专利名称：全自动过流保护测试系统和方法
技术领域：
本发明是有关于一种接口的测试技术，且特别是有关于一种接口的过流保护 的测试系统和方法。
背景技术：
当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某
一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。现在在很多如PS2 接口、 USB接口等接口标准中都规定了需要提供过电流保护。通用串行总线 (Universal Serial Bus, USB)是新一代的周边设备接口，它是由Intel、 Compaq、 NEC、 DEC、 IBM、 Northern Telecom、 Microsoft七家软硬体制造商所共同制定的 目前已被广泛应用的数据传输标准。在当前的USB标准就规定了 USB接口需提供的 过电流保护信息，不符合该过电流保护规定的USB接口或产品不能通过USB标准协 会的认证。现阶段测量USB过电流保护，都是通过电子负载手动测试的，操作比较 麻烦，而且人工测试存在人为误差。
请参照图1，专利号为TW_I224197的中国台湾专利提出一种自动测试系统， 该自动测试系统包括取样转换装置101及微处理器106。取样转换装置101用以 撷取待测装置的多个电性参数并且将上述电性参数转换成多个数字信号。微处理器 106用以接收上述数字信号以分别完成多个不同的短路保护测试、多个不同的过电 流保护测试及多个不同的过电压保护测试。
上述的系统由于采用微处理器接收取样信号来作控制，其设备庞大，费用贵， 增加了测试的费用。而采用目前所使用的测量USB过电流保护，通过电阻附载手动 进行测试，操作麻烦，降低了测试效率。并且，人工测试会产生人为误差，降低了 测试的精度
发明内容
本发明的目的之一在提供一种全自动过流保护测试系统，以解决现有技术需 要手动测试导致的测试效率低、精度差的问题。
本发明的另一 目的在提供一种全自动过流保护测试方法，以解决现有技术需 要手动测试导致的测试效率低、精度差的问题。
本发明提出一种全自动过流保护测试系统，用于测试一待测接口的一过流保 护值，该全自动过流保护测试系统包括接口、可编程电子负载、控制电路以及显 示模块。接口用于连接该待测接口。可编程电子负载耦接至接口，形成一回路，用 于作为回路的负载。控制电路耦接至可编程电子负载，用以控制可编程电子负载在 其负载值变化区间内变化时，从回路中所有电流值取最大的电流值为过电流保护电 流值。显示模块耦接至控制电路，用于显示上述过电流保护电流值。
依照本发明的实施例所述一种全自动过流保护测试系统，其中，控制电路包 括电流测试电路，其包括测流电阻、比较放大器以及第一模拟/数字转换器。测 流电阻设置在可控幵关以及可编程电子负载之间，当回路导通时其流过测试电流。 比较放大器具有第一输入端、第二输入端以及输出端，第一输入端/第二输入端耦 接至测流电阻，用于当回路导通时，通过比较测流电阻两端的电压，获得测试电压， 此测试电压为模拟测试电压。第一模拟/数字转换器耦接至比较放大器的输出端， 用于将模拟测试电压转换成数字测试电压。控制电路更包括单片机模块，耦接至第 一模拟/数字转换器以及可编程电子负载，用于根据数字测试电压计算出数字测试 电流，以及记录这些数字测试电流，并且控制可编程电子负载增大或减小。
依照本发明的实施例所述一种全自动过流保护测试系统，其中控制电路还包 括可控开关，设置在接口以及可编程电子负载之间，且其控制端耦接至单片机模块， 用于根据单片机模块的控制信号控制回路的断开以及导通的工作状态。
依照本发明的实施例所述一种全自动过流保护测试系统，控制电路还包括第 二模拟/数字转换器，耦接至接口，用于将接口的模拟电压转换成数字电压。
依照本发明的实施例所述一种全自动过流保护测试系统，上述接口为USB接
口或者PS2接口 。 USB接口为具有4pin USB接口和9pin USB接口的相容USB接口 。 本发明另提出一种全自动过流保护测试方法，用于测试一接口的一过流保护 值，其步骤之一为将耦接至该待测接口的一接口和一可编程电子负载形成一回路。 其另一步骤为控制该可编程电子负载在其负载值变化区间内变化。其还包括步骤检测该可编程电子负载的负载值变化过程中该回路中的若干电流值，并从若干电流值 中取最大的电流值，以及显示该最大的电流值。
本发明因采用全自动过流保护测试系统和方法，因此可以自动完成全部测试 并记录所有测试数据。由于是电子测量所有测试数据，真实可靠，避免人为误差， 进而极大的节省人力，同时测试全自动化，大大提高了测试效率。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例， 并配合附图，作详细说明如下。
图1绘示为现有的自处理器的结构示意图。
图2绘示为本发明实施例的一种全自动过流保护测试系统的结构示意图。 图3绘示为本发明实施例的一种全自动过流保护测试系统具体的结构示意图。
图4绘示为本发明实施例的一种全自动过流保护测试方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的特征之一在于在接口上耦接一单片机模块和可编程电子负载，通 过单片机模块控制和计算过流电流值，避免了人为测试的误差，提高了测试的 效率和精度。
