一种DC/DC测试系统及方法与流程

本发明涉及信号测试技术领域，尤其涉及一种DC/DC测试系统及方法。

背景技术：

直流转直流电源(Direct Current/Direct Current，DC/DC)可以将输入的直流电转换为需要的直流电，例如在AMOLED显示器中，需要将输入的直流电压利用DC/DC转换为AVDD、ELVDD、ELVSS三路直流输出电压。针对AMOLED DC/DC有一项重要的测试：功率效率测试。传统的功率效率测试方案为：在不同的输入电压、输出电压、不同带载情况下利用万用表和示波器等设备测试DC/DC的输入、输出电压和电流参数。但是由于各参数要求同时测试，就需要多台设备同时使用，并且从诸多设备上获取测试数据的过程也非常费时，导致功率效率测试的过程较繁琐。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种DC/DC测试系统及方法，用于简化DC/DC测试的过程。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种DC/DC测试系统，包括测试主机、主控单元、直流转直流电源DC/DC单元、可编程电源、输入监测单元、输出监测单元、负载单元，其中：

所述主控单元分别与所述测试主机、所述可编程电源、所述负载单元、所述输入监测单元、所述输出监测单元连接；

所述可编程电源还与所述输入监测单元连接；

所述负载单元还与所述输出监测单元连接；

所述DC/DC单元分别与所述输入监测单元和所述输出监测单元连接；

所述主控单元，用于在所述测试主机的指示下，控制所述可编程电源输出不同的电压信号，以及控制所述负载单元提供测试DC/DC单元所需的负载，接收所述输入监测单元监测到的所述DC/DC单元的输入电压电流以及所述输出监测单元监测到的所述DC/DC单元的输出电压电流，并将监测结果反馈给所述测试主机。

较佳地，所述可编程电源，包括第一数模转换器DAC和第一功率放大器；

其中，所述第一DAC的输入端与所述主控单元连接，输出端与所述第一功率放大器的输入端连接；

所述第一功率放大器的输出端与所述输入监测单元的输入端连接。

较佳地，所述输入监测单元，包括：第一采样电阻、第一运算放大器、第二运算放大器、第一模数转换器ADC和第二ADC；

所述第一采样电阻的两端分别与所述可编程电源的输出端、所述DC/DC单元的输入端连接；所述第一运算放大器的第一输入端和第二输入端分别与所述第一采样电阻的两端连接，输出端与所述第一ADC的输入端连接；所述第一ADC的输出端与所述主控单元连接；所述第二运算放大器的输入端与所述DC/DC的输入端连接，输出端与所述第二ADC的输入端连接；所述第二ADC的输出端与所述主控单元连接。

较佳地，所述输出监测单元包括第一子输出监测单元、第二子输出监测单元和第三子输出监测单元；

所述第一子输出监测单元分别与所述DC/DC单元的ELVDD输出端、所述负载单元的ELVDD输入端、所述主控单元连接，用于监测所述DC/DC单元的ELVDD输出端的电压电流；

所述第二子输出监测单元分别与所述DC/DC单元的ELVSS输出端、所述负载单元的ELVSS输入端、所述主控单元连接，用于监测所述DC/DC单元的ELVSS输出端的电压电流；

所述第三子输出监测单元分别与所述DC/DC单元的AVDD输出端、所述负载单元的AVDD输入端、所述主控单元连接，用于监测所述DC/DC单元的AVDD输出端的电压电流。

较佳地，所述第一子输出监测单元包括第二采样电阻、第三运算放大器、第四运算放大器、第三ADC、第四ADC；其中：

所述第二采样电阻的两端分别与所述DC/DC单元的ELVDD输出端、所述负载单元的ELVDD输入端连接；所述第三运算放大器的第一输入端和第二输入端分别与所述第二采样电阻的两端连接，输出端与所述第三ADC的输入端连接；所述第三ADC的输出端与所述主控单元连接；所述第四运算放大器的输入端与所述DC/DC单元的ELVDD输出端连接，输出端与所述第四ADC的输入端连接；所述第四ADC的输出端与所述主控单元连接。

