一種具有USB‑C接口的可編程直流電源負載測試裝置的製作方法

2023-05-14 22:49:21

本實用新型涉及一種直流電源負載測試裝置，更具體地說，涉及一種具有USB-C接口的可編程直流電源負載測試裝置。

背景技術：

在以計算機為中心的測試系統中，往往需要使用多種不同的電源電壓，以及連接不同的負載值對電子產品設備進行測試，而通過MCU控制單元控制，來實現不同電源電壓值和負載值的調節設置則顯得尤為重要。另外，隨著近年來USB-C接口技術的不斷完善和成熟，已經有越來越多的電子設備開始使用USB-C接口，所以急需一種電源測試裝置來對具有USB-C接口的電子設備進行測試。

技術實現要素：

為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型目的是提供一種具有USB-C接口的可編程直流電源負載測試裝置。該測試裝置可以通過MCU控制單元編程控制，來產生不同的電源電壓值和負載值，同時可以實時測量出當前實際的電壓、電流及功率值。另外，該測試裝置還對外提供了多個不同的接口，包括USB-A接口，網絡接口，9V直流電源輸出接口，通用的電源輸入/輸出接口，而測試裝置提供的USB-C接口，則可以用來測試被測電子設備的USB-C接口的電源能力。

為了實現上述發明目的，解決現有技術中所存在的問題，本實用新型採取的技術方案是：一種具有USB-C接口的可編程直流電源負載測試裝置，包括AC/DC變壓器模塊、MCU控制單元、電源負載控制單元、電源調節單元、負載調節單元、USB-C控制單元、測量單元、USB-C接口、USB-A接口、網絡接口、9V電源輸出接口及電源輸入/輸出接口，所述MCU控制單元分別與網絡接口、USB-A接口、測量單元及電源負載控制單元連接，所述AC/DC變壓器模塊、電源調節單元、電源負載控制單元及負載調節單元依次連接，所述USB-C控制單元分別與USB-C接口及電源負載控制單元連接，電源負載控制單元還與電源輸入/輸出接口連接，所述電源調節單元還與9V電源輸出接口連接。

所述電源負載控制單元，主要包括直流電源輸入模塊、電源控制模塊及負載控制模塊，所述直流電源輸入模塊連接電源控制模塊，電源控制模塊分別與高、低電壓調節模塊，濾波電路1、2及電源輸出模塊依次連接，所述負載控制模塊分別與大、小功率負載模塊及輸入電路依次連接，輸入電路還與負載控制模塊連接。

所述測量單元包括接入電路並與其依次連接的取樣電路、濾波電路及測量電路模塊。

本實用新型有益效果是：一種具有USB-C接口的可編程直流電源負載測試裝置，包括AC/DC變壓器模塊、MCU控制單元、電源負載控制單元、電源調節單元、負載調節單元、USB-C控制單元、測量單元、USB-C接口、USB-A接口、網絡接口、9V電源輸出接口及電源輸入/輸出接口，所述MCU控制單元分別與網絡接口、USB-A接口、測量單元及電源負載控制單元連接，所述AC/DC變壓器模塊、電源調節單元、電源負載控制單元及負載調節單元依次連接，所述USB-C控制單元分別與USB-C接口及電源負載控制單元連接，電源負載控制單元還與電源輸入/輸出接口連接，所述電源調節單元還與9V電源輸出接口連接。與已有技術相比，本實用新型攜帶方便，具有可編程控制功能，同時還具有可調電源電壓輸出和負載的功能，對外提供多種測試接口，尤其是包括USB-C接口。

附圖說明

圖1是本實用新型原理框圖。

圖2是本實用新型中的電源負載控制單元原理框圖。

圖3是本實用新型中的測量單元原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種具有USB-C接口的可編程直流電源負載測試裝置，包括AC/DC變壓器模塊、MCU控制單元、電源負載控制單元、電源調節單元、負載調節單元、USB-C控制單元、測量單元、USB-C接口、USB-A接口、網絡接口、9V電源輸出接口及電源輸入/輸出接口，所述MCU控制單元分別與網絡接口、USB-A接口、測量單元及電源負載控制單元連接，所述AC/DC變壓器模塊、電源調節單元、電源負載控制單元及負載調節單元依次連接，所述USB-C控制單元分別與USB-C接口及電源負載控制單元連接，電源負載控制單元還與電源輸入/輸出接口連接，所述電源調節單元還與9V電源輸出接口連接。

如圖2所示，所述電源負載控制單元，主要包括直流電源輸入模塊、電源控制模塊及負載控制模塊，所述直流電源輸入模塊連接電源控制模塊，電源控制模塊分別與高、低電壓調節模塊，濾波電路1、2及電源輸出模塊依次連接，所述負載控制模塊分別與大、小功率負載模塊及輸入電路依次連接，輸入電路還與負載控制模塊連接。在測試裝置的使用過程中，MCU控制單元接收來自計算機的編程控制指令，並將指令轉發給電源負載控制單元。電源負載控制單元對接收到的指令進行判斷和處理，然後轉換為內部的消息格式發送給電源控制模塊或者負載控制模塊。電源控制模塊根據要求輸出電源電壓的大小來控制不同的電壓調節模塊，高電壓調節模塊和低電壓調節模塊會將電源電壓輸出的結果反饋給電源控制模塊。高電壓調節模塊和低電壓調節模塊輸出後分別連接濾波電路1、2，過濾掉噪聲和諧波，使其得到穩定的電源輸出，最後通過電源輸出模塊輸出給測試設備使用。負載控制模塊根據不同需求來控制不同的負載模塊，同時大功率負載模塊和小功率負載模塊會將調節的結果反饋給負載控制模塊。而負載控制模塊會根據電源負載控制單元的指示來控制輸入電路，使輸入電路連接到不同的負載模塊中。

如圖3所示，所述測量單元包括接入電路並與其依次連接的取樣電路、濾波電路及測量電路模塊。取樣電路中主要包括了一個精度為1％，阻值為0.01歐的取樣電阻，取得信號後會通過濾波電路進行濾波，以得到穩定的信號，然後取樣信號輸入到測量電路模塊，其主要包括的器件是IC晶片INA226，INA226可以測量所在電路的實時電壓、電流以及功率值，且具有IIC通信功能。通過與所述MCU控制單元相連接，接受MCU的控制，並將測量結果返回給MCU控制單元。測量單元存在於測試裝置中的各個電源接入電路中，包括普通電源輸出迴路，USB-C接口電源輸出迴路，普通負載輸入迴路，USB-C接口負載輸入迴路，9V電源輸出迴路以及AC/DC變壓器輸入迴路，並受MCU控制單元控制，將電壓、電流及功率的測量結果返回給MCU控制單元。

本實用新型優點在於：一種具有USB-C接口的可編程直流電源負載測試裝置攜帶方便，具有可編程控制功能，同時還具有可調電源電壓輸出和負載的功能，對外提供多種測試接口，尤其是包括USB-C接口。