PCBA电源短路和电源电压自动检测低成本测试工装电路

技术领域

本发明涉及PCBA自动化测试技术领域，尤其涉及PCBA电源回路短路及电压自动检测低成本测试工装电路。

背景技术

PCBA生产加工工艺复杂，在生产加工过程中，由于厂商的设备或者工艺条件差异，可能会存在许多问题，从而无法保证成品质量。因此，为了确保PCBA的高质量和可靠性，PCBA测试是一个必要的过程，确保每一块成品PCBA没有任何质量问题，而PCBA测试的第一步即是电源回路的短路检测与电源电压检测。

针对批量较大的高精尖产品的检测，自动化程度较高的厂商可以选择使用ICT在线测试仪，但其成本相当高昂，并不适用于普通厂商小批量常规产品的检测；常规的PCBA检测方法是人工目视检测，然后在整板通电前后分别利用表笔逐步进行相关测试，但是在板卡批量生产时会消耗大量的人力成本去完成这些必要的工作，而且非常容易出现漏检和误检的现象，从而影响后续的生产工艺流程。

基于以上不利因素，需要开发一种PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路以解决上述问题。

发明内容

本发明专利的目的在于提供PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路，可实现在PCBA通电前自动进行电源回路短路检测，确保PCBA无焊接问题，再给PCBA整板通电，自动检测各电源回路电压，确保PCBA具备流入下一道工序的条件。

为了实现上述目的，本发明专利提供了PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路，所述电路包括小电流低电压源电路、ADC采样切换电路及PCBA供电联锁控制电路。所述小电流低电压源电路，是在主板未通电的情况下给各个电源回路提供一个小电流低电压通路以供ADC采样判别是否有短路现象；所述ADC采样切换电路，是通过切换的方式利用ADC采样检测回路阻抗以确认电源回路是否短路，在检测整板通电后检测各个电源回路的电压是否正常；所述PCBA供电联锁控制电路，是在确认各电源回路无短路异常后，通过软件控制与硬件联锁的方式驱动工装给待测PCBA整板通电。

本发明进一步地，在上述PCBA电源短路及电源电压自动检测的低成本测试工装电路中，还包括一个小电流低电压源电路，可以为各个待测电源回路提供一个1V/3mA左右的源，用于检测各个待测电源回路阻抗来判断是否短路。

本发明进一步地，在上述PCBA电源短路及电源电压自动检测的低成本测试工装电路中，还包括一个ADC采样切换电路，可以用来切换检测待测电源回路的阻抗，或者整板上电后的电压。

本发明进一步地，在上述PCBA电源短路及电源电压自动检测的低成本测试工装电路中，还包括一个PCBA供电联锁控制电路，在完成短路检测且检测无异常后进行整板通电检测。

根据权利要求2所述的PCBA电源回路短路及电压自动检测低成本测试工装电路，其特征在于，所述小电流低电压源电路采用RY6050芯片。

本发明进一步地，ADC采样切换电路采用信号继电器HFD4/5和MOS管。

本发明进一步地，PCBA供电联锁控制电路采用门电路(与门)74LVC1G08芯片。

本发明进一步地，MOS管可以替换为其他类型的可控开关管。

本发明进一步地，MOS管可以同时驱动多路信号继电器进行ADC信号切换，数量由具体待测PCBA的电源回路数量确定。

本发明进一步地，小电流低电压源电路可由其他芯片实现，且待测电源回路的测试电压不限于1V/3mA。

本发明专利的有益效果是：

相对于ICT在线测试仪成本更加低廉，并且能够在有限的人力资源限制下最大限度的提高PCBA的调测效率，并且能够减少人工调测出现的误检和漏检现象，能够有效的保护被测试的PCBA，同时能够避免整机组装后才发现缺陷，导致需要彻底拆除重组而造成工作时间的浪费和材料的浪费。

附图说明

图1是本发明专利PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路的原理框图；

图2是本发明专利PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路实施例中小电流低电压源电路的原理图；

图3是本发明专利PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路实施例中ADC采样切换电路的原理图；

图4是本发明专利PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路实施例中PCBA供电联锁控制电路的原理图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。

PCBA电源短路及电源电压自动检测低成本测试工装电路实施例：

本实施例如图1所示，本实施例包括小电流低电压源电路、ADC采样切换电路及PCBA供电联锁控制电路，其中，在测试过程中，主控芯片控制ADC采样切换电路首先切换到电源回路短路测试模式，小电流低电压源电路为各个电源回路提供一个1V/3mA左右的源，等待一小段时间为各个电源回路电容充电稳定后，主控芯片通过ADC采样可以获取各个电源回路的一个电压值，根据该电压值和电阻分压定理可以计算获取该电源回路的一个阻抗，通过该阻抗与设定的阻抗进行比对即可判定该电源回路是否存在短路异常；完成电源回路检测后，主控芯片即可控制ADC采样切换电路切换到电压检测模式，同时驱动PCBA供电联锁控制电路为整板供电，主控芯片通过ADC采样可以获取各个电源回路的电压并判定各个回路的电压值是否正常。