较佳地，所述第二子输出监测单元包括第三采样电阻、第五运算放大器、第六运算放大器、第五ADC、第六ADC；其中：

所述第三采样电阻的两端分别与所述DC/DC单元的ELVSS输出端、所述负载单元的ELVSS输入端连接；所述第五运算放大器的第一输入端和第二输入端分别与所述第三采样电阻的两端连接，输出端与所述第五ADC的输入端连接；所述第五ADC的输出端与所述主控单元连接；所述第六运算放大器的输入端与所述DC/DC单元的ELVSS输出端连接，输出端与所述第六ADC的输入端连接；所述第六ADC的输出端与所述主控单元连接。

较佳地，所述第三子输出监测单元包括第四采样电阻、第七运算放大器、第八运算放大器、第七ADC、第八ADC；其中：

所述第四采样电阻的两端分别与所述DC/DC单元的AVDD输出端、所述负载单元的AVDD输入端连接；所述第七运算放大器的第一输入端和第二输入端分别与所述第四采样电阻的两端连接，输出端与所述第七ADC的输入端连接；所述第七ADC的输出端与所述主控单元连接；所述第八运算放大器的输入端与所述DC/DC单元的AVDD输出端连接，输出端与所述第八ADC的输入端连接；所述第八ADC的输出端与所述主控单元连接。

较佳地，所述负载单元，包括控制单元、切换开关、第一MOS管、第二MOS管、第二功率放大器、第三功率放大器、第二DAC、第三DAC；其中：

所述控制单元的第一端与所述主控单元连接，第二端与所述切换开关连接；

所述第一MOS管的栅极与所述第二功率放大器的输出端连接；所述第二功率放大器的第一输入端、第二输入端分别与所述第二运算放大器的输出端、所述第二DAC的输出端连接；所述第二DAC的输入端与所述控制单元连接；

所述第二MOS管的栅极与所述第三功率放大器的输出端连接，源极接地；所述第三功率放大器的第一输入端、第二输入端分别与所述第七运算放大器的输出端、所述第三DAC的输出端连接；所述第三DAC的输入端与所述控制单元连接；

所述控制单元，用于在所述主控单元的控制下，控制所述切换开关将所述第一MOS管的漏极、源极分别与所述第一子输出监测单元、所述第二子输出监测单元导通并且将所述第二MOS管的漏极与所述第三子输出监测单元导通，以及控制所述第二DAC、第三DAC输入不同的电流信号。

较佳地，所述负载单元，还包括AMOLED模组；

所述控制单元还用于在所述主控单元的控制下，控制所述切换开关在以下两种状态之间切换：状态一、将所述AMOLED模组的ELVDD、ELVSS、AVDD输入端分别与所述第一子输出监测单元、所述第二子输出监测单元、所述第三子输出监测单元导通；状态二、将所述第一MOS管的漏极、源极分别与所述第一子输出监测单元、所述第二子输出监测单元导通并且将所述第二MOS管的漏极与所述第三子输出监测单元导通。

较佳地，所述负载单元，包括：控制单元、切换开关、AMOLED模组；

所述控制单元用于在所述主控单元的控制下，控制所述切换开关将所述AMOLED模组的ELVDD、ELVSS、AVDD输入端分别与所述第一子输出监测单元、所述第二子输出监测单元、所述第三子输出监测单元导通。

较佳地，所述系统还包括信号发生器；所述信号发生器的一端与所述AMOLED模组的信号输入端连接，另一端与所述主控单元连接；所述信号发生器用于在所述主控单元的控制下，为所述AMOLED模组提供不同的显示信号。

一种如以上任一项所述的DC/DC测试系统的测试方法，包括：

主控单元在测试主机的指示下，控制可编程电源输出不同的预设电压信号；

在每一预设电压下，所述主控单元控制负载单元作为测试DC/DC所需的不同负载；

输入监测单元监测DC/DC的输入端，输出监测单元监测DC/DC单元3输出的电压电流，并反馈给所述主控单元；

所述主控单元将接收的电压电流的监测结果反馈给所述测试主机。

较佳地，控制所述可编程电源输出不同的预设电压信号，包括：控制所述不同的预设电压按照预定的步长变化。

较佳地，控制负载单元作为测试DC/DC所需的不同负载，包括：控制负载单元中的电流按照预定的步长变化。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明实施例提供的一种DC/DC测试系统及方法中，基于测试主机、主控单元、DC/DC单元、可编程电源、输入监测单元、输出监测单元、负载单元构成的测试系统，可实现自动对DC/DC单元的效率测试，还可以实现线性调整率和负载调整率的测试，提高了测试效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种DC/DC测试系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种DC/DC测试系统结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种DC/DC测试系统方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种DC/DC测试系统及方法进行更详细地说明。

