专利名称：中央接线盒测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车用中央接线盒测试装置，主要用于车用中央接线盒耐过电
流强度性能测试。
背景技术：
中央接线盒是是汽车上一个很重要的零部件。中央接线盒作为很多电器零部件的
配电盒，集成了大量的保险丝、继电器等元件。工作时这些元件会流过很大的电流，且会产
生大量热量，导致中央接线盒温度升高，严重时会烧坏这些元件。中央接线盒的好坏直接影
响到汽车的操作稳定性、安全性以及耐久性。所以，车用中央接线盒在装车之前都必须经过
严格试验。试验包括元件压降、过电流、盐务酸试验等，其中过电流尤其重要。 对中央接线盒进行耐过电流测试时，一般是将中央接线盒中各元件分别串接入相
应的电路中，使得有一定大小的电流流过各元件；为了更好的模拟实际中中央接线盒的工
作情况，在测试过程中并不是使得每个元件都同时有电流经过，而是让部分元件有电流经
过，然后在不同的时刻切换电流经过的元件，从而测试中央接线盒在损坏前所能工作的时
间。若该时间越长，则表明中央接线盒的耐过电流性能越好；相反，则耐过电流性能越差。 然而，要考核不同车型所用的中央接线盒的耐过电流强度性能并非易事。 一是每
款车型所用的车用中央接线盒差别很大，接口不同，要实现通用的测试很难；二是因为测试
车用中央接线盒时需要提供很多路且电流各不相同的电路，如果用车上配套的实际负载， 不但成本高，而且不适用于研发产品；如果用大功率电阻模拟，则很难满足对特殊电阻值的 要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术中中央接线盒的测试装置的通 用性差问题，从而提供一种通用性好、能够对多种中央接线盒进行测试的中央接线盒测试 装置。 本实用新型所采用的技术方案是，一种中央接线盒测试装置，包括总MCU控制模 块、多个次级MCU控制模块、多路电子负载电路、与各电子负载电路电连接并采集其电流的 电流采集电路以及相应的电流显示单元，所述总MCU控制模块分别与各次级MCU控制模块 电连接，每一次级MCU控制模块与一路或多路电子负载电路电连接，所述各次级MCU控制模 块根据总MCU控制模块的命令发出电信号从而控制相应电子负载电路电流的大小，所述电 子负载电路的总路数至少与被测中央接线盒所包含的待测元件的数目相等，中央接线盒的 各待测元件分别串接于各电子负载电路中，所述次级MCU控制模块接收电流采集电路的输 出信号并控制电流显示单元显示各电子负载电路的电流。 本实用新型通过利用总MCU控制模块以及次级MCU控制模块来同时控制多路电子 负载电路，充分的利用了电子负载电路电流可调的特点以及MCU控制模块可同时控制多路 电子负载电路的特点，从而达到了真实的模拟中央接线盒在正常工作时的通电情景，通过
3观察中央接线盒在模拟情况下所能进行工作的时间而测出其耐过电流强度性能；因为电子负载电路电流可根据实际需要而调节，所以可对不同的中央接线盒进行测试，从而实现了可通用的特点。
图1为本实用新型中央接线盒测试装置的总的框架示意图； 图2为本实用新型优选的一种中央接线盒测试装置电子负载电路原理图； 图3为电流指令的滤波电路的原理图； 图4为电流采集电路的原理图； 图5为电压反馈电路的原理图； 图6为电压采集电路的原理具体实施方式如图1所示，为本实用新型中央接线盒测试装置的总框架示意图，总MCU控制模块下电连接有多个次级MCU控制模±央，每个次级MCU控制模块下电连接有多个电子负载电路，每一路电子负载只受一个次级MCU控制模块控制，电子负载电路的路数至少应与所测试的中央接线盒所包含的待测元件(如保险丝、继电器)的数目相等，每个次级MCU控制模块所能控制的电子负载电路的路数是由MCU芯片自身决定的，因而电子负载电路的路数也就决定了次级MCU控制模块的数量，每个次级MCU控制模块可以控制最多数量的电子负载电路，也可以只控制一路或者几路电子负载，实际中可根据所测的中央接线盒所包含的待测元件个数合理选择次级MCU控制模块的数量以及每个次级MCU控制模块下所控制的电子负载电路的数量；次级MCU控制模块向其所控制的电子负载电路发出电信号从而调节相应电子负载电路电流的大小，如何调节将在下文详细描述；总MCU控制模块与各次级MCU控制模块之间以CAN总线实现通讯，总MCU控制模块通过CAN总线向各次级MCU控制模块发出控制各电子负载电路电流的指令，各次级MCU控制模块接收到总MCU控