电压自动输出电路及测试设备

技术领域

本发明涉及PCBA测试，具体涉及一种电压自动输出电路及测试设备。

背景技术

测试人员在对PCBA进行测试时，会将与测试设备的输出电压匹配的PCBA放入测试设备中测试，这样测试设备只能测试与其工作电压相同的PCBA。因此测试不同工作电压的PCBA需要更换不同的测试设备，若放错了PCBA还会存在损坏PCBA的风险，更换测试设备影响工作效率且增加测试成本。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电压自动输出电路及测试设备，旨在选择测试设备输出至待测试板的电压。

为实现上述目的，本发明提出一种电压自动输出电路，用于自动选择测试设备输出至待测试板的供电电压，其特征在于，所述电压自动输出电路包括：

电压输出模块，所述电压输出模块的输入端用于与测试设备的电压输出端连接，所述电压输出模块的输出端用于与待测试板的输入端连接，所述电压输出模块用于输出一测试电压至待测试板；

基准电压发生电路，所述基准电压发生电路的输入端用于与测试设备的电压输出端连接，所述基准电压发生电路的输出端与所述比较电路的第一输入端连接，所述基准电压发生电路用于根据测试设备输出的电压产生一基准电压；以及

比较电路，所述比较电路的第二输入端与待测试板的信号反馈端连接，所述比较电路的输出端与所述电压输出模块的受控端连接，所述比较电路用于对所述基准电压和所述反馈电压进行比较，并输出第一电压信号或第二电压信号；

所述电压输出模块还用于根据所述第一电压信号输出第一供电电压；所述电压输出模块还用于根据所述第二电压信号输出第二供电电压，所述第一供电电压大于所述第二供电电压。

在一实施例中，所述基准电压发生电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第一二极管；

所述第一电阻的输入端与测试设备的电压输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第一二极管的阴极均连接后与所述比较电路的第一输入端连接，所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第一二极管的阳极均接地。

在一实施例中，所述比较电路包括第三电阻和比较器；

所述第三电阻的输入端用于与待测试板的信号反馈端连接，所述第三电阻的输出端与所述比较器的第二输入端连接，所述比较器的输出端与所述电压输出模块的输入端连接；

所述比较器用于对所述基准电压和所述反馈电压进行比较，并输出第一电压信号或第二电压信号。

在一实施例中，所述比较电路还包括第四电阻；

所述第四电阻的输入端用于与测试设备的电压输出端连接，所述第四电阻的输出端与所述比较器的输出端连接后与所述电压输出模块的受控端连接。

本发明还提供一种测试设备，其特征在于，包括如上所述的电压自动输出电路和保护模块；

所述保护模块的输入端用于与供电装置连接，所述保护模块的输出端与电压自动输出电路的输入端连接，所述电压自动输出模块的输出端用于与待测试板的输入端连接；

所述保护模块用于在供电电压大于或者等于预设电压值时断开测试设备与供电装置的连接。

在一实施例中，所述保护模块包括：

电压激增保护电路，所述电压激增保护电路的输入端用于与供电装置连接，所述电压激增保护电路用于在被触发时断开测试设备与供电装置的连接；以及

按键保护电路，所述按键保护电路的输入端用于与供电装置连接，所述按键保护电路的输出端与所述电压自动输出电路的输入端连接，所述按键保护电路用于在与供电装置正负极反接时，断开供电装置与测试设备的连接；

