开关电源测试装置的利记博彩app

文档序号:12120064阅读:251来源:国知局
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本发明涉及,特别涉及一种开关电源测试装置。
背景技术
:由于在开关电源在给音频功率放大器供电的过程中,经常会出现因音频信号的峰值功率过高而导致开关电源开启过载保护的情况。因此,在开关电源给音频功率放大器供电之前,需要对开关电源进行过载保护测试。现有的开关电源测试装置通过向音频功率放大器输出持续的满载信号来测试开关电源开启过载保护的门限功率是否合格。这样,在测试过程中,开关电源持续给开关电源测试装置供电,浪费电能。技术实现要素:本发明的主要目的是提供一种开关电源测试装置,旨在降低测试开关电源输出的门限功率是否合格的过程中所消耗的电能。为实现上述目的,本发明提出的开关电源测试装置包括脉冲输出单元、开关单元、阻性负载单元及接口端,所述脉冲输出单元的输出端与所述开关单元的受控端连接,所述开关单元的输出端接地,所述开关单元的输入端与所述阻性负载单元的输出端连接,所述阻性负载单元的输入端与所述接口端连接。优选地,所述脉冲输出单元用于输出周期为10秒,高电平持续时间为10毫秒的脉冲信号。优选地,所述阻性负载单元包括负载电阻,所述负载电阻的第一端为所述阻性负载单元的输入端,所述负载电阻的第二端为所述阻性负载单元的输出端。优选地,所述负载电阻为可调电阻。优选地,所述开关单元包括第一开关管,所述第一开关管的受控端为所述开关单元的受控端,所述第一开关管的输入端为所述开关单元的输入端,所述第一开关管的输出端为所述开关单元的输出端。优选地,所述脉冲输出单元包括矩形波产生电路和单稳态电路,所述矩形波产生电路的输出端与所述单稳态电路的输入端连接,所述单稳态电路的输出端为所述脉冲输出单元的输出端。优选地,所述矩形波产生电路包括第一电源、第一555芯片、第一电位器、第一电阻、第二电阻、第一电容及第二电容,所述第一555芯片的8脚、4脚及所述第一电位器的输入端均与所述第一电源连接;所述第一电位器的输出端与所述第一电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端及所述第一555芯片的7脚连接,所述第一555芯片的2脚、6脚、所述第二电阻的第二端及所述第一电容的第一端互连,所述第一555芯片的5脚与所述第二电容的第一端连接,所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端及所述第一555芯片的1脚均接地,所述第一555芯片的3脚为所述矩形波产生电路的输出端。优选地,所述单稳态电路包括第二电源、第二555芯片、第二电位器、第三电阻、第四电阻、第三电容及第四电容,所述第二555芯片的8脚、4脚及所述第三电阻的第一端均与所述第二电源连接,所述第二555芯片的2脚为所述单稳态电路的输入端,所述第二555芯片的5脚、所述第三电容的第一端及所述第二电位器的输入端互连,所述第二电位器的输出端与所述第四电阻的第一端连接,所述第二555芯片的6脚、7脚、所述第三电阻的第二端及所述第四电容的第一端互连,所述第二555芯片的1脚、所述第三电容的第二端、所述第四电阻的第二端及所述第四电容的第二端均接地,所述第二555芯片的3脚为所述单稳态电路的输出端。优选地,所述单稳态电路还包括第一二极管、第五电阻及第六电阻,所述第一二极管的阴极及所述第五电阻的第一端均与所述第二555芯片的3脚连接,所述第一二极管的阳极、所述第五电阻的第二端及所述第六电阻的第一端互连,其连接节点为所述单稳态电路的输出端,所述第六电阻的第二端接地。优选地,所述脉冲输出单元还包括第三电源、第二二极管、第七电阻及第五电容,所述第五电容的第一端与所述矩形波产生电路的输出端连接,所述第五电容的第二端、所述第二二极管的阳极及所述第七电阻的第二端均与所述单稳态电路的输入端连接,所述第二二极管的阴极及所述第七电阻的第一端均与所述第三电源连接。本发明技术方案通过采用脉冲输出单元输出的脉冲信号控制开关单元的开启与关断,使得阻性负载单元间歇性地输出峰值功率,可以避免开关电源测试装置持续耗电,降低了开关电源在测试过程中消耗电能。