制模块所发的指令后进行分析、解码，然后向相应的电子负载电路发送电流指令，从而控制相应电子负载电路电流的大小；中央接线盒的每个元件分别串接于不同的电子负载电路中，从而使得流过电子负载的电流与流过与该电子负载串接的元件的电流相等，因此控制流过电子负载的电流也就控制了流过相应中央接线盒元件的电流；与每一电子负载电路还对应设有电流采集电路，用于采集流过相应电子负载电路的电流(也即是流过相应中央接线盒元件的电流)；电流采集电路将采集到的电流信号发送给次级MCU控制模块；次级MCU控制模块下还接有数量与电子负载电路的路数相等的电流显示单元，这些电流显示单元分别用来显示各电子负载电路的电流大小。 测试时，通过设定的程序，总MCU控制模块向各次级MCU控制模块发送指令使得相应的电子负载电路导通，并使得相应的电子负载电路的电流与该电路中所串接的中央接线盒的元件的额定电流相同，然后在不同的时刻分别切换需要导通的电子负载电路导通，以便对不同的元件进行测试。电流采集电路不停地采集相应电子负载电路的电流并将电流反馈给次级MCU控制模块，次级MCU控制模块控制电流显示单元显示相应的电流值，若电流显示单元所显示数值与相应电子负载电路中的元件的额定电流相同，则表明此时中央接线盒处于正常工作状态；当电流显示单元所显示的电流大小与预先设定的值不相符且相差很大 或没有显示时，此时便可判断串接于该电子负载电路的元件已损坏，也即中央接线盒已损 坏，因此，根据该中央接线盒所能正常工作的时间即可判断出中央接线盒的耐过电流强度 性能。 如图2所示，为本实用新型优选的一种电子负载电路的原理图，该电子负载电路 的元件主要包括一 M0S管及部分电阻，MOS管的漏极1接于中央接线盒的一个元件的一端， 该元件的另一端接到一恒压源，MOS管的源级2通过一接地电阻3接地，从而恒压源的电压 经过中央接线盒的待测元件而加在了M0S管的漏极与源级以及接地电阻3上，M0S管的栅极 4接收由次级MCU控制模块发送的电流指令，该电流指令能够控制MOS管的电阻的大小，因 而次级模块只要改变电流指令的大小，即可改变MOS管电阻的大小；该电流指令值越大，则 MOS管的电阻也越大；相反，则MOS管的电阻小。因为加在MOS管和接地电阻3上的电压是 一定的，根据欧姆定律，所以当电流指令改变使得MOS管电阻改变后流过MOS管的电流也就 跟着改变了 ；又因中央接线盒的元件是串接在恒压源与MOS管之间的，所以流过中央接线 盒元件的电流也跟着变化。因此可以预先确定中央接线盒的哪个元件与哪个电子负载电路 连接，根据中央接线盒各元件的所能承受的电流的不同，从而总MCU控制模块在给相应次 级MCU控制模块发送命令时便可预先确定次级MCU所要发送给MOS管的电流指令的大小， 如此便可对中央接线盒的不同元件同时进行测试了。为了防止电子负载电路中的电流过大 而烧坏电路中的元件，在M0S管的漏极与中央接线盒之间还串接有一保险丝5。在MOS管的 源级与漏极之间接有一个二极管6，该二极管6可防止在切断电子负载电路时产生的感应 电流将MOS管源级与漏极之间击穿从而损坏该MOS管。次级MCU控制控制模块向MOS管发 送的电流指令为一 电压信号， 一般来说为了防止该电压信号中带有其它的干扰信号，如图3 所示，为电流指令的滤波电路的原理图，在次级MCU控制模块与MOS管栅极之间设有一滤波 电路，该滤波电路的输入端33接收由次级MCU控制模块发送的电流指令，经滤波后将电流 指令由其输出端34输出到MOS管的栅极。 如图4所示，为电流采集电路的原理图，所述电流采集电路包括电压放大电路部 分和滤波电路部分。电流采集的原理是采集接地电阻3两端的电压，然后将该电压放大、滤 波，将滤波后的电压传递给次级MCU模块，次级MCU模块接收到电压信号后进行相应的运 算，该运算过程大致为用该电压值除以接地电阻3的阻值而得到流过接地电阻的电流，最 后次级MCU控制模块控制电流显示单元将电流值显示出来。具体电路连接为，所述电流采 集电路的两个输入端25、26分别接于接地电阻3的正、负极端(19、27)，接地电阻3的电压 信号经放大电路的前后级放大器28、29放大后从输出端30输入到所述电流采集电路的滤 波电路的输入端31，然后从滤波电路的输出端32将电压信号反馈回次级MCU控制模块。因 为中央接线盒的元件与M0S管、接地电阻是串接在一起的，所以流过接地电阻3的电流与流 过中央接线盒的元件的电流是相等的。当中央接线盒各电器元都正常工作时，流过各元件 的电流都应该等于预先设定好的各元件的额定电流，此时电流显示单元所显示的电流值应 与元件的额定电流值相等。若电流显示单元所显示的电流值与相应元件的额定电流值相差 太大，则说明中央接线盒已不再处于正常的工作状态，因此根据电流显示单元所显示的电 流大小即可直接可判断出中央接线盒是否已损坏，然后根据对中央接线盒所进行的总的测 试时间即可得出该中央接线盒的耐过电流强度性能。
