一种USB线缆短路测试系统及便携式装置的制作方法

本实用新型涉及USB线缆测试领域，尤其是一种USB线缆短路测试系统，以及一种基于该系统的便携式测试装置。

背景技术：

USB线缆是大多数智能设备所必需的器件，而随着智能设备的大规模应用， USB线缆的生产厂商也越来越多，USB线缆的产量也越来越大。然而，目前市场上出售的USB线缆质量参差不齐，低质量的USB线缆在受到挤压、弯折等情况下可能出现问题，轻者无法识别设备，重者导致设备烧坏，因此，USB线缆的质量是否合格，是极其重要的，特别是对于消费者而言，在选购USB线缆时需格外小心。

由于USB线缆存在内部阻抗，使得充电器输出的电压与智能设备接收的电压存在一定的压差，而当USB线缆的内部阻抗较大时，其输出电压变得过低，会使得大部分智能设备在这个电压下甚至不会进行充电，而且还可能带来一些安全性问题。

另外，随着用户对高充电效率的追求，智能设备的充电电流变得越来越高，如平板电脑等设备一般均采用2A电流进行充电，而在大电流的充电环境下，USB线缆的内阻会带来更大的功耗损失，进一步增大充电器与智能设备之间的压差。

因此，在消费者在购买USB线缆时，亟需一种能对USB线缆的充电质量进行检测的检测装置，然而目前的USB线缆检测装置一般都是一种适用于相关专业人士的测试器，其需要操作员具备一定的电子专业知识，且购买成本高。

而对于消费者、卖商等非专业人员来说，这种专业的测试器的检测成本高，且易操作性差，非专业人员不能快速、直观地对USB线缆的质量和性能作出评估。

特别的，若USB线缆出现短路故障，则很可能烧坏与其连接的设备，危险性较大，因而USB线缆是否短路是USB线缆评估的重要参考指标之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种USB线缆短路测试系统，以及一种基于该系统的便携式测试装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种USB线缆短路测试系统，所述系统包括：第一USB接口模块、第二USB接口模块、短路检测模块、开关模块和结果显示模块。

其中，所述第一USB接口模块，用于连接被测USB线缆的一端；所述第二USB接口模块，用于连接被测USB线缆的另一端，第一USB接口模块和第二USB接口模块的电源端均与电源输入端连接；所述短路检测模块的输入端与第一USB接口模块的接地端连接，其输出端与开关模块的控制输入端连接，用于采集第一USB接口模块的接地端与第二USB接口模块的接地端之间的电压信号；所述开关模块的控制输出端与结果显示模块连接，根据所述电压信号控制结果显示模块进行显示。

基于上述实施例，进一步的，所述短路检测模块包括分压电路和比较器，所述分压电路的输入端与第一USB接口模块的接地端连接，其输出端与比较器的信号输入端连接，所述比较器的参考端与参考电压输出端连接，其信号输出端与开关模块的控制输入端连接。

基于上述任一实施例，进一步的，所述分压电路包括电阻R10及并联的电阻R15和电容C11，比较器的信号输入端连接在电阻R10与电阻R15之间，电阻R10的另一端与第一USB接口模块的接地端连接，电阻R15的另一端与地对接。

基于上述任一实施例，进一步的，所述结果显示模块包括LED指示灯LED15。

基于上述任一实施例，进一步的，所述开关模块包括三极管Q4，所述三极管Q4的发射极与地对接，其集电极通过LED指示灯LED15与所述电源输入端连接，其基极与开关模块的控制输出端连接。

基于上述任一实施例，进一步的，所述系统还包括用于接供电装置的第三USB接口模块，所述第三USB接口模块的输出端与所述电源输入端连接。

基于上述任一实施例，进一步的，所述系统还包括蓄电池、充电电路和放电电路，所述蓄电池的充电端通过充电电路与第二USB接口模块的电源端连接，所述蓄电池的放电端通过放电电路与所述电源输入端连接。

基于上述任一实施例，进一步的，所述系统还包括蓄电池、充电电路和放电电路，所述蓄电池的充电端通过充电电路与第三USB接口模块的电源端连接，所述蓄电池的放电端通过放电电路与所述电源输入端连接。

本实用新型还提出了一种便携式装置，包括壳体和内置电路板，该内置电路板集成有上述任一实施例所述的短路测试系统，所述壳体上设有与第一USB接口模块相匹配的第一开口、与第二USB接口模块相匹配的一个或多个第二开口及与结果显示模块相匹配的第三开口。

基于上述实施例，进一步的，所述壳体上还设有与第三USB接口模块相匹配的第四开口。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型提出了一种USB线缆的短路测试系统，基于硬件电路对USB线缆是否短路进行检测，其结构简单、成本低廉、易于操作，适用于非专业人员使用。可直接采用LED灯来显示测试结果，直观性强。