所述按键保护电路还用于控制供电装置与测试设备的连接状态。

在一实施例中，所述电压激增保护电路包括熔断器和第五电阻；

所述第五电阻的输入端用于与供电装置的正极连接，所述第五电阻的输出端与所述熔断器的第一端连接，所述熔断器的第二端用于与供电装置的负极连接。

在一实施例中，所述电压激增保护电路还包括静电释放电路；

所述静电释放电路的第一端用于与供电装置的地端连接，所述静电释放电路的第二端用于与所述供电装置的负极和所述熔断器的第二端均连接。

在一实施例中，所述按键保护电路包括开关按键、开关管、第二二极管、第三二极管和继电器；

所述开关按键的第一脚与所述开关管的受控端连接，所述开关按键的第二脚用于与供电装置的正极连接，所述开关按键的第三脚接地；

所述开关管的输入端与所述第二二极管的阳极连接，所述开关管的输出端与所述第三二极管的阳极和所述继电器的第一输出端均连接；

所述第二二极管的阴极用于与供电装置的正极、所述继电器的第一输入端和所述继电器的第二输入端均连接；

所述继电器的第二输出端为测试设备的电压输出端，与所述电压自动输出电路的输入端连接，所述继电器的第三输出端悬空；

所述第三二极管的阴极接地。

在一实施例中，所述保护模块还包括指示灯；

所述指示灯的输入端用于与供电装置正极连接，所述指示灯的输出端接地，所述指示灯用于指示测试设备与供电装置的连接状态。

本发明通过比较电路对基准电压和反馈电压进行比较，并输出第一电压信号或第二电压信号，控制电压输出模块自动输出与待测试板工作电压相应的电压，以对不同工作电压的待测试板进行测试而无需更换测试设备，避免测试设备对与其工作电压不同的待测试板进行测试时损坏测试设备或者待测试板，解决了测试设备适用的测试对象单一的问题，使同一测试设备可以测试多种工作电压的待测试板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例结构示意图；

图2为本发明一实施例基准电压发生电路和比较电路的结构示意图；

图3为本发明一实施例保护模块的结构示意图；

图4为本发明一实施例示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，本发明提出一种电压自动输出电路，用于选择测试设备输出至待测试板的电压，包括电压输出模块100、基准电压发生电路200和比较电路300。

电压输出模块100，电压输出模块100的输入端用于与测试设备的电压输出端连接，电压输出模块100的输出端用于与待测试板的输入端连接，电压输出模块100用于输出一测试电压至待测试板。

基准电压发生电路200，基准电压发生电路200的输入端用于与测试设备的电压输出端连接，基准电压发生电路200的输出端与比较电路300的第一输入端连接，基准电压发生电路200用于根据测试设备输出的电压产生一基准电压。

比较电路300，比较电路300的第二输入端与待测试板的信号反馈端连接，比较电路300的输出端与电压输出模块100的受控端连接，比较电路300用于对基准电压和反馈电压进行比较，并输出第一电压信号和第二电压信号。

电压输出模块100还用于根据第一电压信号输出第一供电电压；电压输出模块100还用于根据第二电压信号输出第二供电电压，第一供电电压大于第二供电电压。

其中，比较电路300可以采用比较芯片或者比较器。

电压自动输出电路上电工作时，首先通过电压输出模块100向待测试板发送测试电压，待测试板根据该测试电压向比较电路300输出反馈电压。若待测试板的工作电压为第一供电电压，则反馈电压为大于基准电压的高电压，比较电路300将基准电压和反馈电压进行比较，向电压输出模块100输出高电压信号，控制电压输出模块100向待测试板输出第一供电电压；若待测试板的工作电压为第二供电电压，则反馈电压为小于基准电压的低电压，比较电路300将基准电压和反馈电压进行比较，向电压输出模块100输出低电压信号，控制电压输出模块100向待测试板输出第二供电电压。

本发明可以根据待测试板的反馈信号选择并输出相对应的电压，对于不同工作电压的待测试板，通过比较电路输出相对应的电压信号，控制电压输出模块输出对应的供电电压，避免测试设备对与其工作电压不同的待测试板进行测试时损坏测试设备或者待测试板。且同一设备可以兼容多种工作电压的待测试板，无需频繁更换设备，解决了测试设备适用的测试对象单一的问题。

参照图2，在一实施例中，基准电压发生电路200包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一二极管D1。

第一电阻R1的输入端与测试设备的电压输出端连接，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端、第二电阻R2的第一端和第一二极管D1的阴极均连接后与比较电路300的第一输入端连接，第一电容C1的第二端、第二电阻R2的第二端和第一二极管D1的阳极均接地。