5[0018] 作为优选，在电子负载电路中还设有电压反馈电路，该电压反馈电路的作用是防 止恒压源的电压过高而烧坏电子负载电路中的元件，同时也防止了过高的恒压引起过大的 电流而将中央接线盒的元件烧坏。如图5所示，为电压反馈电路的原理图，该电路主要包括 一放大器7组成的比较电路。在M0S管的漏极1接有一分压电路，该分压电路由分压电阻 8、9串联组成，分压电阻8另一端与M0S管漏极1相连，分压电阻9另一端接地；放大器7的 正相输入端10与分压电阻9的正极端11相连，因此放大器7的正相输入端10的电压与分 压电阻9上的电压相等；放大器7的反相输入端12通过一可变电阻13与一恒压源相连，因 此放大器负相输入端12的电压是可调的，具体输入到放大器7负相输入端12多大的电压 可根据实际电路情况来具体调节。放大器7的正、负相输入端(10、12)的电压经过比较后 从放大器7的输出端35输出，该输出端35与次级MCU控制模块所发送的电流指令的输入 端14各自连接一电阻后相汇合形成输入端18。 M0S管的栅极4还连接有一放大器15，M0S 管的栅极4与放大器15的输出端16相连，放大器15的正相输入端17接地。输入端18电 连接于放大器15的负相输入端，因此反馈电压与电流指令一起从放大器15的负相输入端 输入，然后经放大器15的输出端16输出从而控制M0S管的电阻，进而控制电子负载电路的 电流。 分压电阻8与MOS管的漏极1相电连接，而MOS管的漏极1又通过中央接线盒的 元件与恒压源相连接，又因为中央接线盒的元件的电阻值可忽略不计，所以分压电阻8实 质上也是与恒压源直接相电连接的，当恒压源的电源有突变如突然增大时，会使得MOS管 上流过很大的电流，有可能将M0S管以及电路中的其它元件烧坏的可能；同时分压电阻9上 的电压也会突然跟着增大，因此引入到电压反馈电路的电压也突然增大，从而电压反馈电 路的输出电压也跟着增大，因此输入到放大器15负相输入端的电压增大，从而导致放大器 15输出端16输出电压值减小，也就是输入到MOS管栅极4的电压减小，从而导致MOS管的 电阻变大，最终减小了流过MOS管的电流，从而保护了MOS管以及电路中的其它元件。所以， 当恒压源有突然增大的变化时，电压反馈电路进一步起到了保护电子负载电路中各元件不 被烧坏的作用。 作为优选，将接地电阻3上的电压也引入到放大器15的负相输入端，即接地电阻 3的正极端19接于放大器15的负相输入端。如此，当流过电子负载电路的电流过大时，则 接地电阻3上的电压也会相应的增大，因此输入到放大器15的负相输入端的电压增大，使 得放大器15的输出端16的输出电压减小，也即使得输入到MOS管的栅极4的电压减小， 所以MOS管的电阻增大，最终使得流过MOS管的电流减小，恢复到设定的值；当流过电子负 载电路的电流减小时，从接地电阻3反馈到放大器15的负相输入端的电压减小，从而使得 放大器15的输出端16的输出电压增大，也即使得输入到MOS管的栅极4的电压增大，从而 MOS管的电阻变小，最终使得流过MOS管的电流增大恢复到设定的值，也就恢复了电子负载 电路的电流。从而起到自动调节电子负载电路的电始终路处于设定的值，保证流过中央接 线盒元件的电流为该元件的额定电流。 作为优选，在MOS管的栅极4与地之间接有一稳定MOS管栅极电压的电容20以及 两个反相向串接的稳压二极管21、22。电容20有利于维持输入到MOS管栅极4的电压的稳 定，反相串接的稳压二极管21、22有利于防止输入到MOS管栅极4的电压过大而将MOS管 烧坏。
6[0022] 作为优选，在MOS管的漏极1接有一电压采集电路，如图6所示，为电压采集电路 的原理图，所述电压采集电路的输入端23与M0S管漏级1电连接，其输出端24与次级MCU 控制模块电连接，另还有相应的电压显示单元与次级MCU控制模块相连，所述电压采集电 路将所采集到的电压信号发送给次级MCU控制模块，然后次级MCU控制模块控制电压显示 单元将所述电压显示出来。如此便可直接从电压显示单元得知加在MOS管的漏极的电压是 否正常，以便及时的作出调整。 上述实施例仅是为了对本实用新型进行说明，而不是对本实用新型的限制。本领 域的技术人员可以理解，在不脱离本实用新型构思的前提下，本实用新型还可有许多变型。
