专利名称：应用于电路板测试中的电压异常保护装置的制作方法
应用于电路板测试中的电压异常保护装置
技术领域：
本发明涉及电子制造测试技术领域，特别涉及一种应用于电路板测试中的电压异常保护装置。
背景技术：
在电子制造领域，生产的中间环节中往往需要对半成品电路板进行测试，测试过程经常需要贵重的测试设备与电路板进行电气连接，如果待测电路板有故障，输出给测试设备的电平过高，将会使测试设备失效、损坏，更换测试设备不仅耽误生产，而且需要花费昂贵的维修费，额外增加了产品的生产成本。中国专利第02230708.7号公开了一种测试板的过电压保护装置，应用在待测电路板与测试设备之间，以保护测试设备。该测试板的过压保护装置使用保险丝和晶闸管，当电压过高时晶闸管导通，电流过大而使保险丝熔断，然而该方案的存在诸多缺点首先是保护阀值的调整需要反复试验，而保险丝、晶闸管的一致性不是很好，只能是粗略调整；其次，该保护装置的通用性不好，不同的测试对象需要重新调整阔值，过程复杂；另外，晶闸管控制极在得到高电压后才导通，接着保险丝熔断，保护不够及时，后续电路(包括测试设备)在保护动作前仍然会受到瞬间的过压威胁。
发明内容
为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种应用于电路板测试中的电压异常保护装置，在待测电路板输出的电压异常时，可靠地起到保护的目的，以防止测试设备的失效；其设置简单，通用性好，能应用于测试不同类型的电路板过程中。
为实现上述目的，本发明的技术方案为
一种应用于电路板测试中的电压异常保护装置，连接于待测电路板与测试设备之间，包括有继电器、与继电器连接的单片机、连接于继电器的其中一个触点与单片机之间的
A/D转换器、以及连接单片机用于存储待测电路板的输出标准电压值的存储器；继电器的另外两个触点分别用于连接待测电路板与测试设备。
进一步地，所述继电器与A/D转换器之间连接有用于把电平变化的信号变换成恒定峰
3值电平的检波电路，信号经过检波电路提取峰值，再进入A/D转换器。
进一步地，所述保护装置还包括设置有复数个脚的排线座以及显示测量排线座的各
个脚电平是否都正常的LED指示灯。
相较于现有技术，本发明应用于电路板测试中的电压异常保护装置，在待测电路板
输出的电压异常时，能可靠地起到保护的目的，以防止测试设备的失效、损坏；其设置
简单，通用性好，能应用于测试不同类型的电路板过程中。
图1为本发明应用于电路板测试中的电压异常保护装置原理框图。 图2为本发明其中一个实施例的原理框图。 图3为图2的电路原理图。
具体实施方式
请参阅图l所示，本发明应用于电路板测试中的电压异常保护装置连接于待测电路板 与测试设备之间，包括有继电器、与继电器连接的单片机、连接于继电器的其中一个触 点与单片机之间的A/D转换器、以及连接单片机用于存储待测电路板的输出标准电压值的 存储器。继电器的另外两个触点分别用于连接待测电路板与测试设备。上电测试前待测 电路板与测试设备通过继电器断开，上电测试后单片机通过A/D转换器先读取待测电路板 电压，如果电压在误差允许的范围内则继电器闭合，待测板与测试设备接通；反之，则 不接通。为了得到标准电压值，应先进入学习状态，然后将合格的待测板上电，单片机 通过控制选通信号依次选通各路电压进入模数转换器，通过I2C总线依次读取合格待测板 通过模数转换器模数转换后输出的各路标准电压值，并保存于存储器，以供在测试状态 下与测试电压值对比。其中，所述继电器为单刀双掷的继电器。
通常情况下，待测电路板与测试设备之间有多根导线相连，其中包括有电源线、 接地线、信号线等。所以保护装置有多个对应继电器切换，并且能够设置各继电器的 闭合次序，如待测板各电压均正常，则按要求先接通地，然后接通电源，最后接通信 号线。
请参阅图2、图3所示，为具有两个继电器的情形，继电器线圈通电时，触点l与触点 2接触闭合。由于待测电路板输出的排线往往有地线、电源线、信号线等，而信号又包括 有电平恒定的信号、以及电平变化的信号(如时钟)。因此增加检波电路把电平变化的 信号先变换成恒定峰值电平(例如低电平为0V，高电平为5V的时钟信号，经过检波电路后提取峰值，输出恒定的5V电平)，再进入A/D转换器。如图3所示，本创作还设置有 8个脚的排线座CN5以及显示测量排线座CN5的8个脚电平是否都正常的LED指示灯D9。 待测电路板输出的信号排线连接到排线座CN5上，若待测电路板输出排线为5位线，并且 连接到CN5后，假设CN5各脚收到的信号定义是1脚5V、 2脚SCL(高电平为5V的I2C总 线时钟)、3脚SDA(高电平为5V的I2C总线数据)、4脚和5脚接地，其它脚悬空。测试的时 候排线座CN5的8个脚都进入各自的检波电路，输出恒定的峰值电平，经过电子开关后进 入A/D转换器，单片机将读取到排线座CN5的1脚峰值电平为5V， 2脚、3脚峰值电平5V， 4脚到8脚峰值电平为0V。