一种电源可靠性测试设备的制作方法
【专利摘要】本发明具体地涉及一种电源可靠性测试设备。其包括用于连接待测设备的电源输出端、用于连接待测设备供电电源的电源输入端、电源转换模块和顺次连接的开关按键触发电路、多谐振荡电路、电磁继电器电路，电源输入端的零线和电源输出端的零线连接电磁继电器电路，电源输入端的火线、地线分别与电源输出端的火线、地线连接，电源转换模块输入端的火线、零线和地线分别与电源输入端的火线、零线和地线连接，电源转换模块的输出端分别连接开关按键触发电路、多谐振荡电路、电磁继电器电路。本发明可以实现待测设备自动重复上下电的目的。
【专利说明】一种电源可靠性测试设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源测试领域，更具体地，涉及一种电源可靠性测试设备。
【背景技术】
[0002]电子/电气产品开发过程中需要对产品进行一系列的可靠性测试，以保证产品出货后连续工作的稳定性。重复上下电测试是一种非常重要电源可靠性测试项目，以保证产品出货后用户使用过程中不会因为频繁开关机出现损坏。产品开发测试中通常使用人工手动测试的方法，即不断插拔电源插头或不停的按电源开关进行测试，这种方法非常耗费人力且效率不高。
【发明内容】
[0003]本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种可以自动重复上下电的电源可靠性测试设备。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:
一种电源可靠性测试设备，包括用于连接待测设备的电源输出端、用于连接待测设备供电电源的电源输入端、电源转换模块和顺次连接的开关按键触发电路、多谐振荡电路、电磁继电器电路，电源输入端的零线和电源输出端的零线连接电磁继电器电路，电源输入端的火线、地线分别与电源输出端的火线、地线连接，电源转换模块输入端的火线、零线和地线分别与电源输入端的火线、零线和地线连接，电源转换模块的输出端分别连接开关按键触发电路、多谐振荡电路、电磁继电器电路。
[0005]在本发明中，开关按键触发电路可以开合整个测试设备，其按键在按下后可以向多谐振荡电路输出固定的高电平，再按一下后则会向多谐振荡电路输出固定的低电平，因此，开关按键触发电路通过按键的按下可以切换高低电平并输出给多谐振荡电路；多谐振荡电路在开关按键触发电路输出高电平的时候开始工作产生振荡然后输出一系列的矩形波给电磁继电器电路；测试时电源输入端和电源输出端分别连接待测设备供电电源和待测设备，并且电源输入端和电源输出端还连接至电磁继电器电路，通过电磁继电器电路的低压控制高压的功能可以控制待测设备供电电源和待测设备之间的通断，而利用多谐振荡电路输出的一系列矩形波可以达到控制待测设备供电电源和待测设备之间的反复通断，从而实现自动重复上下电的目的。
[0006]本发明实现了自动上下电测试，提高了测试工程师的工作效率，降低了人力成本，而且使用方便简单。
[0007]而且本发明的开放成本低廉，只需利用简单的电子元器件和芯片即可完成，设备成本低廉，而且不需要软件支撑，是全硬件电路实现的，能够满足普通测试需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明一种电源可靠性测试设备具体实施例的框架图。
[0009]图2为本发明一种电源可靠性测试设备加入触发器电路后的框架图。
[0010]图3为本发明一种电源可靠性测试设备中开关按键触发电路和多谐振荡电路的具体电路图。
[0011]图4为本发明一种电源可靠性测试设备中触发器电路的具体电路图。
[0012]图5为本发明一种电源可靠性测试设备中电磁继电器电路的具体电路图。
[0013]图6为本发明一种电源可靠性测试设备中电电源输入端、电源输出端C0N2和电源转换模块104的具体电路图。
[0014]图7为多谐振荡电路中矩形波形成的示意图。
[0015]图8为图3和图4中A-H点的输出波形示意图。
【具体实施方式】
[0016]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0017]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0018]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
[0019]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0020]实施例1
如图1所示，为本发明一种电源可靠性测试设备具体实施例的框架图。参见图1，本具体实施例一种电源可靠性测试设备具体包括:电源输入端C0N1、用于连接待测设备的电源输出端C0N2、开关按键触发电路101、多谐振荡电路102、电磁继电器电路103、电源转换模块 104 ；