参照图2，其为本发明实施例的一种全自动过流保护测试系统的结构示意
图。其用于测试待测接口的过流保护值，该全自动过流保护测试系统200包括
接口201、可编程电子负载203、控制电路209以及显示模块211。接口201用 于连接待测接口。可编程电子负载203，耦接至接口 201，形成一回路，用于 作为回路的负载。控制电路209，耦接至可编程电子负载203，用以控制可编 程电子负载203在其负载值变化区间内变化时，从回路中所有电流值取最大的 电流值为过电流保护电流值。显示模块211，耦接至控制电路209，用于显示 过电流保护电流值。
请参阅3，其为本发明实施例的一种全自动过流保护测试系统的结构示意 图。它包括接口 201、可编程电子负载203、控制电路209以及显示模块211。 而控制电路209包括可控开关301、电流测试电路303、第二模拟/数字转换器311以及单片机模块313。接口 201用于连接待测接口，其可以为USB接口。 当其为USB接口时，此USB接口以双接口设计，相容普通4pinUSB接口和9pin 内部USB接口。其一个输出口输出一固定电压值， 一般采用5V电压。可编程 电子负载203耦接至接口 201，形成一回路，用于作为回路的负载。可编程电 子负载203和接口 201均需接地线，使可编程电子负载203和接口 201形成一 回路。可控开关301设置在接口 201以及可编程电子负载203之间，用于控制 回路的断开以及导通的工作状态。当可控开关301打开时，即可测得开路电压 值，当可控开关301闭合时，可通过改变可编程电子负载203的大小来测得过 电流值。电流测试电路303包括测流电阻305、比较放大器307以及第一模拟/ 数字转换器309。测流电阻305设置在可控开关301以及可编程电子负载203 之间，其电阻值一定，当可控开关301闭合时，其流过测试电流。比较放大器 307具有第一输入端、第二输入端以及输出端，第一输入端耦接至可控开关301， 第二输入端耦接至可编程电子负载203，用于当可控开关301闭合时，通过比 较测流电阻两端的电压，获得测试电压，该测试电压为一模拟测试电压。第一 模拟/数字转换器309耦接至比较放大器307的输出端，用于将模拟测试电压 转换成一数字测试电压，例如其可采用量化的方法，将模拟测试电压量化后得 到数字测试电压。第二模拟/数字转换器311耦接至接口 201，用于将接口201 的模拟电压转换成一数字电压，例如其可采用量化的方法，将模拟电压量化后 形成数字电压。单片机模块313主要是用来处理数字信号，因此，上述所测得 的模拟电压必须通过模拟/数字转换器转换成数字信号后由单片机模块处理。 其具有第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端以及第三输出端， 第一输入端耦接至第二模拟/数字转换器311，第二输入端耦接至第一模拟/数 字转换器309，第一输出端耦接至可控开关301，第二输出端耦接至可编程电 子负载203，用于其藉由第二模拟/数字转换器311得出数字电压，根据第一模 拟/数字转换器309的数字测试电压计算出数字测试电流，以及记录这些数字 电压、数字测试电流，并且控制可控开关301的打开和闭合以及控制可编程电 子负载203增大或减小。特别需要注意的是，单片机模块313包括单片机及其 控制电路，所述单片机由软体编程实现，通过软体编程，可将输入的电压值计 算成电流值，以及可控制可编程电子负载203的增大或减小。显示模块211耦
7接至单片机模块313的第二输出端，用于显示上述数字电流、数字测试电流以 及开路电压。
当本发明的全自动过流保护测试系统投入运营时，首先由控制电路断开可
控开关，测出可编程电子负载的开路电压值vo。随后再由控制电路闭合可控开
关，并调整可编程电子负载的大小，使测流电阻上的电流值为预订值500raA， 同时测量此时的电压值V1。接着，可编程电子负载由此时的电阻逐渐减小，直 至电压值等于0时，单片机模块通过计算并记录了各个电阻值时的电流值。最 后，比较这些电流值，取其中的最大值，此值即为过电流保护电流值Ip。
由上述装置的叙述，可得全自动过流保护测试方法，用于测试接口的过流 保护值，此全自动过流保护测试方法包括(参照图4):
S410:将耦接至待测接口的接口和可编程电子负载形成回路。 S420:控制可编程电子负载在其负载值变化区间内变化。 S430:检测可编程电子负载的负载值变化过程中回路中的若干电流值，并 从若干电流值中取最大的电流值。
S440:当回路处于断开状态时，监测回路的开路电压值。 S450:当回路处于导通状态时，调节可编程电子负载，使回路中的电流为 一预定值，监测回路的测试电压值。
S460:显示该最大的电流值、开路电压值以及测试电压值。 当采用本发明的方法进行测试时，首先由控制电路断开可控开关，测出可 编程电子负载的开路电压值V0。随后再由控制电路闭合可控开关，并调整可编 程电子负载的大小，使测流电阻上的电流值为500mA，同时测量此时的电压值 VI。接着，可编程电子负载由此时的电阻逐渐减小，直至电压值等于0时，单 片机模块通过计算并记录了各个电阻值时的电流值。最后，比较这些电流值， 取其中的最大值，此值即为过电流保护电流值Ip。
