自动测试电路及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电路测试领域，特别涉及一种自动测试电路及电子设备。


背景技术：

2.目前pcba测试系统分为ict测试、fct测试、老化测试、疲劳测试和恶劣环境测试，而ict测试又作为pcba的第一步测试，所以如何快速高效的测试，是影响pcba后续测试的关键因素，也是保证质量的前提。现有测试方案是先利用万用表测试短路的档位测试pcba总的电源是否短路，测试短路完成后，再人工手动调整万用表的档位至测试电压的档位测试各个测试点电压的输出值是否正确，整个测试过程繁琐，费时费力，效率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种自动测试电路及电子设备，旨在解决无法在一个档位进行电源短路测试和输出电压测试的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的自动测试电路包括控制器、模式切换电路、短路测试电路及电压测试电路，所述控制器分别与所述模式切换电路的受控端、所述短路测试电路的第一输出端及电压测试电路的输出端连接，所述模式切换电路的第一输出端与所述短路测试电路的输入端连接，所述短路测试电路的第二输出端与被测设备的测试点连接，所述模式切换电路的第二输出端与所述被测设备的电源端连接；所述短路测试电路的采集端和所述电压测试电路的采集端分别与所述被测设备的测试点连接；其中，
5.所述控制器用于输出短路测试模式信号；
6.所述模式切换电路用于在接收到所述短路测试模式信号时，通过所述短路测试电路向所述被测设备输出第一测试电压；
7.所述短路测试电路用于采集所述被测设备的测试点电压，并输出第一电压采集信号至所述控制器；
8.所述控制器还用于在根据所述测试点电压检测到所述被测设备未短路时，输出电压测试模式信号至所述模式切换电路；
9.所述模式切换电路还用于在接收到所述电压测试模式信号时，输出第二测试电压至所述被测设备的电源端；
10.所述电压测试电路用于采集所述被测设备的测试点电压，并输出对应的第二电压采集信号至所述控制器，以使所述控制器根据所述第二电压采集信号输出电压测试结果信号至外部设备。
11.可选地，所述控制器根据所述测试点电压检测到所述被测设备短路时，控制所述模式切换电路停止工作。
12.可选地，所述模式切换电路包括第一电阻、第一三极管和第一继电器，所述第一电阻的第一端为所述模式切换电路的受控端，所述第一电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一继电器的线
圈输出端连接，所述第一继电器的线圈输入端与直流电源连接，所述第一继电器的第一触点为所述模式切换电路的第一输出端，所述第一继电器的第二触点为所述模式切换电路的第二输出端，所述继电器的第三触点用于接入第一工作电压，以使所述模式切换电路在接收到所述短路测试模式信号时通过所述第一继电器的第一触点输出所述第一测试电压，所述继电器的第四触点用于接入第二工作电压，以使所述模式切换电路在接收到所述电压测试模式信号时所述第一继电器的第二触点输出所述第二测试电压。
13.可选地，所述短路测试电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的第一端为所述短路测试电路的输入端，所述第二电阻的第二端为所述短路测试电路的采集端且与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端为所述短路测试电路的输出端。
14.可选地，所述电压测试电路包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端为所述电压测试电路的输入端，所述第四电阻的第二端为所述电压测试电路的采集端且与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地。
15.可选地，所述短路测试电路的数量为多个，每一所述短路测试电路的采集端与所述被测设备的一测试点连接；
16.所述电压测试电路的数量为多个，每一所述电压测试电路的采集端与所述被测设备的一测试点连接；
17.所述自动测试电路还包括：
18.第一模拟开关芯片，所述第一模拟开关芯片的多个输入端与多个所述短路测试电路的输出端一一对应连接，所述第一模拟开关芯片的受控端与所述控制器的输出端连接，所述第一模拟开关芯片的输出端与所述控制器的第一输入端连接；