电源输入端CONl是待测设备交流电源的输入端，用于连接待测设备供电电源，待测设备供电电源通常为AC交流电源，其包括三个端口:火线、零线和地线；电源输出端C0N2是待测设备的交流电源输出端，用于连接待测设备，其包括三个端口:火线、零线和地线，电源输入端CONl的火线、地线分别与电源输出端C0N2的火线、地线连接；
开关按键触发电路101、多谐振荡电路102、电磁继电器电路103顺次连接，其中，电磁继电器电路103中包含了低压控制部分和高压工作部分，多谐振荡电路102连接电磁继电器电路103的低压控制部分，电源输入端CONl的零线和电源输出端C0N2的零线分别连接电磁继电器电路103的高压工作部分；
电源转换模块104用于电压转换，用于将交流电源转换为本发明各个电路供电的工作电源并为各个电路供电。具体地，电源转换模块104的输入端的火线、零线和地线分别与电源输入端CONl的火线、零线和地线连接，电源转换模块104的输出端分别连接开关按键触发电路101、多谐振荡电路102、电磁继电器电路103。
[0021]在本具体实施例中，开关按键触发电路101可以开合整个测试设备，其按键在按下后可以向多谐振荡电路102输出固定的高电平，再按一下后则会向多谐振荡电路102输出固定的低电平，因此，开关按键触发电路通过按键的按下可以切换高低电平并输出给多谐振荡电路102 ;多谐振荡电路102在开关按键触发电路101输出低电平时也输出低电平，为不工作状态；多谐振荡电路102在开关按键触发电路101输出高电平的时候开始工作产生振荡然后输出一系列的矩形波给电磁继电器电路103 ;测试时电源输入端CONl和电源输出端C0N2分别连接待测设备供电电源和待测设备，并且电源输入端CONl和电源输出端C0N2还连接至电磁继电器电路103，通过电磁继电器电路103低压控制高压的功能可以控制待测设备供电电源和待测设备之间的通断，而利用多谐振荡电路102输出的一系列矩形波可以达到控制待测设备供电电源和待测设备之间的反复通断，从而实现自动重复上下电的目的。
[0022]在具体实施过程中，多谐振荡电路102与电磁继电器电103之间还连接有用于拓宽信号脉宽的触发器电路105，具体如图2所示，通过设置触发器电路105来延长多谐振荡电路102输出的方形波中高脉宽和低脉宽的时间，从而拓宽信号脉宽。其中触发器电路可以通过一个或多个触发器一级或者多级串联方式构成，触发器也可以是正边沿触发或负边沿触发，其构成方式是多样的。
[0023]下面结合具体的电路线路图来进一步阐述本发明的技术方案。
[0024]如图3-6所示，U4为电源转换模块，其是将220V AC转DC 5.0V，用于产生设备内部的5V工作电压。U4的输入端的火线L、零线N和地线GND分别与电源输入端CONl的火线L、零线N和地线E连接，U4的输出端输出5V电源为各个电路供电。
[0025]如图3所示，在具体实现时，开关按键触发电路通过带锁的开关按键SWl和施密特反向器Ul实现。带锁的开关按键SWl —端接地，另一端接电源转换模块104的输出端(如U4的5V输出电源)并与施密特反向器Ul的输入端连接，施密特反向器Ul的输出端与多谐振荡电路连接。具体实现时，带锁的开关按键SWl的输出端通过电阻R2连接电源转换模块104的输出端(如U4的5V输出电源)。
[0026]带锁的开关按键SWl按一下按键闭合，再按一下按键就会弹起断开，将其与施密特反向器Ul组成开关按键触发电路101，作用是按下带锁的开关按键SWl后施密特反向器Ul输出固定的高电平，再按一下带锁的开关按键SWl后施密特反向器Ul输出固定的低电平。
[0027]在具体实施过程中，多谐振荡器电路可以通过分立元件电路或运放电路或集成门电路或晶体管稳频电路等方式构成，在本实施例中采用555定时器电路组成，具体如图3所示，多谐振荡电路通过555定时器实现。具体地，多谐振荡电路包括555定时器U2和充放电电路，555定时器U2的接地端GND (第I引脚)接地，555定时器U2的低触发端(第2引脚)和高触发端TH(第6引脚)并联后与充放电电路连接，555定时器U2的清零端(第4引脚)与开关按键触发电路连接，555定时器U2的高触发端TH(第6引脚)通过电阻R4、电阻R3与电源转换模块(如U4的5V输出电源)连接以及放电端(第7引脚)通过电阻R3与电源转换模块(如U4的5V输出电源)连接，555定时器U2的控制电压端(第5引脚)通过电容C9接地，555定时器U2的外接电源端VCC (第8引脚)与电源转换模块(如U4的5V输出电源)连接，555定时器U2的输出端Vo(第3引脚)连接电磁继电器电路，其中，当电路中连接有触发器电路时，555定时器U2的输出端(第3引脚)连接触发器电路，触发器电路再连接到电磁继电器电路中。通常，C9的电容值为10nF。充放电电路通过循环充电和放电使555定时器U2的输出地得到一系列的矩形波。