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明开关电源测试装置一实施例的功能模块示意图;图2为本发明开关电源测试装置一实施例的电路结构示意图;图3为图2中脉冲输出单元输出的脉冲信号的波形示意图;图4为本发明中555芯片的等效电路结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称标号名称100脉冲输出单元C1第一电容R1第一电阻200开关单元C2第二电容R2第二电阻300阻性负载单元C3第三电容R3第三电阻110矩形波产生电路C4第四电容R4第四电阻120单稳态电路C5第五电容R5第五电阻U1第一555芯片D1第一二极管R6第六电阻U2第二555芯片D2第二二极管R7第七电阻W1第一电位器Q1第一开关管RL负载电阻W2第二电位器IN接口端本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种开关电源测试装置。该开关电源测试装置能够模拟音频功率放大器输出峰值功率,并且,在对开关电源进行测试的过程中,若开关电源开启过载保护的门限功率与开关电源测试装置输出的峰值功率的差值在允许范围内,则说明开关电源测试合格。参照图1,在一实施例中,上述开关电源测试装置包括脉冲输出单元100、开关单元200、阻性负载单元300及接口端IN,脉冲输出单元100的输出端与开关单元200的受控端连接,开关单元200的输出端接地,开关单元200的输入端与阻性负载单元300的输出端连接,阻性负载单元300的输入端与接口端IN连接。需要说明的是,本实施例中,脉冲输出单元100用于输出控制开关单元200工作的脉冲信号。且当脉冲信号为高电平时,开关单元200工作,当脉冲信号为低电平时,开关单元200不工作。其中,阻性负载单元300的等效阻值为RL;当开关单元200工作时,落在阻性负载单元300上的电压大小为U。此外,连接上述接口端IN与待测试开关电源的电源输出端(图未示出),就可以使开关电源给开关电源测试装置供电,从而测试出开关电源在给音频功率放大器供电时开启过载保护的门限功率。具体地,参照图3,在开关电源测试装置工作过程中:t1时刻,脉冲输出单元100输出的脉冲信号由高电平跳变到低电平,开关单元200不工作,落在阻性负载单元300的电压由U减小到零,开关电源测试装置的输出功率为零。t2时刻,脉冲输出单元100输出的脉冲信号由低电平跳变到高电平,开关单元200工作,落在阻性负载单元300的电压由零增大至U,开关电源测试装置输出峰值功率,且大小为t3时刻,脉冲输出单元100输出的脉冲信号由高电平跳变到低电平,开关单元200不工作,落在阻性负载单元300的电压由U减小到零,开关电源测试装置的输出功率为零。t4时刻,脉冲输出单元100输出的脉冲信号由低电平跳变到高电平,开关单元200工作。可以理解的是,t1~t2时间段,开关电源测试装置的输出功率为零,在此过程中,开关电源不会开启过载保护。t2~t3时间段,开关电源测试装置的输出功率在此过程中:若开关电源开启过载保护,则说明开关电源开启过载保护的门限功率小于或者等于P。此后,可以增大阻性负载单元300的等效阻值,以减小开关电源测试装置的输出功率。在开关电源测试装置的输出功率从P减小至(P-ΔP1)的过程中,若开关电源仍然开启过载保护,则判定开关电源测试不合格;若开关电源停止开启过载保护,则判定开关电源测试合格。若开关电源未开启过载保护,则说明开关电源开启过载保护的门限功率大于P。此后,可以减小阻性负载单元300的等效阻值,以增大开关电源测试装置的输出功率。在开关电源测试装置的输出功率从P增大至(P+ΔP2)的过程中,若开关电源仍然未开启过载保护,则判定开关电源测试不合格;若开关电源开启过载保护,则判定开关电源测试合格。值得一提的是,本实施例中,开关电源测试装置输出的峰值功率包括(P-ΔP1)至(P+ΔP2)之间的所有功率。其中,ΔP1与ΔP2可以相等,也可以不相等,此处不做限制。一般的,ΔP1小于ΔP2;特别地,ΔP1=ΔP2=0。可以理解的是,本实施例中,开关电源测试装置输出的峰值功率与音频功率放大器输出的峰值功率大小近似,当开关电源测试装置输出峰值功率时:若开关电源开启过载保护,则在音频功率放大器输出峰值功率时,开关电源也开启过载保护;同样的道理,若开关电源不开启过载保护,则在音频功率放大器输出峰值功率时,开关电源也不开启过载保护。因此,本发明提出的开关电源测试装置可以测试开关电源在给音频功率放大器供电过程中,开启过载保护的门限功率是否合格。本发明技术方案具有如下有益效果:(1)脉冲输出单元100输出的脉冲信号是间歇性的,可以避免开关电源测试装置持续耗电。(2)当阻性负载单元300消耗的功率增大至(P+ΔP2)时,若开关电源未开启过载保护,则判定开关电源测试不合格。这样,在测试完成后,可以避免门限功率过大的开关电源给音频功率放大器供电。