19.第二模拟开关芯片，所述第二模拟开关芯片的多个输入端与多个所述电压测试电路的输出端一一对应连接，所述第二模拟开关芯片的受控端与所述控制器的输出端连接，所述第二模拟开关芯片的输出端与所述控制器的第二输入端连接；
20.所述控制器还用于在接收到通道选择触发信号时输出通道选择信号；
21.所述第一模拟开关芯片用于根据所述通道选择信号控制所述第一模拟开关芯片的一输入端与输出端导通；
22.所述第二模拟开关芯片用于根据所述通道选择信号控制所述第二模拟开关芯片的一输入端与输出端导通。
23.可选地，所述控制器还包括：
24.电源电路，所述电源电路的输出端与所述模式切换电路的输入端连接，所述电源电路用于给所述模式切换电路提供第一工作电压，以使所述模式切换电路在接收到所述短路测试模式信号时输出所述第一测试电压。
25.可选地，所述自动测试电路还包括：
26.隔离电路，所述隔离电路串联设置于所述短路测试电路与所述电压测试电路之间，所述隔离电路用于对所述短路测试电路和所述电压测试电路进行信号隔离。
27.本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的自动测试电路。
28.本实用新型技术方案通过控制器输出短路测试模式信号至模式切换电路，模式切换电路在接收到短路测试模式信号时，输出第一测试电压至短路测试电路，短路测试电路在接收到短路测试信号时采集被测设备的测试点到地之间的电压，输出对应的第一电压采
集信号至控制器；控制器在根据测试点电压检测到被测设备未短路时，输出电压测试模式信号至模式切换电路；模式切换电路在接收到电压测试模式信号时，输出第二测试电压至被测设备；再通过电压测试电路采集被测设备的测试点电压，输出对应的第二电压采集信号至控制器；控制器会根据第二电压采集信号输出电压测试结果信号至外部设备。本方案的自动测试电路在检测到被测设备没有短路时，会自动切换到电压测试模式，测试被测设备的输出电压是否正常，无需用两个档位分开测试被测设备是否短路以及被测设备的输出电压是否正常。本实用新型解决了无法在一个档位进行电源短路测试和输出电压测试的问题。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
30.图1为本实用新型自动测试电路一实施例的功能模块示意图；
31.图2为本实用新型自动测试电路中模式切换电路一实施例的电路结构图；
32.图3为本实用新型自动测试电路中短路测试电路一实施例的电路结构图；
33.图4为本实用新型自动测试电路中电压测试电路一实施例的电路结构图。
34.附图标号说明：
35.标号名称标号名称10控制器100自动测试电路20模式切换电路r1～r5第一电阻～第五电阻30短路测试电路q1第一三极管40电压测试电路j1第一继电器v1第一工作电压v2第二工作电压
36.本实用新型目的的实现、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
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
38.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示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。
39.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.目前pcba测试系统分为ict测试、fct测试、老化测试、疲劳测试和恶劣环境测试，而ict测试又作为pcba的第一步测试，所以如何快速高效的测试，是影响pcba后续测试的关键因素，也是保证质量的前提。现有方案测试只是测试pcba总的电源是否短路，测试短路完成后，再测试上电后各个测试点电压的输出值是否正确，这两个步骤无法共用一个测试档位进行测试。
41.本实用新型提出一种自动测试电路100。
42.参照图1至图4，在本实用新型一实施例中，该自动测试电路100包括控制器10、模式切换电路20、短路测试电路30及电压测试电路40，所述控制器10分别与所述模式切换电路20的受控端、所述短路测试电路30的第一输出端及电压测试电路40的输出端连接，所述模式切换电路20的第一输出端与所述短路测试电路30的输入端连接，所述短路测试电路30的第二输出端与被测设备的测试点连接，所述模式切换电路20的第二输出端与所述被测设备的电源端连接；所述短路测试电路30的采集端和所述电压测试电路40的采集端分别与所述被测设备的测试点连接；其中，
43.所述控制器10用于输出短路测试模式信号；