权利要求一种中央接线盒测试装置，其特征在于，包括总MCU控制模块、多个次级MCU控制模块、多路电子负载电路、与各电子负载电路电连接并采集其电流的电流采集电路以及相应的电流显示单元，所述总MCU控制模块分别与各次级MCU控制模块电连接，每一次级MCU控制模块与一路或多路电子负载电路电连接，所述各次级MCU控制模块根据总MCU控制模块的命令发出电信号从而控制相应电子负载电路电流的大小，所述电子负载电路的总路数至少与被测中央接线盒所包含的待测元件的数目相等，中央接线盒的各待测元件分别串接于各电子负载电路中，所述次级MCU控制模块接收电流采集电路的输出信号并控制电流显示单元显示各电子负载电路的电流。
2. 根据权利要求1所述的中央接线盒测试装置，其特征在于，所述电子负载电路包括 一M0S管，M0S管的栅极(4)与次级MCU模块电连接并接受由次级MCU模块发送的改变其电 阻值的电流指令，中央接线盒的一个元件一端电连接于恒压源，其另一端电连接于MOS管 的漏极(l)，MOS管的源极(2)通过一接地电阻(3)而接地。
3. 根据权利要求2所述的中央接线盒测试装置，其特征在于，所述电流采集电路包括 信号放大电路和滤波电路，所述信号放大电路的两个输入端分别接于接地电阻两端，其输 出端与滤波电路的输入端电连接，滤波电路的输出端与次级MCU控制模块电连接。
4. 根据权利要求3所述的中央接线盒测试装置，其特征在于，所述M0S管的栅极还连接 有一个栅极放大器(15)，该栅极放大器(15)的输出端与MOS管的栅极(4)相连，栅极放大 器(15)的正相输入端(17)接地；所述MOS管的漏极(4)还接有一分压电路，所述分压电路 由分压电阻(8、9)串联组成，分压电阻(8)另一端与MOS管漏极(1)相连，分压电阻(9)另 一端接地；所述电子负载电路还包括主要由一电压放大器(7)组成的电压反馈电路，所述 电压放大器(7)的正相输入端接于分压电阻(9)的正极端(ll)，电压放大器(7)的负相输 入端(12)接于一标准电压源，所述电压比较电路的输出端(35)与电流指令的输入端(14) 相连，电流指令与电压比较电路输出端的电信号一起输入到栅极放大器(15)的负相输入丄山顺。
5. 根据权利要求4所述的中央接线盒测试装置，其特征在于，接地电阻(3)的正极端 (19)接于栅极放大器(15)的负相输入端。
6. 根据权利要求2至5之一所述的中央接线盒测试装置，其特征在于，MOS管的栅极 (4)与地之间接有一稳定MOS管栅极电压的电容(20)以及两个反相向串接的稳压二极管 (21、22)。
7. 根据权利要求2至5之一所述的中央接线盒测试装置，所述电子负载电路中还接有 电压采集电路以及电压显示单元，所述电压采集电路的输入端与MOS管的漏极相连从而采 集MOS管漏极的电压，次级MCU控制模块接收电压采集电路的电压信号并控制电压显示单 元将所述电压信号显示出来。
8. 根据权利要求6所述的中央接线盒测试装置，其特征在于，所述电子负载电路中还 接有电压采集电路以及电压显示单元，所述电压采集电路的输入端与MOS管的漏极相连从 而采集MOS管漏极的电压，次级MCU控制模块接收电压采集电路的电压信号并控制电压显 示单元将所述电压信号显示出来。
专利摘要本实用新型涉及一种中央接线盒测试装置，包括总控模块、多个次级控制模块、多路电子负载电路，每一次级控制模块控制一路或多路电子负载电路，总控模块发出命令控制各次级MCU控制模块，各次级控制模块根据总控制模块的命令发出电信号从而控制相应电子负载电路电流的大小，电子负载电路的总路数至少与被测中央接线盒所包含的元件的数目相等，中央接线盒的每个元件分别串接于不同的电子负载电路。通过控制电子负载电路电流真实模拟中央接线盒正常工作时的电流情况，通过利用控制模块可控制多个电子负载电路以及电子负载电路电流可调的特点，实现了能对不同的中央接线盒进行测试的中央接线盒测试装置。
文档编号G01R19/00GK201489040SQ20092013443
公开日2010年5月26日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者刘健, 孟钊, 庞雷, 梁国虎, 罗刚, 陈军, 陈胜波, 龙光展 申请人:比亚迪股份有限公司