电池产品的性能；
所述Eload电子负载模块（4）用于提供可调的恒流源，以检测测试设备上的待测产品的带载能力；
所述ADC模块（5）用于检测所述VBUS电源模块、所述VBATT电源模块（3）及所述Eload电子负载模块（4）的电流值和电压值；
所述DAC模块（6）用于设置所述Eload电子负载模块（5）的恒流值以及所述VBUS电源模块和所述VBATT电源模块（3）的输出电压。


2.根据权利要求1所述的一种用于测试设备的精密低成本程控电源模块，其特征在于：所述VBUS电源模块为四线制方式，它包括DC-DC芯片（2），所述DC-DC芯片（2）的VSENSE脚连接有USB电压设置运放器，所述所述DC-DC芯片（2）的PH脚输出电压。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张浩衡，张显禄，韩磊，晏道威，
申请(专利权)人：珠海市运泰利自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44