44.所述模式切换电路20用于在接收到所述短路测试模式信号时，通过所述短路测试电路30向所述被测设备输出第一测试电压；
45.所述短路测试电路30用于采集所述被测设备的测试点电压，并输出第一电压采集信号至所述控制器10；
46.所述控制器10还用于在根据所述测试点电压检测到所述被测设备未短路时，输出电压测试模式信号至所述模式切换电路20；
47.所述模式切换电路20还用于在接收到所述电压测试模式信号时，输出第二测试电压至所述被测设备的电源端；
48.所述电压测试电路40用于采集所述被测设备的测试点电压，并输出对应的第二电压采集信号至所述控制器10，以使所述控制器10根据所述第二电压采集信号输出电压测试结果信号至外部设备。
49.本实施例中，用户想要对被测设备进行测试时，可以通过外部设备输出短路测试触发信号至控制器10，以使控制器10输出短路测试模式信号至模式切换电路20；控制器10可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、微处理器、mcu单片机或其他电子元件。模式切换电路20接收到短路测试模式信号后变为短路测试模式，通过短路测试电路30向被测设备输出第一测试电压，第一电压信号的电压值可以为较小的电压值，比如0.8v，达不到被测设备的工作电压，所以不会驱动被测设备工作，具体的电压值可以按用户需求和实际情况进行设置；第一电压信号通过短路测试电路30输出到被测设备的测试点，短路测试电路30可以通过采集端采集被测设备的测试点到地之间的电压，可以理解的是，短路测试电路30的第二输出端和采集端为同一端口，短路测试电路30通过第二输出端输出电压至被测设备的测试点，并采集第二输出端，也就是测试点的电压，然后输出对应的第一电压采集信号至控制器10，控制器10根据测
试点电压检测到所述被测设备未短路时，输出电压测试模式信号至所述模式切换电路20；比如控制器10内可以设置有第一预设电压值，当第一电压采集信号的电压值大于第一预设电压值时，代表被测设备测试点到地之间没有短路，可以继续进行电压测试，控制器10会输出电压测试模式信号至模式切换电路20；模式切换电路20接收到电压测试模式信号后变为电压测试模式，此时模式切换电路20会输出第二测试电压至被测设备，第二测试电压为被测设备正常工作时所需要的工作电压，电压测试电路40则会采集此时被测设备的测试点的输出电压，输出对应的第二电压采集信号至控制器10；控制器10会根据第二电压采集信号输出电压测试结果信号至外部设备；比如控制器10内设置有第二预设电压值为3v，当第二电压采集信号的电压值相比于第二预设电压值的波动在0.3v内，即第二电压采集信号的电压值在2.7v至3.3v内时，代表被测设备的输出电压正常，被测设备正常工作；若不在此范围内，则代表被测设备的输出电压不正常，被测设备存在故障；具体的第二预设电压值与第二电压采集信号的电压值的对应关系可以根据实际被测设备的情况进行设置。具体的电压情况可通过控制器10将数据输出到外部设备或者终端服务器，以方便用户通过手机或者蓝牙等设备查询。
50.本实用新型技术方案通过控制器10输出短路测试模式信号至模式切换电路20，模式切换电路20在接收到短路测试模式信号时，输出第一测试电压至短路测试电路30，短路测试电路30在接收到短路测试信号时采集被测设备的测试点到地之间的电压，输出对应的第一电压采集信号至控制器10；控制器10在根据测试点电压检测到被测设备未短路时，输出电压测试模式信号至模式切换电路20；模式切换电路20在接收到电压测试模式信号时，输出第二测试电压至被测设备；再通过电压测试电路40采集被测设备的测试点电压，输出对应的第二电压采集信号至控制器10；控制器10会根据第二电压采集信号输出电压测试结果信号至外部设备。本方案的自动测试电路100在检测到被测设备没有短路时，会自动切换到电压测试模式，测试被测设备的输出电压是否正常，无需用两个档位分开测试被测设备是否短路以及被测设备的输出电压是否正常。本实用新型解决了无法在一个档位进行电源短路测试和输出电压测试的问题。
51.在一实施例中，所述控制器10根据所述测试点电压检测到所述被测设备短路时，控制所述模式切换电路20停止工作。
52.本实施例中，控制器10根据所述测试点电压检测到所述被测设备短路时，会控制模式切换电路20停止工作，比如在第一电压采集信号小于或等于上述的第一预设电压值时，代表被测设备电源到地之间发生了短路，此时控制器10会控制电源掉电，使模式切换电路20停止工作；在控制器10控制电源掉电前，还可以输出报警提示信号，以提示用户被测设备发生了短路，具体可以通过蜂鸣或亮灯等方式提示用户。本实施例通过控制器10在第一电压采集信号小于或等于第一预设电压值时，持续输出短路测试模式信号至所述模式切换电路20，可以使自动测试电路100一直保持在短路测试模式。