需要说明的是，上述装置和方法不仅能够测USB接口的过电流值，还能够 测PS2接口等其他接口的过电流值，其所用的装置和方法与上述装置和方法相 同，仅单片机内部程式有差别，此处不再赘述。
综上所述，本发明的全自动过流保护测试系统和方法具有以下优点
1)本发明的全自动过流保护测试系统和方法能够与手动测试一样测试接口的开路电压值、500mA负载时电压值以及过流保护电流值，并且可自动完成 全部测试并记录所有测试数据。
2) 本发明的全自动过流保护测试系统和方法能避免手动测试时形成的人 为误差，增加了测试的精度。
3) 由于本发明的全自动过流保护测试系统和方法是全自动测试，避免采 用大量的人力，提高了测试的效率。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此 技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发 明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
权利要求
1. 一种全自动过流保护测试系统，用于测试一待测接口的一过流保护值，该全自动过流保护测试系统包括一接口，用于连接该待测接口；一可编程电子负载，耦接至该接口，形成一回路，用于作为该回路的负载；一控制电路，耦接至该可编程电子负载，用以控制该可编程电子负载在其负载值变化区间内变化时，从该回路中所有电流值取最大的一电流值为一过电流保护电流值；以及一显示模块，耦接至该控制电路，用于显示该过电流保护电流值。
2. 如权利要求1所述的全自动过流保护测试系统，其特征在于，该控制电路 包括一电流测试电路，其包括一测流电阻，设置在该接口以及该可编程电子负载之间，当该回路导通时其 流过一测试电流；一比较放大器，具有第一输入端、第二输入端以及输出端，第一输入端/第二 输入端耦接至该测流电阻，用于当该回路导通时，通过比较该测流电阻两端的电压， 获得一测试电压，该测试电压为一模拟测试电压；以及一第一模拟/数字转换器，其一端耦接至该比较放大器的输出端，用于将该模 拟测试电压转换成一数字测试电压，其中，该控制电路更包括一单片机模块，耦接至该第一模拟/数字转换器以及 该可编程电子负载，用于根据该数字测试电压计算出一数字测试电流，以及记录该 些数字测试电流，并且控制该可编程电子负载增大或减小。
3. 如权利要求2所述的全自动过流保护测试系统，其特征在于，该控制电路 还包括一可控开关，设置在该接口以及该可编程电子负载之间，且其控制端耦接至 该单片机模块，用于根据该单片机模块的一控制信号控制该回路的断开以及导通的 工作状态。
4.如权利要求3所述的全自动过流保护测试系统，其特征在于，该控制电路还 包括一第二模拟/数字转换器，耦接至该接口，用于将该接口的模拟电压转换成一 数字电压。
5. 如权利要求1所述的全自动过流保护测试系统，其特征在于，该接口为USB 接口或者PS2接口。
6. 如权利要求5所述的全自动过流保护测试系统，其特征在于，该USB接口 为具有4针脚USB接口禾B 9针脚USB接口的相容USB接口 。
7. 如权利要求l所述的全自动过流保护测试系统，其特征在于，该可编程电 子负载的负载值的变化区间为从可编程电子负载上电流值为500mA的负载值至数 字电压值趋于零的负载值。
8. —种全自动过流保护测试方法，用于测试一待测接口的一过流保护值，包括将耦接至该待测接口的一接口和一可编程电子负载形成一回路； 控制该可编程电子负载在其负载值变化区间内变化；检测该可编程电子负载的负载值变化过程中该回路中的若干电流值，并从若干电流值中取最大的电流值；以及 显示该最大的电流值。
9. 如权利要求8所述的全自动过流保护测试方法，其特征在于，该方法还包 括当该回路处于断开状态时，测量该回路的一开路电压值。
10. 如权利要求8所述的全自动过流保护测试方法，其特征在于，该方法还 包括当该回路处于导通状态时，调节该可编程电子负载，使该回路中的电流为一 预定值，监测该回路的一测试电压值。
11. 如权利要求10所述的全自动过流保护测试方法，其特征在于，该可编程 电子负载的负载值的变化区间为从可编程电子负载上电流值为500mA的负载值至 其电压值趋于零的负载值。
全文摘要
本发明提出一种全自动过流保护测试系统和方法，用于测试一待测接口的一过流保护值，该全自动过流保护测试系统包括接口、可编程电子负载、控制电路以及显示模块。接口用于连接该待测接口。可编程电子负载耦接至接口，形成一回路，用于作为回路的负载。控制电路耦接至可编程电子负载，用以控制可编程电子负载在其负载值变化区间内变化时，从回路中所有电流值取最大的电流值为过电流保护电流值。显示模块耦接至控制电路，用于显示上述过电流保护电流值。本发明可以自动完成全部测试并记录所有测试数据。
文档编号G01R19/00GK101452017SQ20071019700
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者刘重洲, 陈志丰 申请人:英业达股份有限公司