本发明实施例提供一种DC/DC测试系统，如图1所示，包括测试主机1、主控单元2、DC/DC单元3、可编程电源4、输入监测单元5、输出监测单元6、负载单元7，其中：

主控单元分别与测试主机、可编程电源、负载单元、输入监测单元、输出监测单元连接；

可编程电源还与输入监测单元连接；

负载单元还与输出监测单元连接；

DC/DC单元分别与输入监测单元和输出监测单元连接；

主控单元，用于在测试主机的指示下，控制可编程电源输出不同的电压，以及控制负载单元提供测试DC/DC单元所需的负载，接收输入监测单元监测到的DC/DC单元的输入电压电流以及输出监测单元监测到的DC/DC单元的输出电压电流，并将监测结果反馈给测试主机。

本发明实施例的方案中，基于测试主机、主控单元、DC/DC单元、可编程电源、输入监测单元、输出监测单元、负载单元构成的测试系统，可实现自动对DC/DC单元的效率测试，还可以实现线性调整率和负载调整率的测试，提高了测试效率。

其中，测试主机控制整个测试的开始、结束、参数的设置、数据的采集、分析处理等等。测试主机接收到主控单元反馈的测试结果后，会根据DC/DC的输入的电压电流，ELVDD、ELVSS、AVDD输出的电压电流分别得到输入的功率以及输出的功率，进而计算输出与输入的比值，进而得到DC/DC的转换效率。

具体实施时，可编程电源作为DC/DC测试时的输入来源，进行效率测试时，会在不同的输入电压下测试DC/DC，通过可编程电源可达到改变其输入电压的目的。在进行线性调整率测试时，也可使用可编程电源产生跳变电压的电源。

本发明实施例提供的可编程电源4的结构有多种，较佳地，如图2所示，可编程电源4，包括第一数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)41和第一功率放大器42；

其中，第一DAC41的输入端与主控单元2连接，输出端与第一功率放大器42的输入端连接；

第一功率放大器42的输出端与输入监测单元5的输入端连接。

实施中，可编程电源4的具体输出电压由主控单元2控制第一DAC41产生，第一DAC41输出的电压经第一功率放大器42放大后输出。

以上仅是举例说明可编程电源的具体结构，在具体实施时，可编程电源的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，只要能够提供可变的直流电源即可，在此不做限定。

具体实施时，输入监测单元5的结构有多种，较佳地，如图2所示，输入监测单元5包括：第一采样电阻(图中R1)51、第一运算放大器(图中简称运放)52、第二运算放大器53、第一模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)54和第二ADC55；

第一采样电阻51的两端分别与可编程电源4的输出端、DC/DC单元3的输入端连接；第一运算放大器52的第一输入端和第二输入端分别与第一采样电阻51的两端连接，输出端与第一ADC54的输入端连接；第一ADC54的输出端与主控单元2连接；第二运算放大器53的输入端与DC/DC单元3的输入端连接，输出端与第二ADC53的输入端连接；第二ADC53的输出端与主控单元3连接。

具体实施时，输入监测单元5的结构有多种，较佳地，如图2所示，输出监测单元6包括第一子输出监测单元61、第二子输出监测单元62和第三子输出监测单元63；

第一子输出监测单元61分别与DC/DC单元3的ELVDD输出端、负载单元7的ELVDD输入端、主控单元2连接，用于监测DC/DC单元3的ELVDD输出端的电压电流；

第二子输出监测单元62分别与DC/DC单元3的ELVSS输出端、负载单元7的ELVSS输入端、主控单元2连接，用于监测DC/DC单元3的ELVSS输出端的电压电流；

第三子输出监测单元63分别与DC/DC单元3的AVDD输出端、负载单元7的AVDD输入端、主控单元2连接，用于监测DC/DC单元3的AVDD输出端的电压电流。

具体实施时，第一子输出监测单元61的结构有多种，较佳地，如图2所示，第二子输出监测单元61包括第二采样电阻(图中R2)611、第三运算放大器612、第四运算放大器613、第三ADC614、第四ADC615；其中：