其中，第一二极管D1为稳压二极管，基准电压发生电路200通过第一二极管D1产生一恒定的基准电压。选取合适的第一电阻R1和第二电阻R2值，若第一二极管D1出现故障，也可以通过第一电阻R1和第二电阻R2分压产生基准电压。第一电容C1用于对供电电压进行滤波。

在一实施例中，比较电路300包括第三电阻R3和比较器L1。

第三电阻R3的输入端与待测试板的信号反馈端连接，第三电阻R3的输出端与比较器L1的第二输入端连接，比较器L1的输出端与电压输出模块100的输入端连接，比较器L1用于对基准电压和反馈电压进行比较，并输出第一电压信号和第二电压信号。

若反馈电压值大于基准电压值，比较器L1翻转输出高电压信号，控制电压输出模块100向待测试板输出第一供电电压；若反馈电压值小于基准电压值，比较器L1输出低电压信号，控制电压输出模块100向待测试板输出第二供电电压。

在一实施例中，比较电路还包括第四电阻R4。

第四电阻R4的输入端与测试设备的电压输出端连接，第四电阻R4的输出端与比较器L1的输出端连接后与电压输出模块100的受控端连接。

参照图2，下面详细阐述电压自动输出电路的具体电路原理：

以测试设备的输出电压为24V，基准电压为3.3V为例。电压自动输出电路上电后，测试设备首先输出12V的测试电压至待测试板。

若待测试板的工作电压为24V，待测试板通过信号反馈端输出5V电压至比较器L1的第二输入端，基准电压值小于反馈电压值，比较器L1输出高电压信号至电压输出模块100的受控端，电压输出模块100接收到高电压信号后向待测试板输出24V电压。

若待测试板的工作电压为12V，待测试板信号反馈端无电压输出，即反馈电压为0V，基准电压值大于反馈电压值，比较器L1输出低电压信号至电压输出模块100的受控端，测试设备接收到低电压信号后输出12V的电压至待测试板。

本发明通过比较电路对基准电压和反馈电压进行比较并输出第一电压信号或第二电压信号，控制电压输出模块自动选择输出至待测试板的供电电压，避免测试设备对与其工作电压不同的待测试板进行测试时损坏测试设备或者待测试板，且可以兼容多种工作电压的待测试板，无需频繁更换测试设备，便于测试，解决了测试设备适用的测试对象单一的问题。

参照图3和图4，本发明还提出一种测试设备，包括上述电压自动输出电路500和保护模块400。保护模块400的输入端与供电装置连接，保护模块400的输出端与电压自动输出电路500的输入端连接，保护模块400的输出端还用于与其它后级电路连接，电压自动输出模块500的输出端与待测试板的输入端连接。保护模块400用于在供电电压过大时断开测试设备与供电装置的连接，以避免异常电压损坏测试设备。

该电压自动输出电路500的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明测试设备中使用了上述电压自动输出电路500，因此，本发明测试设备的实施例包括上述电压自动输出电路500全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

保护模块400包括电压激增保护电路410和按键保护电路420。

电压激增保护电路410的输入端与供电装置连接，电压激增保护电路410用于在供电电压激增时断开测试设备与供电装置的连接。

按键保护电路420的输入端与供电装置连接，按键保护电路420的输出端与电压自动输出电路500的输入端连接，按键保护电路420的输出端还用于与其它后级电路连接，按键保护电路420用于在与供电装置正负极反接时，断开供电装置与测试设备的连接。

按键保护电路420还用于控制供电装置与测试设备的连接状态。

测试设备工作时，若供电电压大于预设电压值或在一定时间内供电电压增长速率大于预设电压增长速率，触发电压激增电路自动断开测试设备与供电装置的电路连接，实现断电保护；若测试设备电压异常，但未到达电压激增保护电路410的触发条件，也可以通过按键保护电路420手动断开测试设备与供电装置的电路连接，实现断电保护。

本发明通过电压激增保护电路410过压自动断电，通过按键保护电路420电压异常手动断电，实现双重保护，使测试设备用电更安全。按键保护电路420还可以在电路正负极与供电装置正负极反接时断开测试设备与电压自动输出电路的连接，避免正负极反接损坏电路。