53.参照图2，在一实施例中，所述模式切换电路20包括第一电阻r1、第一三极管q1和第一继电器j1，所述第一电阻r1的第一端为所述模式切换电路20的受控端，所述第一电阻r1的第二端与所述第一三极管q1的基极连接，所述第一三极管q1的发射极接地，所述第一三极管q1的集电极与所述第一继电器j1的线圈输出端连接，所述第一继电器j1的线圈输入端与直流电源连接，所述第一继电器j1的第一触点为所述模式切换电路20的第一输出端，
所述第一继电器j1的第二触点为所述模式切换电路20的第二输出端，所述继电器的第三触点用于接入第一工作电压v1，以使所述模式切换电路20在接收到所述短路测试模式信号时通过所述第一继电器j1的第一触点输出所述第一测试电压，所述继电器的第四触点用于接入第二工作电压v2，以使所述模式切换电路20在接收到所述电压测试模式信号时所述第一继电器j1的第二触点输出所述第二测试电压。
54.本实施例中，第一电阻r1可以起到限流电阻的作用，防止电流过大损坏电路中的元器件；模式切换电路20接收到短路测试模式信号和电压测试模式信号时会输出对应的第一测试电压和第二测试电压，比如在接收到短路测试模式信号时，第一三极管q1的基极接收到的信号为低电平，第一三极管q1不导通，使得第一继电器j1的线圈输入端接收的直流电源无法通过线圈输出端输出，此时继电器的第一触点与第三触点之间导通，第一工作电压v1可以通过继电器输出至短路测试电路30，即模式切换电路20会输出第一测试电压，在接收到电压测试模式信号时，第一三极管q1的基极接收到的信号为高电平，第一三极管q1导通，使得第一继电器j1的线圈输入端接收的直流电源可以通过线圈输出端输出，此时继电器的第二触点与第四触点之间导通，第二工作电压v2可以通过继电器输出至电压测试电路40，即模式切换电路20会输出第二测试电压，因为短路测试时需要的第一测试电压较小，可以直接由控制器10进行电压转换后提供第一工作电压v1至模式切换电路20中的继电器，电压测试时需要提供被测设备的正常工作电压，此时控制器10无法提供，可以选择外部电源提供第二工作电压v2。本实施例通过第一电阻r1、第一三极管q1和第一继电器j1组成的模式切换电路20，可以在接收到短路测试模式信号和电压测试模式信号时会输出对应的第一测试电压和第二测试电压。
55.参照图3，在一实施例中，所述短路测试电路30包括第二电阻r2和第三电阻r3，所述第二电阻r2的第一端为所述短路测试电路30的输入端，所述第二电阻r2的第二端为所述短路测试电路30的采集端且与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端为所述短路测试电路30的输出端。
56.本实施例中，第二电阻r2起到分压电阻的作用，与被测设备的负载电阻进行分压，第三电阻r3可以起到限流电阻的作用，防止电流过大损坏电路中的元器件；短路测试电路30的采集端采集被测设备的测试点到地之间的电压，也就是被测设备的负载电阻上的电压，输出对应的第一电压采集信号至控制器10。本实施例通过第二电阻r2和第三电阻r3组成的短路测试电路30可以采集被测设备的测试点到地之间的电压，并输出第一电压采集信号至控制器10。
57.参照图4，在一实施例中，所述电压测试电路40包括第四电阻r4和第五电阻r5，所述第四电阻r4的第一端为所述电压测试电路40的输入端，所述第四电阻r4的第二端为所述电压测试电路40的采集端且与所述第五电阻r5的第一端连接，所述第五电阻r5的第二端接地。
58.本实施例中，第四电阻r4和第五电阻r5起到分压电阻的作用，电压测试电路40通过采集端采集测试点的电压，通过第四电阻r4和第五电阻r5对电压测试电路40采集端采集的电压进行分压，得到第二电压采集信号，再通过输出端输出至控制器10。本实施例通过第四电阻r4和第五电阻r5组成的电压测试电路40可以采集被测设备的测试点电压，并对采集的电压进行分压后输出第二电压采集信号至控制器10。
59.在一实施例中，所述短路测试电路30的数量为多个，每一所述短路测试电路30的采集端与所述被测设备的一测试点连接；
60.所述电压测试电路40的数量为多个，每一所述电压测试电路40的采集端与所述被测设备的一测试点连接；
61.所述自动测试电路100还包括：
62.第一模拟开关芯片，所述第一模拟开关芯片的多个输入端与多个所述短路测试电路30的输出端一一对应连接，所述第一模拟开关芯片的受控端与所述控制器10的输出端连接，所述第一模拟开关芯片的输出端与所述控制器10的第一输入端连接；
