专利名称：电容容量及其寄生电阻测量电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容容量及其寄生电阻测量电路，特别涉及一种用于测量超级电容容量及其寄生电阻的测量电路。
背景技术：
随着电子技术的不断发展，电子设备对其内部元件的精度要求也越来越高，因此一些电子元件在使用前，经常需要对其参数进行测量。电容作为无源器件，在电路中具有储能、滤波、去耦等作用，在很多电子产品中，电容都是必不可少的电子元件，电容的容量及其寄生电阻是电容元件的重要参数，传统的测量方法是用电桥法测量，然而电桥法只适合对小容量的电容进行测量，当测量大容量的电容时，会产生较大的误差，将测量值误差较大的电容用在电子设备中，会影响电子设备的性能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可以准确测量电容容量及其寄生电阻的电路。一种电容容量及其寄生电阻测量电路，包括:
一电压转换电路，用于接收一电压并将接收到的电压转换后输出；
一充电电路，用于对所述待测电容进行充电，并在所述待测电容充满电时输出一停止充电信号；
一放电及采样电路，包括一放电电阻，所述放电及采样电路接收所述电压转换电路的输出电压，并对一待测电容的放电过程进行控制以及侦测所述待测电容的电压及所述放电电阻的电压；
一控制电路，包括一具有内部计时器的微处理器，所述微处理器在待测电容充满电时接收充电电路输出的停止充电信号并根据所述停止充电信号控制所述充电电路停止对所述待测电容充电并输出一放电控制信号通过所述放电及采样电路控制所述待测电容放电，所述微处理器通过所述计时器及所述放电及采样电路获取所述待测电容从充满电至放电至零伏电压的放电时间并根据所述待测电容的放电时间及所述放电电阻的电阻值计算得到所述待测电容的容量；所述微处理器还控制所述放电及采样电路侦测所述待测电容充满电时的电压及侦测所述待测电容放电过程中任一时刻所述待测电容及放电电阻的电压以根据获得的该时刻的电压值及所述放电电阻的电阻值得到所述待测电容的寄生电阻值。相较现有技术，所述电容容量及其寄生电阻测量电路通过所述控制电路控制所述充电电路对所述待测电容进行充电及通过控制所述放电及采样电路使所述待测电容放电，并通过所述放电及采样电路获取待测电容的电压及放电电阻的电压，以此来测量得到所述待测电容的电容容量及其寄生电阻值。所述电容容量及其寄生电阻测量电路测量准确。
图1为本发明电容容量及其寄生电阻测量电路的较佳实施方式的框图。
图2至图5为本发明电容容量及其寄生电阻测量电路的较佳实施方式的电路图。主要元件符号说明 _
权利要求
1.一种电容容量及其寄生电阻测量电路，包括: 一电压转换电路，用于接收一电压并将接收到的电压转换后输出； 一充电电路，用于对所述待测电容进行充电，并在所述待测电容充满电时输出一停止充电信号； 一放电及采样电路，包括一放电电阻，所述放电及采样电路接收所述电压转换电路的输出电压，并对一待测电容的放电过程进行控制以及侦测所述待测电容的电压及所述放电电阻的电压； 一控制电路，包括一具有内部计时器的微处理器，所述微处理器在待测电容充满电时接收充电电路输出的停止充电信 号并根据所述停止充电信号控制所述充电电路停止对所述待测电容充电并输出一放电控制信号通过所述放电及采样电路控制所述待测电容放电，所述微处理器通过所述计时器及所述放电及采样电路获取所述待测电容从充满电至放电至零伏电压的放电时间并根据所述待测电容的放电时间及所述放电电阻的电阻值计算得到所述待测电容的容量；所述微处理器还控制所述放电及采样电路侦测所述待测电容充满电时的电压及侦测所述待测电容放电过程中任一时刻所述待测电容及放电电阻的电压以根据获得的该时刻的电压值及所述放电电阻的电阻值得到所述待测电容的寄生电阻值。
2.如权利要求1所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述电容容量测量电路还包括一连接所述微处理器的指令输入单元，通过所述指令输入单元输入一指令信号以使所述微处理器控制所述放电及采样电路侦测所述待测电容放电过程中任一时刻所述待测电容及放电电阻的电压以根据获得的该时刻的电压值及所述放电电阻的电阻值得到所述待测电容的寄生电阻值。
3.如权利要求1所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述电容容量测量电路还包括一连接所述微处理器的显示单元，所述显示单元用于显示所述微处理器获得的所述待测电容的电压及放电时间。
4.如权利要求1所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述电压转换电路包括第一至第五电容、第一至第四电阻、一电源转换芯片、一第一电感及一电压输出端，所述电源转换芯片的第一及第二输入引脚相连并经所述第一电感接一电压源，所述第一及第二电阻连接在所述电压源与地之间，所述电源转换芯片的第一 I/o引脚连接在所述第一与第二电阻之间的节点，所述第一电容连接在所述电源转换芯片的第一输入引脚与地之间，所述电源转换芯片的第二 I/o引脚连接所述控制电路，所述电源转换芯片的第三I/O引脚连接第一输入引脚及经所述第二电容接地，所述电源转换芯片的第一及第二输出引脚相连并连接所述电压输出端，所述第四及第五电容分别连接在所述电压输出端与地之间，所述第三及第四电阻依次串接在所述电源转换芯片的第二输出引脚与地之间，所述电源转换芯片的第四I/o引脚连接在所述第三及第四电阻之间的节点，第五I/O引脚经所述第三电容接地。