这样就无需考虑进入排线座CN5的各脚是何种信号，排线位数 少于或等于8位均可，从而实现了该保护装置的通用性。LED指示灯D9显示测量排线座 CN5的8个脚电平是否都正常，假设排线座CN5的2脚为5V，那么该信号可以连接至CN1 作为触发信号，连接至触发信号倒相电路。在测试的时候，待测电路板上电，排线座CN5 得到5V高电平进入CN1，经过触发信号倒相电路的三极管Q1倒相后给输入至单片机的15 脚，单片机的15脚收到下降沿后延时500ms，延时后输入到电平驱动芯片IC3的8个恒定峰 值电平已稳定，单片机接着通过切换电平驱动芯片IC3电子开关，经过A/D转换器读取各 路电压，逐一判断输入到排线座CN5的各脚电平是否正常，如果正常则LED指示灯D9亮， 各个继电器按设置好的闭合顺序闭合，排线座CN5各脚便与输出排线座CN4的各脚对应 连接起来了，即将待测电路板与测试设备连接起来，以测试待测电路板。如果排线座CN5 某脚电平不正常，为了避免威胁到测试设备，则继电器均不闭合，LED指示灯D9不亮。 通过排线座CN2、 CN3连接至液晶屏做为输出显示设备，图3中S1、 S2为按键，显示屏和 按键都是用于设置该保护装置。芯片IC2为I2C总线的A/D转换器，模拟信号从l脚输入， 数字信号通过9、 IO脚(12C总线)输出。芯片IC1为I2C总线存储器，单片机存取数据通 过5、 6脚。芯片IC5为驱动继电器的芯片，从单片机输出的控制电平经过IC5后可以直接 驱动继电器。而芯片IC3是8选1电子开关，3脚为输出，9、 10、 ll脚为通道选择控制脚。
当有新类型的待测电路板时，先通过操作按键进入学习状态，待测合格电路板通 上电，然后按"学习"键，单片机随即读取输入到排线座CN5各脚的峰值电平，并作为 标准电压值保存到存储器里，测试时用于比较各脚峰值电压是否等于标准电压，或者 是否在允许误差范围内。
以上所描述的最佳实施例仅是对本发明进行阐述和说明，但并不局限于所公开的 任何具体形式，进行许多修改和变化是可能的。
权利要求
1. 一种应用于电路板测试中的电压异常保护装置，连接于待测电路板与测试设备之间，其特征在于包括有继电器、与继电器连接的单片机、连接于继电器的其中一个触点与单片机之间的A/D转换器、以及连接单片机用于存储待测电路板的输出标准电压值的存储器；继电器的另外两个触点分别用于连接待测电路板与测试设备。
2. 如权利要求l所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述 继电器与A/D转换器之间连接有用于把电平变化的信号变换成恒定峰值电平的检波电路， 信号经过检波电路提取峰值，再进入A/D转换器。
3. 如权利要求2所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述 保护装置还包括设置有复数个脚的排线座以及显示测量排线座的各个脚电平是否都正常 的LED指示灯。
4. 如权利要求3所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述 检波电路的数量与排线座脚的数量相匹配，所有检波电路通过一电子开关连接至A/D转换 器。
5. 如权利要求4所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述 单片机还连接有LCD显示屏接口，以连接LCD显示屏。
6. 如权利要求5所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述 单片机连接有电平驱动芯片，从单片机输出的控制电平经过电平驱动芯片后直接驱动继
7. 如权利要求6所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述继电器为单刀双掷的继电器。
8. 如权利要求7所述的应用于电路板测试中的电压异常保护装置，其特征在于所述 排线座设置有8个脚，相应地所述电子开关为8选1电子开关。
全文摘要
本发明公开一种电路板测试中的电压异常保护装置，连接于待测电路板与测试设备之间，包括有继电器、与继电器连接的单片机、连接于继电器的其中一个触点与单片机之间的A/D转换器、以及连接单片机用于存储待测电路板的输出标准电压值的存储器；继电器的另外两个触点分别用于连接待测电路板与测试设备。本发明应用于电路板测试中的电压异常保护装置在待测电路板输出的电压异常时，可靠地起到保护的目的，以防止测试设备的失效；其设置简单，通用性好，能应用于测试不同类型的电路板过程中。
文档编号G01R1/00GK101464473SQ20081024211
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者卓成钰, 杨军治 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司