第二采样电阻611的两端分别与DC/DC单元3的ELVDD输出端、负载单元7的ELVDD输入端连接；第三运算放大器612的第一输入端和第二输入端分别与第二采样电阻611的两端连接，输出端与第三ADC614的输入端连接；第三ADC614的输出端与主控单元2连接；第四运算放大器613的输入端与DC/DC单元3的ELVDD输出端连接，输出端与第四ADC615的输入端连接；第四ADC615的输出端与主控单元2连接。

具体实施时，第二子输出监测单元62的结构有多种，较佳地，如图2所示，第二子输出监测单元62包括第三采样电阻(图中R3)621、第五运算放大器622、第六运算放大器623、第五ADC624、第六ADC625；其中：

第三采样电阻621的两端分别与DC/DC单元3的ELVSS输出端、负载单元7的ELVSS输入端连接；第五运算放大器622的第一输入端和第二输入端分别与第三采样电阻621的两端连接，输出端与第五ADC624的输入端连接；第五ADC624的输出端与主控单元2连接；第六运算放大器623的输入端与DC/DC单元3的ELVSS输出端连接，输出端与第六ADC625的输入端连接；第六ADC625的输出端与主控单元2连接。

具体实施时，第三子输出监测单元63的结构有多种，较佳地，如图2所示，第三子输出监测单元63包括第四采样电阻(图中R4)631、第七运算放大器632、第八运算放大器633、第七ADC634、第八ADC635；其中：

第四采样电阻631的两端分别与DC/DC单元3的AVDD输出端、负载单元7的AVDD输入端连接；第七运算放大器632的第一输入端和第二输入端分别与第四采样电阻631的两端连接，输出端与第七ADC634的输入端连接；第七ADC634的输出端与主控单元2连接；第八运算放大器633的输入端与DC/DC单元3的AVDD输出端连接，输出端与第八ADC635的输入端连接；第八ADC635的输出端与主控单元2连接。

其中，第一、第二、第三、第四采样电阻为阻值极小(阻值小于预设值)的采样电阻，电流流过后会产生微小压降，电流、电压经过运算放大器放大后，由DAC采集电流，并反馈给主控单元。

以上仅是举例说明输入、输出监测单元的具体结构，在具体实施时，监测单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，只要能够实时自动监测DC/DC的输入输出的电压电流即可，在此不做限定。

具体实施时，较佳地，负载单元7的结构有多种，如图2所示，较佳地，负载单元7，包括控制单元71、切换开关72、第一金属氧化物半导体场效应晶体(metal oxide semiconductor，MOS)管73、第二MOS管74、第二功率放大器(图中简称功放)75、第三功率放大器76、第二DAC77、第三DAC78；其中：

控制单元71的第一端与主控单元2连接，第二端与切换开关72连接；

第一MOS管73的栅极与第二功率放大器75的输出端连接；第二功率放大器75的第一输入端、第二输入端分别与第二运算放大器75的输出端、第二DAC77的输出端连接；第二DAC77的输入端与控制单元71连接；

第二MOS管74的栅极与第三功率放大器76的输出端连接，源极接地；第三功率放大器76的第一输入端、第二输入端分别与第七运算放大器632的输出端、第三DAC78的输出端连接；第三DAC78的输入端与控制单元71连接；

控制单元71，用于在主控单元2的控制下，控制切换开关72将第一MOS管73的漏极、源极分别与第一子输出监测单元61、第二子输出监测单元62导通并且将第二MOS管74的漏极与第三子输出监测单元63导通，以及控制第二DAC77、第三DAC78输入不同的电流信号。

本发明实施例中，将两个MOS管作为功率消耗器件，MOS管与运算放大器构成反馈回路形成恒流电子负载，具体电流由控制单元控制第二DAC和第三DAC输入。由于ELVDD、ELVSS电压一正一负，且在实际应用中，电流几乎相同，故公用一个MOS管作为负载，AVDD使用另一个MOS管作为负载。

较佳地，如图2所示，负载单元7，还包括有源矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light emitting diode，AMOLED)模组79；

相应的，控制单元71还用于在主控单元2的控制下，控制切换开关72在以下两种状态之间切换：状态一、将AMOLED模组79的ELVDD、ELVSS、AVDD输入端分别与第一子输出监测单元61、第二子输出监测单元62、第三子输出监测单元63导通；状态二、将第一MOS管73的漏极、源极分别与第一子输出监测单元61、第二子输出监测单元62导通并且将第二MOS管74的漏极与第三子输出监测单元63导通。