值得一提的是,当上述脉冲信号为周期信号时,其周期在1秒至10秒之间,高电平持续时间在1毫秒至10毫秒之间。这样,开关电源测试装置输出峰值功率的频率与音频功率放大器输出峰值功率的频率也是近似的,可以进一步提高测试结果的可靠性。参照图2,在一实施例中,上述阻性负载单元300包括负载电阻RL,负载电阻RL的第一端为阻性负载单元300的输入端,负载电阻RL的第二端为阻性负载单元300的输出端。其中,上述负载电阻RL可以是电位器,也可以是传感器,比如,热敏电阻,此处不做限制。当上述负载电阻RL为传感器时,可以根据开关电源是否开启过载保护对负载电阻RL进行相应控制,以改变负载电阻RL的阻值。参照图2,在一实施例中,上述开关单元200包括第一开关管Q1,较佳的,第一开关管Q1为N-MOS管,N-MOS管的栅极为开关单元200的受控端,N-MOS管的源极为开关单元200的输入端,N-MOS管的漏极为开关单元200的输出端。容易理解,N-MOS管可以用NPN型三极管代替,然而,相比较而言,N-MOS管具有更小的内阻,能够降低开关单元200的功率损耗,增强测试结果的可靠性。参照图2,在一实施例中,上述脉冲输出单元100包括矩形波产生电路110和单稳态电路120,矩形波产生电路110的输出端与单稳态电路120的输入端连接,单稳态电路120的输出端为脉冲输出单元100的输出端。可以理解的是,脉冲输出单元100还可以是其它电路结构,比如说,脉冲输出单元包括锯齿波产生电路(图未示出)、振荡器(图未示出)及比较器(图未示出),锯齿波产生电路的输出端与比较器的同相输入端连接,振荡器的输出端与比较器的反相输入端连接,比较器的输出端为脉冲输出单元的输出端。此处对脉冲输出单元100的电路结构不做限制。较佳地,上述矩形波产生电路110和单稳态电路120都由555芯片及相应分立元件组成,555芯片的等效电路结构请参照图4。具体地,参照图2,上述矩形波产生电路110包括第一电源(如图1所示的VCC)、第一555芯片U1、第一电位器W1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1及第二电容C2,第一555芯片U1的8脚、4脚及第一电位器W1的输入端均与第一电源连接;第一电位器W1的输出端与第一电阻R1的第一端连接,第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端及第一555芯片U1的7脚连接,第一555芯片U1的2脚、6脚、第二电阻R2的第二端及第一电容C1的第一端互连,第一555芯片U1的5脚与第二电容C2的第一端连接,第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端及第一555芯片U1的1脚均接地,第一555芯片U1的3脚为矩形波产生电路110的输出端。需要说明的是,本实施例中,若,第一电源电压大小为VCC,第一电位器W1的阻值为W1,第一电阻R1的阻值为R1,第二电阻R2的阻值为R2,第一电容C1的容量为C1;则,矩形波产生电路110输出的矩形波的周期为T=ln2(W1+R1+2R2)×C1,高电平持续时间为td=ln2(W1+R1)×C1。改变第一电位器W1的阻值,即可改变矩形波产生电路110输出的矩形波的周期。其中,矩形波产生电路110的运行过程如下:接通第一电源后,因落在第一电容C1的电压不能突变,RS触发器(如图3所示的RS触发器)处于置位状态,并输出低电平,第一555芯片U1的3脚输出高电平。与此同时,第一放电管VT1截止,第一电容C1通过第一电位器W1、第一电阻R1及第二电阻R2充电,落在第一电容C1的电压呈指数升高。当落在第一电容C1的电压升至(2/3)VCC时,第一比较器A1输出翻转,RS触发器置位,并输出高电平,第一555芯片U1的3脚输出低电平。与此同时,第一放电管VT1导通,第一电容C1通过第二电阻R2及第一放电管VT1放电。当落在第一电容C1的电压降至(1/3)VCC时,第二比较器A2输出翻转,RS触发器复位,并输出低电平,第一555芯片U1的3脚输出高电平。以上过程重复出现,第一555芯片U1的3脚就可以输出矩形波。上述单稳态电路120包括第二电源(如图1所示的VCC)、第二555芯片U2、第二电位器W2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3及第四电容C4,第二555芯片U2的8脚、4脚及第三电阻R3的第一端均与第二电源连接,第二555芯片U2的2脚为单稳态电路120的输入端,第二555芯片U2的5脚、第三电容C3的第一端及第二电位器W2的输入端互连,第二电位器W2的输出端与第四电阻R4的第一端连接,第二555芯片U2的6脚、7脚、第三电阻R3的第二端及第四电容C4的第一端互连,第二555芯片U2的1脚、第三电容C3的第二端、第四电阻R4的第二端及第四电容C4的第二端均接地,第二555芯片U2的3脚为单稳态电路120的输出端。