[0028]555定时器U2和其外部电路组成一个多谐振荡器。当带锁的开关按键SWl未按下时，555定时器U2的第4管脚清零端输入低电平，555定时器U2的3管脚Vo输出低电平，555定时器U2的7管脚放电端因内部放电管导通也输出低电平。当带锁的开关按键SWl按下时，555定时器U2的4管脚清零端输入高电平，多谐振荡器开始工作产生震荡，电容阵列(示例图中由C4-C8并联组成)在(2/3) X5V和(1/3) X5V之间循环充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形波，如图7所示。
[0029]在具体实施过程中，充放电电路包括若干个电容并联形成的电容阵列，电容阵列一端分别连接555定时器U2的低触发端和高触发端，电容阵列另一端接地。电容阵列中电容的数量和电容值可以根据具体应用设置。电容阵列中各个电容还连接有开关，各个电容连接开关后再并联连接形成电容阵列。优选地，开关可以通过拨码开关实现。例如图3所示，电容阵列由电容C4、C5、C6、C7和C8并联形成，其中串接拨码开关SW2，电容阵列通过拨码开关SW2选择电容阵列中的各个电容是否接入电路，这样做的作用是为了调节输出脉宽的不同宽度。如图3所示，示例中电阻R3、R4取240K欧姆，C4-C7都是20UF，C8是10UF，555定时器U2输出信号Vo的时间参数是:T=twl+tw2, twl=0.7 (R3+R4)，tw2=0.7R4C，这样震荡周期T可以选择5秒、15秒、25秒、35秒、45秒等值。
[0030]在具体实施过程中，当设备中设置触发器电路时可以拓宽555定时器U2输出的信号脉宽。在本实施例中，具体如图4所示，触发器电路可以采用双上升沿D触发器(芯片74HC74)和其外围电路实现，双上升沿D触发器U3的时钟输入端ICP连接多谐振荡电路的输出端，即U2的输出端Vo，U3输出端默认输出的信号PS_0N为低电平，ICP端每接收到2个脉冲上升沿，输出的电平PS_0N就会发生反转一次。所以PS_0N高脉宽和低脉宽的时间是U2震荡周期T的2倍。
[0031]在具体实施过程中，电磁继电器电路通过电磁继电器和和外围电路实现；当设备中没有设置触发器电路时，电磁继电器的低压控制电路通过外围电路直接连接多谐振荡电路，当设备中设有触发器电路时，电磁继电器的低压控制电路通过外围电路连接触发器电路，触发器电路连接多谐振荡电路；电磁继电器的高压工作电路连接电源输入端的零线和电源输出端的零线。具体如图5-6所示为设备中设有触发器电路是的电路细节图，电磁继电器电路的外围电路包括NPN型三极管Q2、P沟道MOS管Q1、电阻R10、电阻R9、电阻R7、电容C11、电阻R8，多谐振荡电路的输出端通过RlO连接Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极通过R9连接Ql的栅极以及通过R7连接电源转换模块(如U4的5V输出电源)，Ql的源极连接电源转换模块，电磁继电器U5的低压控制电路设有控制电压正端(U5的I管脚)和控制电压负端(U5的2管脚)，Ql的漏极连接至电磁继电器U5的低压控制电路的控制电压正端(U5的I管脚)，电磁继电器U5的低压控制电路的控制电压正端(U5的I管脚)和控制电压负端(U5的2管脚)通过R8并联，控制电压正端(U5的I管脚)还连接电源转换模块如U4的5V输出电源以及通过Cll接地，控制电压负端(U5的2管脚)还连接地。Q2是一个NPN型三极管，Ql是一个P沟道MOS管，当触发器电路中输出的PS_0N信号为高电平时Ql导通，就会有5V控制电压加在电磁继电器U5上，当PS_0N信号为低电平时Ql截至，这时电磁继电器U5的控制电压为O。对于电磁继电器U5，当其低压控制区的I和2管脚间有控制电压时(即Q2导通时)，其高压工作区的4和5管脚就会闭合导通，将电源输入端CONl和电源输出端C0N2的交流电进行接通；当其低压控制区的I和2管脚间没有控制电压时(即Ql截至时)，其高压工作区的4和5管脚就会断开连接，将电源输入端CONl和电源输出端C0N2的交流电进行断开。
[0032]基于图3-6的具体电路图，本具体实施例的工作原理如下:
1、用户根据测试需求(即间隔多长时间使待测设备上下电一次)设置电容阵列拨码开关SW2，在示例中拨码开关SW2的4个开关全部断开为10秒，I个闭合为30秒，2个闭合为50秒，3个闭合为70秒，4个闭合为90秒。当然这只是个示例，用户也可以根据自身需求在电路中设置不同的R3、R4电阻值和电容阵列的电容值来获得不同的时间间隔。
[0033]2、将本设备的电源输入端口 CONl接入交流电网中，将本设备的电源输出端口C0N2接入待测设备的电源输入端口(如果待测设备使用直流供电，可以将C0N2和待测设备使用的电源适配器进行连接)，即把本设备串入到待测设备和交流电网之间。