（2）本实用新型还提出了一种基于该系统的便携式测试装置，其体积小巧，可做成普通U盘大小，便于携带，并具备多种USB接口，可通过一部测试器即可测试市面上多数常规USB接口，实用性高。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

图2为本实用新型的电路原理图

图3为本实用新型的外形示意图。

图中，1-壳体，2-第一开口，3-第二开口，4-第三开口，5-第四开口。

具体实施方式

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

如图1 所示，图1描述了一种USB线缆短路测试系统，所述系统包括：第一USB接口模块、第二USB接口模块、短路检测模块、开关模块和结果显示模块。

其中，所述第一USB接口模块，用于连接被测USB线缆的一端；所述第二USB接口模块，用于连接被测USB线缆的另一端，第一USB接口模块和第二USB接口模块的电源端均与电源输入端连接；所述短路检测模块的输入端与第一USB接口模块的接地端连接，其输出端与开关模块的控制输入端连接，用于采集第一USB接口模块的接地端与第二USB接口模块的接地端之间的电压信号；所述开关模块的控制输出端与结果显示模块连接，根据所述电压信号控制结果显示模块进行显示。

基于上述实施例，进一步的，所述短路检测模块包括分压电路和比较器，当然比较器可替换为PLC芯片或ARM微控制器等，所述分压电路的输入端与第一USB接口模块的接地端连接，其输出端与比较器的信号输入端连接，所述比较器的参考端与参考电压输出端连接，其信号输出端与开关模块的控制输入端连接。

如图2所示，所述分压电路包括电阻R10及并联的电阻R15和电容C11，比较器的信号输入端连接在电阻R10与电阻R15之间，电阻R10的另一端与第一USB接口模块的接地端连接，电阻R15的另一端与地对接。

所述结果显示模块可采用LED指示灯，显示结果简单有效。例如，采用LED指示灯LED15。

所述开关模块包括三极管Q4，所述三极管Q4的发射极与地对接，其集电极通过LED指示灯LED15与电源输入端连接，其基极通过电阻R22与开关模块的控制输出端连接。

在使用本实用新型进行检测时，将待测USB线缆插入第一USB接口模块和第二USB接口模块，短路检测模块开始检测，若其输出的电压信号ADC5的电压大于或等于参考电压Vref，参考电压Vref可为电源电压VCC的一半，就说明该USB线缆存在短路缺陷，输出高电平short信号，三极管Q4导通，LED15灯亮。

基于上述任一实施例，进一步的，所述系统还包括用于接供电装置的第三USB接口模块，所述第三USB接口模块的输出端与所述电源输入端连接。

本实用新型包括以下两种供电方案。

其一：所述系统包括用于接供电装置的第三USB接口模块，所述第三USB接口模块的输出端与所述电源输入端连接。

采用方案一，需用户将第三USB接口模块插入可供电的USB接口内，利用外部电源为本实用新型供电。

其二：所述系统还包括蓄电池、充电电路和放电电路，利用内置的蓄电池提供测试时所需的电能。

采用该方案二，用户可利用本实用新型内置的蓄电池供电，相较于方案一，本方案更具实用性。

另外，方案二中，蓄电池的充电方式有两种，一种是蓄电池的充电端通过充电电路与第二USB接口模块的电源端连接，利用第二USB接口模块来对蓄电池充电；另一种是蓄电池的充电端通过充电电路与第三USB接口模块的电源端连接，利用第三USB接口模块为蓄电池充电。前者需利用一根USB充电线来为蓄电池充电，后者无需额外的USB充电线，可直接通过USB接口直插直拔充电，更为方便。

本实用新型中，第一USB接口模块和第二USB接口模块之间还可包括稳压电路，如在并联在第一USB接口模块和第三USB接口模块之间的稳压二极管D1和D2。

基于上述实施例，进一步的本实用新型中，所述第一USB接口模块可为母头连接器；优选采用可逆USB母头连接器，如采用USB-AF90CB模块；所述第二USB接口模块可为Micro USB接口、Mini USB接口、8-Pin USB接口、10-Pin USB接口、30-Pin USB接口和Type-C USB接口中的一种或多种组合，也可以是其他规格的USB接口；所述第三USB接口模块为公头连接器，优选采用可逆USB公头连接器，如采用USBAM-P-N模块。

如图3所示，图3描述了一种便携式装置，包括壳体1和内置电路板，该内置电路板集成有上述任一实施例所述的短路测试系统，所述壳体1上设有与第一USB接口模块相匹配的第一开口2、与第二USB接口模块相匹配的一个或多个第二开口3及与结果显示模块相匹配的第三开口4。

基于上述实施例，进一步的，所述壳体1上还设有与第三USB接口模块相匹配的第四开口5。

本实用新型的体积可做成U盘大小，体积小巧，成本低廉，结构简单，便于携带，直观性强，易于操作，适用于非专业人员使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。