本实施例如图2所示，本实施例的小电流低电压源电路采用RY6050芯片实现，RY6050芯片不仅能实现降压功能还能提供稳定的输出电流，RY6050芯片的外围连接电路见图2。RY6050芯片的电压输入引脚VIN连接直流3.3V电源，同时RY6050芯片的电压输入引脚VIN还连接有一个由2个电容C6和C7并联组成的电容滤波电路，RY6050芯片的电压输出引脚OUT连接有一个由2个电容C4和C5并联组成的电容滤波电路，FB连接有一个由2个电阻R1和R4组成的分压反馈电路，其中R1阻值为24.9k，R4阻值为100k，在电阻R1上并联有电容C3做滤波处理，保证VDD_ADC输出电压稳定在1V左右。

本实施例如图3所示，本实施例的ADC采样切换电路采用信号继电器HFD4/5和MOS管实现，HFD4/5位双刀双掷信号继电器，单个继电器可以切换2路ADC采样，外围连接电路见图3。HFD4/5的COM端(管脚3/6)分别连接到工装的电源回路探针，并连接到主控芯片的ADC管脚，测试时主控芯片输出ARM_RV_SW信号为1，控制MOS管Q1导通驱动继电器打到管脚4/5，这样待测PCBA的待测电源回路就通过限流电阻R2、R3连接到了小电流低电压源，经过一段时间的充电，主控芯片的ADC即可读到该电源回路所分得的电压值，再利用电阻分压定律即可计算出该电源回路的阻抗值，判定回路是否短路；确认电源回路无短路问题后，主控芯片输出ARM_RV_SW信号为0控制MOS管Q1关断，HFD4/5打回到管脚2/7，这样待测PCBA的电源就直接连接到了主控芯片的ADC，即可读到该电源回路的电压值了，比对该值与实际值的差异，即可判定该电源回路电压是否正常。

电路图中的电容C1、C2为储能滤波电容，可以降低继电器K1导通时的瞬间电流对电源系统的影响；二极管D1为续流二极管，可以消除继电器K1关断时线圈产生的反向电压，提高系统的稳定性。

若待测PCBA具有多路电源回路，则可以根据电源回路数量增加相应的切换继电器，切换继电器均由同一MOS管并行驱动，其最大电流应满足同时驱动多路继电器的电流需求并预留足够的余量。

本实施例如图4所示，本实施例的PCBA供电联锁控制电路采用门电路(与门)74LVC1G08芯片实现，该芯片的两个输入分别为主控芯片的电源短路/电压采样切换信号ARM_RV_SW和整板供电控制信号ARM_PowerOn两个输入信号连锁来实现，外围连接电路见图4。需要明确一点，在给整板通电前，必须要先进行电源回路的短路检测功能，完成短路检测且检测无异常才能进行整板通电，因此，两个信号需要进行硬件联锁，防止出现意外损坏待测PCBA；

当工装进行短路检测时，主控芯片输出ARM_RV_SW信号为1，因此三极管Q2导通，74LVC1G08芯片的输入A为0，所以无论该芯片的输入B是什么状态，该芯片的输出Y也为0，三极管Q3关断，继电器K2关断不给待测PCBA供电；当工装的短路检测完成且无异常后，主控芯片输出ARM_RV_SW信号为0，此时极管Q2关断，74LVC1G08芯片的输入A为1，主控芯片输出ARM_PowerOn信号为1为PCBA整板供电测试，因此74LVC1G08芯片的输入B为1，则该芯片的输出Y为1，三极管Q3导通，继电器K2闭合给待测PCBA供电。

电路图中的电容C10、C11为储能滤波电容，可以降低继电器K2导通时的瞬间电流对电源系统的影响；二极管D2为续流二极管，可以消除继电器K2关断时线圈产生的反向电压，提高系统的稳定性；电容C12、C13、C14为储能滤波电容，可以防止PCBA通电瞬间大电流冲击造成电源系统的电压暂降。

综上所述，本实施例通过小电流低电压源电路、ADC采样切换电路及PCBA供电联锁控制电路能够实现PCBA的低成本自动化调测功能，能够减少人工调测出现的误检和漏检现象，并能够有效的保护被测试的PCBA，同时能够避免整机组装后才发现缺陷，导致需要彻底拆除重组而造成工作时间的浪费和材料的浪费。

作为其他实施方式，MOS管可以替换为其他类型的可控开关管，例如三极管等。

作为其他实施方式，MOS管可以同时驱动多路信号继电器进行ADC信号切换，数量由具体待测PCBA的电源回路数量确定。

作为其他实施方式，小电流低电压源电路可由其他芯片实现，且待测电源回路的测试电压不限于1V/3mA。

作为其他实施方式，电路中所用到的储能滤波电容、续流二极管、限流电阻、分压电阻等均可以根据实际需要进行调整。

在实际应用中，小电流低电压源电路、ADC采样切换电路、PCBA供电联锁控制电路可以集成在一个PCB上，也可以通过外壳固定各器件，本发明专利对此不做限制。

本发明专利的有益效果是：

相对于ICT在线测试仪成本更加低廉，并且能够在有限的人力资源限制下最大限度的提高PCBA的调测效率，并且能够减少人工调测出现的误检和漏检现象，能够有效的保护被测试的PCBA，同时能够避免整机组装后才发现缺陷，导致需要彻底拆除重组而造成工作时间的浪费和材料的浪费。

以上的实施例并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域所属技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本发明的权利要求书确定的保护范围内。