[0034]3、按下本设备的开关按键SW1，本设备会根据拨码开关SW2设置的时间间隔自动进行交流电的导通和断开，具体是:
Sffl按下，555定时器U2的第4引脚清零端输入高电平，555定时器U2和电容阵列组成的多谐振荡电路开始工作产生震荡，并按照电容阵列设置的时间间隔输出一系列的矩形波，矩形波经过触发器电路即U3和其外围电路后矩形波的震荡周期拓宽到2倍，电磁继电器电路利用矩形波的输入使电源输入端CONl和电源输出端C0N2之间反复断开和接通，从而使得待测设备会自动进行重复上下电测试，直到再按一下SWl使开关按键断开，图3和图4中A-H点的输出波形如图8所示，根据输出波形也可以明显看出本设备可以实现待测设备的重复上下电，使用简单方便。
[0035]相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电源可靠性测试设备，其特征在于，包括用于连接待测设备的电源输出端、用于连接待测设备供电电源的电源输入端、电源转换模块和顺次连接的开关按键触发电路、多谐振荡电路、电磁继电器电路，电源输入端的零线和电源输出端的零线连接电磁继电器电路，电源输入端的火线、地线分别与电源输出端的火线、地线连接，电源转换模块输入端的火线、零线和地线分别与电源输入端的火线、零线和地线连接，电源转换模块的输出端分别连接开关按键触发电路、多谐振荡电路、电磁继电器电路。
2.根据权利要求1所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述开关按键触发电路包括带锁的开关按键和施密特反向器，带锁的开关按键一端接地，另一端接电源转换模块的输出端并与施密特反向器的输入端连接，施密特反向器的输出端与多谐振荡电路连接。
3.根据权利要求1所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述多谐振荡电路采用555定时器电路或运放电路或者分立元件电路或者集成门电路构成。
4.根据权利要求3所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述555定时器电路包括555定时器和充放电电路，555定时器的接地端接地，555定时器的低触发端和高触发端并联后与充放电电路连接，555定时器的清零端与开关按键触发电路连接，555定时器的高触发端通过电阻R4、电阻R3与电源模块连接以及放电端通过电阻R3与电源转换模块连接，555定时器的控制电压端通过电容C9接地，555定时器的外接电源端与电源转换模块连接，555定时器的输出端连接电磁继电器电路。
5.根据权利要求4所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述充放电电路包括若干个电容并联形成的电容阵列，电容阵列一端分别连接555定时器的低触发端和高触发端，电容阵列另一端接地。
6.根据权利要求5所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述电容阵列中各个电容还连接有开关，各个电容连接开关后再并联连接形成电容阵列。
7.根据权利要求1所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，多谐振荡电路与电磁继电器电路之间还连接有用于拓宽信号脉宽的触发器电路。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述电磁继电器电路包括电磁继电器和外围电路，电磁继电器的低压控制电路通过外围电路连接多谐振荡电路，电磁继电器的高压工作电路连接电源输入端的零线和电源输出端的零线。
9.根据权利要求8所述的电源可靠性测试设备，其特征在于，所述外围电路包括NPN型三极管Q2、P沟道MOS管Q1、电阻R10、电阻R9、电阻R7、电容C11、电阻R8，多谐振荡电路的输出端通过R10连接Q2的基极，Q2的发射极接地，Q2的集电极通过R9连接Q1的栅极以及通过R7连接电源转换模块，Q1的源极连接电源转换模块，电磁继电器的低压控制电路设有控制电压正端和控制电压负端，Q1的漏极连接至电磁继电器的低压控制电路的控制电压正端，电磁继电器的低压控制电路的控制电压正端和控制电压负端通过R8并联，控制电压正端还连接电源转换模块以及通过C11接地，控制电压负端还连接地。
【文档编号】G01R31/40GK104459565SQ201410725623
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】康万龙 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司