本发明实施例中，设置两种负载，一种是MOS管，一种是AMOLED模组，可以在两种负载之间进行切换，更加灵活，利用AMOLED模组作为负载，可以测试实际使用时的效率，测试更加准确。

当然，也可以采用其它的采用DC/DC供电的显示模组作为负载。

具体实施时，较佳地，基于图2所示的结构，可以去掉MOS管的相关设置，这样，负载单元7，仅包括：控制单元71、切换开关72、AMOLED模组79；

控制单元71用于在主控单元2的控制下，控制切换开关72将AMOLED模组79的ELVDD、ELVSS、AVDD输入端分别与第一子输出监测单元61、第二子输出监测单元62、第三子输出监测单元63导通。

以上仅是举例说明负载单元7的具体结构，在具体实施时，负载单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，在此不做限定。

较佳地，如果采用AMOLED模组79作为负载时，如图2所示，本发明实施例提供的测试系统还包括信号发生器8；信号发生器8的一端与AMOLED模组的信号输入端连接，另一端与主控单元2连接；信号发生器8用于在主控单元2的控制下，为AMOLED模组提供不同的显示信号。

本发明实施例中，主要通过亮度的调节为AMOLED模组提供不同的信号。

下面以对DC/DC进行效率测试为例，对图1和图2所示的测试系统的工作原理进行说明：

实施中，测试主机1向主控单元2发送开始进行DC/DC效率测试的指示，主控单元2接收到指示后，会根据预先设置控制可编程电源4输出不同的电压；可编程电源4输出的电压经过输入监测单元5后，供给DC/DC单元3，同时输入监测单元5会将监测到的供给DC/DC单元3的电压电流反馈给主控单元2；DC/DC单元将输入的电压转换后，有ELVDD、ELVSS、AVDD三路输出，供给负载单元7，其中，负载单元7在主控单元2的控制下，会有不同的DC/DC负载电流，输出监测单元6会监测DC/DC单元3的三路输出在不同的负载电流情况下的输出，并反馈给主控单元2。主控单元2将接收到的监测结果反馈给测试主机1，测试主机1对接收到的数据进行分析处理，得到被测DC/DC单元3在不同情况下的效率。

其中，图2中的箭头可以示意出信号的走向。

基于同样的发明构思，本发明实施还提供一种如以上任意实施例所提供的DC/DC测试系统的测试方法，如图3所示，至少包括如下步骤：

步骤310、主控单元在测试主机的指示下，控制可编程电源输出不同的预设电压信号；

步骤320、在每一预设电压下，主控单元控制负载单元作为测试DC/DC所需的不同负载；

步骤330、输入监测单元监测DC/DC单元的输入端，输出监测单元监测DC/DC单元输出的电压电流，并反馈给主控单元；

步骤340、主控单元将接收的电压电流的监测结果反馈给测试主机。

本发明实施例中，基于测试主机、主控单元、DC/DC单元、可编程电源、输入监测单元、输出监测单元、负载单元构成的测试系统，可实现自动对DC/DC单元的效率测试，还可以实现线性调整率和负载调整率的测试，提高了测试效率。

基于本发明实施例提供的测试系统，可以进行线性调整率测试，具体的，上述步骤320中，控制可编程电源输出不同的预设电压，具体可以是：控制不同的预设电压按照预定的步长变化。记录DC/DC单元的不同输入电压下的ELVDD、ELVSS、AVDD输出电压，以计算线性调整率。

基于本发明实施例提供的测试系统，还可以进行负载调整率测试，具体的，上述步骤330中，控制负载单元中作为测试DC/DC所需的不同负载，具体可以是：控制负载单元中的电流按照预定的步长变化。记录DC/DC单元的不同ELVDD、ELVSS、AVDD电流下的各路输出电压，以计算负载调整率。

基于本发明实施例提供的测试系统，还可以进行时分多址(time division multiple access，TDMA)测试，将可编程电源设定为不断在两个设定电压之间跳变，加入示波器监视DC/DC单元各路电源输出状况，可以模拟手机上射频(Radio Freqency，RF)工作时瞬间大电流对电池输出电压造成的波动，测试DC/DC的抗干扰性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。