在一实施例中，电压激增保护电路410包括熔断器F1和第五电阻R5。

第五电阻R5的输入端与供电装置的正极连接，第五电阻R5的输出端与熔断器F1的第一端连接，熔断器F1的第二端与供电装置负极连接。

在上述实施例中，第五电阻R5为压敏电阻。

测试设备工作时，若供电电压大于预设电压值，第五电阻R5阻值变小，经过熔断器F1的电流过大，熔断器F1自身产生热量使熔体熔化，断开测试设备与供电装置的电路连接，实现断电保护。

本发明通过熔断器F1实现过压自动断电，反应速度快，可以有效避免电路过压损坏。

在一实施例中，电压激增保护电路410还包括静电释放电路411。

静电释放电路411的第一端与供电装置的地端连接，静电释放电路411的第二端与供电装置的负极和熔断器F1的第二端均连接。供电装置的地端与测试设备的机壳连接或接地。

在一实施例中，静电释放电路411包括第六电阻R6和第二电容C2，第六电阻R6和第二电容C2并联连接，第六电阻R6和第六电容的第一端与供电装置的地端连接，第六电阻R6和第六电容的第二端与供电装置的负极和熔断器F1的第二端均连接。

在一实施例中，按键保护电路420包括开关按键W1、开关管Q1、第二二极管D2、第三二极管D3和继电器J1。

其中开关管Q1可以选用NPN三极管或N沟道MOS管。在本实施例中，开关管Q1为NPN三极管。

开关按键W1的第一脚与开关管Q1的受控连接，开关按键W1的第二脚与供电装置的正极连接，开关按键W1的第三脚接地。

开关管Q1的输入端与第二二极管D2的阳极连接，开关管Q1的输出端与第三二极管D3的阳极和继电器J1的第一输出端均连接。

第二二极管D2的阴极与供电装置的正极、继电器J1的第一输入端和继电器J1的第二输入端均连接。

继电器J1的第二输出端为测试设备的电压输出端，与电压自动输出电路500的输入端连接，继电器J1的第二输出端还用于与其它后级电路连接，继电器J1的第三输出端悬空。

第三二极管D3的阴极接地。

测试设备接通电源，按键开关处于初始状态时，继电器J1的第二输出端与第三输出端连接，按键开关的第一脚和第二脚连通。开关管Q1输入端和输出端之间的通路接通，供电装置正极通过开关管Q1接地，按键保护电路420无电压输出至电压自动输出电路500。

按下按键开关后，按键开关的第一脚和第三脚连接，开关管Q1的输入端和输出端之间的通路接通，继电器J1中有电流经过，由于磁力吸引使继电器J1的第二输入端与第二输出端连接，供电装置向电压自动输出电路500供电。

若测试设备中出现异常电压，测试人员可以手动按下开关按键W1，断开供电装置与电压自动输出电路500之间的电路连接，实现断电保护。

当按键保护电路420的输入端正负极与供电装置的正负极反接时，第三二极管的阴极为高电压，按键开关W1的第一脚始终为低电平，开关管Q1断开，继电器J1中无电流经过，按键保护电路420无电压输出至电压自动输出电路500。

在一实施例中，保护模块400还包括指示灯D4。

指示灯D4的输入端用于与供电装置正极连接，指示灯D4的输出端接地，指示灯D4用于指示测试设备与供电装置的连接状态。

若供电装置向测试设备正常供电，指示灯D4亮起；若供电装置向测试设备的供电异常，指示灯D4熄灭，测试人员可以及时发现供电异常并排查问题。

本发明通过电压自动输出电路自动选择输出与待测试板匹配的电，无需人工操作频繁更换设备，提高测试效率，解决了测试设备的测试对象单一的问题。通过电压激增保护电路过压自动断电，通过按键保护电路电压异常手动断电，实现双重保护，使测试设备用电更安全。按键保护电路还可以在电路正负极与供电装置正负极反接时断开测试设备与电压自动输出电路的连接，避免正负极反接损坏电路。

以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。