需要说明的是,本实施例中,若第二电源电压大小为VCC,第二电位器W2的阻值为W2,第三电阻R3的阻值为R3,第四电阻R4的阻值为R4,第四电容C4的容量为C4;则,单稳态电路120输出的脉冲信号脉宽为tw=-R3×C4×ln(1-VX/VCC2);其中VX/VCC2=Rp/(Rp+5KΩ);Rp=10(W2+R4)/(W2+R4+10)KΩ。改变第二电位器W2的阻值,即可改变单稳态电路120输出的脉冲信号的脉宽。其中,单稳态电路120的运行过程如下:接通第二电源后,因无触发信号,RS触发器输出高电平,第二555芯片U2的3脚输出低电平。与此同时,第一放电管VT1导通,落在第二555芯片U2的7脚及6脚的电压均为零。当第二555芯片U2的2脚接收到低于(1/3)VCC的负向脉冲时,第二比较器A2输出翻转,RS触发器输出低电平,第二555芯片U2的3脚输出高电平。与此同时,第一放电管VT1截止,第四电容C4通过第三电阻R3充电,落在第四电容C4的电压呈指数上升。值得一提的是,当第二555芯片U2的2脚加进高于(1/3)VCC的负向脉冲时,虽然第二比较器A2输出翻转,但是RS触发器的输出仍然保持不变,第二555芯片U2的3脚仍然输出高电平。当落在第四电容C4的电压升至(2/3)VCC时,第一比较器A1输出翻转,RS触发器被复位,且输出高电平,第二555芯片U2的3脚输出低电平。与此同时,第一放电管VT1导通,第四电容C4经第一放电管VT1放电。等到第二555芯片U2的2脚再一次接收到低于(1/3)VCC的负向脉冲时,单稳态电路120重复上述运行过程。这样,就输出了脉冲信号。进一步地,参照图2,上述单稳态电路120还包括第一二极管D1、第五电阻R5及第六电阻R6,第一二极管D1的阴极及第五电阻R5的第一端均与第二555芯片U2的3脚连接,第一二极管D1的阳极、第五电阻R5的第二端及第六电阻R6的第一端互连,其连接节点为单稳态电路120的输出端,第六电阻R6的第二端接地。本实施例中,第五电阻R5与第六电阻R6构成分压电路,设置第一二极管D1与第五电阻R5并联连接,可以钳位落在第五电阻R5两端的电压,进而增大单稳态电路120的输出电压。参照图2,在一实施例中,上述脉冲输出单元100还包括第三电源(如图1所示的VCC)、第二二极管D2、第七电阻R7及第五电容C5,第五电容C5的第一端与矩形波产生电路110的输出端连接,第五电容C3的第二端、第二二极管D2的阳极及第七电阻R7的第二端均与单稳态电路120的输入端连接,第二二极管D2的阴极及第七电阻R7的第一端均与第三电源连接。本实施例中,第七电阻R7及第五电容C5构成微分电路,该微分电路可以缩短输入至单稳态电路120的触发信号的脉宽。第二二极管D2可以使输入至单稳态电路120的触发信号的幅值小于单稳态电路120的供电电压。以下,结合图1至图4,说明本发明开关电源测试装置的工作原理:将矩形波产生电路110及单稳态电路120接入对应的电源:当单稳态电路120没有接收到矩形波产生电路110输出的下降沿信号时,单稳态电路120输出低电平,第一开关管Q1截止,负载电阻RL的输出功率为零。当单稳态电路120接收到矩形波产生电路110输出的下降沿信号时,单稳态电路120输出高电平,第一开关管Q1导通,负载电阻RL输出峰值功率。在此过程中,调节第二电位器W2的阻值,可以调节单稳态电路120输出的脉冲信号的脉宽,进而调节负载电阻RL的接入时间。当单稳态电路120再一次接收到矩形波产生电路110输出的下降沿信号时,单稳态电路120再次输出高电平,第一开关管Q1再次导通,负载电阻RL再次输出峰值功率。在此过程中,调节第一电位器W1的阻值,可以调节单稳态电路120输出的脉冲信号前后两次出现峰值的间隔时间。调节负载电阻RL的阻值,重复上述过程。若开关电源开启过载保护的门限功率的范围在(P-ΔP1)至(P+ΔP2)之间,则判定开关电源测试合格,否则,开关电源测试不合格。以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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