5.如权利要求4所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述充电电路包括一第一场效应管、一开关、第六至第十电容、第五至第八电阻、一发光二极管及一充电芯片，所述充电芯片的输入引脚经所述开关连接所述电压源，所述发光二极管的阳极连接所述充电芯片的输入引脚，其阴极经所述第五电阻接地，所述第六及第七电容分别连接在所述充电芯片的输入引脚与地之间，所述第一场效应管的漏极连接所述充电芯片的第一 I/O引脚及经所述第六电阻连接所述充电芯片的输入引脚，其源极接地，其栅极连接所述控制电路，所述第八电容连接在所述充电芯片的第二及第三I/o引脚之间，所述充电芯片的第四I/o引脚连接所述控制电路，其输出引脚连接所述待测电容，所述第九及第十电容分别连接在所述充电芯片的输出引脚与地之间，所述充电芯片的第五I/o引脚经所述第八电阻接地，所述充电芯片的第六I/o引脚连接所述电压源及经所述第七电阻接地。
6.如权利要求5所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述放电及采样电路还包括一第二场效应管、一模数转换芯片、一采样芯片、第十至第十四电容及第九至第十三电阻，所述第十一电容及所述第十一电阻依次连接在所述模数转换芯片的第一与第二 I/o引脚之间，所述模数转换芯片的第三I/O引脚连接所述控制电路，其第一输入引脚经所述第十三电阻连接所述待测电容的第一端，其第二输入引脚经所述第十二电阻连接所述待测电容的第二端，所述模数转换芯片的两接地引脚相连并依次经所述第十及第九电阻连接所述电压源及接地，所述模数转换芯片的第四I/o引脚连接在所述第九与第十电阻之间的节点，其电压引脚连接所述电压源，所述模数转换芯片的第五至第十二 I/o引脚连接所述控制电路，所述第十二电容连接在所述模数转换芯片的第二输入引脚与地之间，所述第十三电容连接在所述模数转换芯片的第一输入引脚与地之间，所述第二场效应管的漏极经所述放电电阻连接所述待测电容的第一端，其源极连接所述待测电容的第二端并接地，其栅极连接所述控制电路，所述第十四电容连接在所述第二场效应管的漏极与源极之间，所述采样芯片的第一及第二输入引脚分别连接在所述放电电阻的两端，其电压引脚连接所述电压转换电路的电压输出端，其第一及第二 I/o引脚连接所述控制电路，其第三I/O引脚连接所述第二 I/o引脚。
7.如权利要求6所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述控制电路还包括第十五至第二十二电容、第十四至第二十电阻、一晶体振荡器、一稳压管及一第二电感，所述微处理器的第一至第七I/o引脚分别对应连接所述放电及采样电路中的模数转换芯片的第五 至第十二 I/o引脚，所述微处理器的第八至第十一 I/O引脚分别经所述第十六至第十九电阻连接所述电压源，其电压引脚连接所述电压源，其第十二 I/o引脚连接所述指令输入单元，其第十三I/O引脚连接所述放电及采样电路的模数转换芯片的第三I/O引脚，所述微处理器的第十四I/o引脚连接所述显示单元，其第十五及第十六I/O引脚分别对应连接所述放电及采样电路的采样芯片的第二及第一 I/o引脚，所述微处理器的复位引脚经所述第十五电阻连接所述电压源及经所述第十六电容接地，所述第十五电容连接在所述电压源与地之间，所述微处理器的第一时钟引脚经所述第十七电容接地，其第二时钟引脚经所述第十八电容接地，所述晶体振荡器连接在所述微处理器的第一及第二时钟引脚之间，所述微处理器的参考电压引脚连接所述稳压管的控制端，所述稳压管的阴极经所述第二十电阻连接所述电压源，其阳极接地，所述第二十一及第二十二电容分别连接在所述稳压管的控制端与地之间，所述微处理器的模拟电压引脚经所述第二电感连接所述电压源，所述第十九及第二十电容分别连接在所述微处理器的模拟电压引脚与地之间，所述微处理器的第十一 I/o引脚连接所述电压转换电路的电源转换芯片的第一 I/O引脚，所述微处理器的第九I/o引脚连接所述充电电路的第一场效应管的栅极，所述微处理器的第八I/O引脚连接所述充电电路的充电芯片的第四I/o引脚，所述微处理器的第十I/O引脚连接所述放电及采样电路的第二场效应管的栅极。
8.如权利要求1所述的电容容量及其寄生电阻测量电路，其特征在于:所述微处理器为一单 片机。
全文摘要
一种电容容量及其寄生电阻测量电路，包括电压转换电路；充电电路对待测电容充电；放电及采样电路接收电压转换电路的输出电压，控制待测电容放电并侦测其电压及放电电阻的电压；控制电路包括具有计时器的微处理器，微处理器接收充电电路输出的控制信号控制停止充电并输出放电控制信号控制待测电容放电，还控制放电及采样电路获取待测电容的放电时间并根据放电时间及放电电阻的电阻值计算得到待测电容的容量，微处理器还控制放电及采样电路侦测待测电容待测电容及放电电阻的电压并根据获得的电压及放电电阻的电阻值得到待测电容的寄生电阻值。所述电容容量及其寄生电阻测量电路测量准确。
文档编号G01R27/26GK103176053SQ201110437279
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者白云, 童松林 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司