[實(shí)用新型]一種通過(guò)程控?cái)?shù)字電位器調(diào)節(jié)的高精度恒阻模擬負(fù)載

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922476769.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211697923U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉孟輝;田慧敏;張吉明;馮磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 珠海市運(yùn)泰利自動(dòng)化設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01R1/28
• 代理公司: 廣州市紅荔專(zhuān)利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

本實(shí)用新型公開(kāi)并提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、高效穩(wěn)定的通過(guò)程控?cái)?shù)字電位器調(diào)節(jié)的高精度恒阻模擬負(fù)載。本實(shí)用新型包括控制單元（1）、恒阻調(diào)節(jié)單元（2）、電流采集單元（3）組成，控制單元（1）包括MCU（11），恒阻調(diào)節(jié)單元（2）包括高帶寬運(yùn)放（21）、數(shù)字電位器（22）和功率MOS管（23），電流采集單元（3）包括采樣電阻（31）、差分運(yùn)算放大器（32）和EEPROM（U7），MCU（11）通過(guò)SPI總線與數(shù)字電位器（22）連接，數(shù)字電位器（22）分別與高帶寬運(yùn)放（21）的正輸入極及功率MOS管（23）的漏極連接。本實(shí)用新型應(yīng)用于測(cè)試領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子電器產(chǎn)品或設(shè)備的測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種通過(guò)程控?cái)?shù)字電位器調(diào)節(jié)的高精度恒阻模擬負(fù)載。

背景技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展，電子產(chǎn)品在我們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，其穩(wěn)定性和可靠性就顯得非常重要。因此消費(fèi)類(lèi)電子設(shè)備的測(cè)試要求也在逐步提高。目前智能手機(jī)、平板、電腦等電子產(chǎn)品的功能越來(lái)越多樣，性能越來(lái)越卓越。比如手機(jī)、電腦的快充功能，電池模塊的高輸出能力等等，極大的提高了人們的時(shí)效性。隨之而來(lái)的便是模擬負(fù)載對(duì)這些電子設(shè)備在極限性能下的測(cè)試。在現(xiàn)如今的自動(dòng)化測(cè)試中一般采用大功率電阻或者電子負(fù)載儀表實(shí)現(xiàn)對(duì)恒定阻值負(fù)載的模擬。但是，現(xiàn)有的采用大功率電阻或者電子負(fù)載儀表的方案在自動(dòng)化測(cè)試過(guò)程中存在成本高、效率低下、誤測(cè)率高、測(cè)試主觀性高等缺點(diǎn)，無(wú)法符合快速、準(zhǔn)確、高效的精益工業(yè)化生產(chǎn)。

例如，采用大功率電阻的方案，在產(chǎn)品輸出能力測(cè)試中，不僅要做到覆蓋到各種恒定的阻值，還要快速和穩(wěn)定。而這種方案就需要大量的功率電阻進(jìn)行切換，才能滿足不同的輸出電流；并且電阻精度將會(huì)對(duì)其有很大的影響。市場(chǎng)上高精度的大功率電阻成本很高，而且多個(gè)電阻的切換大大降低時(shí)效性。不符合高效，穩(wěn)定的精益生產(chǎn)原則。又如在工廠自動(dòng)化測(cè)試中，不僅要做到占用面積小，還要價(jià)格低廉實(shí)用。而采用電子負(fù)載儀表的方案，占用空間較大；而且其價(jià)格動(dòng)輒萬(wàn)元，單一應(yīng)用性?xún)r(jià)比極低。不符合經(jīng)濟(jì)高效的精益生產(chǎn)原則。

綜上所述十分需要研發(fā)一種通過(guò)程控?cái)?shù)字電位器調(diào)節(jié)的高精度恒阻模擬負(fù)載，以滿足快速、高效、準(zhǔn)確、大量化、標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化電子產(chǎn)品在恒定負(fù)載時(shí)性能測(cè)試的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、高效穩(wěn)定的通過(guò)程控?cái)?shù)字電位器調(diào)節(jié)的高精度恒阻模擬負(fù)載。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：本實(shí)用新型包括控制單元、恒阻調(diào)節(jié)單元、電流采集單元組成，所述控制單元包括MCU，所述恒阻調(diào)節(jié)單元包括高帶寬運(yùn)放、數(shù)字電位器和功率MOS管，所述電流采集單元包括采樣電阻、差分運(yùn)算放大器和EEPROM，所述MCU通過(guò)SPI總線與所述數(shù)字電位器連接，所述數(shù)字電位器分別與所述高帶寬運(yùn)放的正輸入極及所述功率MOS管的漏極連接，所述高帶寬運(yùn)放的輸出極與所述功率MOS管的柵極連接，所述功率MOS管的源極與所述采樣電阻的一端連接，且有一路反饋給所述高帶寬運(yùn)放的負(fù)輸入極，所述采樣電阻的另一端接地，所述差分運(yùn)算放大器的正、負(fù)輸入極分別接在所述采樣電阻的兩端，所述差分運(yùn)算放大器的輸出極通過(guò)I2C總線與所述MCU連接。

所述控制單元還包括ADC、基準(zhǔn)電壓源，采用外部24bit-ADC對(duì)采集的模擬信號(hào)提供高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換，所述基準(zhǔn)電壓源用于確保所述ADC具有一個(gè)準(zhǔn)確穩(wěn)定的參考電壓，SPI總線用于實(shí)現(xiàn)24bit-ADC與所述MCU之間的通信和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)所述數(shù)字電位器的阻值，IIC總線用于所述EEPROM與所述MCU之間的通信。

所述恒阻調(diào)節(jié)單元的所述高帶寬運(yùn)放的作用是將后端的反饋電壓和所述數(shù)字電位器的分壓值進(jìn)行運(yùn)算放大，從而控制所述功率MOS管工作在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的放大區(qū)，其中10位的數(shù)字電位器最小調(diào)節(jié)阻值為10歐姆，可以保證分壓值精度為輸入電壓的千分之一。