63.第二模拟开关芯片，所述第二模拟开关芯片的多个输入端与多个所述电压测试电路40的输出端一一对应连接，所述第二模拟开关芯片的受控端与所述控制器10的输出端连接，所述第二模拟开关芯片的输出端与所述控制器10的第二输入端连接；
64.所述控制器10还用于在接收到通道选择触发信号时输出通道选择信号；
65.所述第一模拟开关芯片用于根据所述通道选择信号控制所述第一模拟开关芯片的一输入端与输出端导通；
66.所述第二模拟开关芯片用于根据所述通道选择信号控制所述第二模拟开关芯片的一输入端与输出端导通。
67.本实施例中，被测设备通常会有多个测试点需要测试，所以自动测试电路100可以设置有多个短路测试电路30和多个电压测试电路40，每一短路测试电路30的采集端和每一电压测试电路40的输入端都与被测设备的一个测试点对应连接；第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片可以采用bl1551等型号的模拟开关芯片；第一模拟开关芯片设置于控制器10和多个短路测试电路30之间，可以控制任意一个短路测试电路30与控制器10之间是否导通，第二模拟开关芯片与第一模拟开关芯片同理；在想要对某个测试点进行测试时，用户可以通过外部设备输出通道选择触发至控制器10，控制器10输出通道选择信号控制第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片，使得与该测试点相连的短路测试电路30和电压测试电路40与控制器10导通，控制器10便可以读取到该测试点的第一电压采集信号和第二电压采集信号。也可以通过预设程序使控制器10按顺序控制每一短路测试电路30和电压测试电路40与控制器10导通，就可以按顺序读取每一测试点的第一电压采集信号和第二电压采集信号，从而得知每一测试点的具体情况。本实施例通过第一模拟开关芯片和第二模拟开关芯片可以控制与任意一个测试点连接的短路测试电路30和电压测试电路40与控制器10导通，从而读取到该测试点的第一电压采集信号和第二电压采集信号。
68.在一实施例中，所述控制器10还包括：
69.电源电路，所述电源电路的输出端与所述模式切换电路20的输入端连接，所述电源电路用于给所述模式切换电路20提供第一工作电压v1，以使所述模式切换电路20在接收到所述短路测试模式信号时输出所述第一测试电压。
70.本实施例中，电源电路可以由多个电阻及多个放大器组成，电源电路将控制器10的工作电压进行装换后输出一个较小的测试电压至模式切换电路20，以使模式切换电路20在接收到所述短路测试模式信号时输出第一测试电压，该测试电压可以设置在0.8v左右，具体的电压值可以按实际被测设备情况进行设置。本实施例通过电源电路可以给模式切换电路20提供在短路测试时需要输出的第一测试电压。
71.参照图3，在一实施例中，所述自动测试电路100还包括：
72.隔离电路，所述隔离电路串联设置于所述短路测试电路30与所述电压测试电路40之间，所述隔离电路用于对所述短路测试电路30和所述电压测试电路40进行信号隔离。
73.本实施例中，隔离电路可以采用二极管实现，比如肖特基二极管，因为二极管具有单向导通的特性，而肖特基二极管的承受耐压高，正向压降小，是较好的选择，所以二极管的阴极与短路测试电路30的输出端连接，二极管的阳极与电压测试电路40的输入端连接；在进行电源短路测试时，模式切换电路20输出的电压值较小，短路测试电路30输出至电压测试电路40的电压也较小，不会对电路造成影响；而在进行输出电压测试时，模式切换电路20输出的电压值较大，电压测试电路40采集的电压也较大，通过二极管可以防止较大的电压通过电压测试电路40输出至短路测试电路30，导致短路测试电路30中的元器件受损。本实施例通过隔离电路将短路测试电路30与电压测试电路40隔离开，可以防止输出电压测试时，电压测试电路40采集的大电压输出至短路测试电路30，导致短路测试电路30中的元器件受损。
74.本实用新型还提出一种电子设备。
75.在一实施例中，所述电子设备包括如上所述的自动测试电路100。该自动测试电路100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
76.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型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实用新型的专利保护范围内。