测试方法及系统的制作方法

测试方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种测试方法及系统。该测试方法包括在待测电路进入非正常工作状态时，输出一测试控制信号给所述待测电路的测试源，以调节所述待测电路的输入信号使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。本发明能够在不牺牲正常工作状态下电路的效率，也不增加电路复杂程度的状况下满足电源的测试要求。
【专利说明】
测试方法及系统
技术领域
[0001] 本申请设及电源测试，尤其设及一种测试方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着人类对智能生活要求的提升，社会对数据处理的需求日益旺盛。全球在数据 处理上的能耗，平均每年达到数千亿甚至数万亿度；而一个大型数据中屯、的占地面积可W 达到数万平方米。因此，高效率和高功率密度W及高可靠性，是运一产业健康发展的关键指 标。
[0003] 数据中屯、的关键单元是服务器，其主板通常由CPU、忍片组化ipsets、内存等数据 处理忍片W及其供电电源和必要的外围元件组成。图1所示为一主板电源的示意图。如图 1所示，主板上各级级联的主板电源接收电源总线的输入，将其转换不同的输出W提供给 各类负载。例如，如图1所示，主板电源接收400的输入，通过第一级变换电路（图1中的 400V-48V)将其转换为第一输出，如48V;与第一级变换电路级联的第二级变换电路（例如 图1中的48V-12V，48V-Vo)接收该第一输出并将其转换为第二输出，根据第二输出值的大 小，它可W直接提供给各种不同的负载，如硬盘、风扇等，也可W再通过后面的第Ξ级电路 (例如12V-VO)将第二输出转换为第Ξ输出提供给相应的负载。
[0004] 为了确保主板电源及负载工作的稳定性及可靠性，通常需对它们进行测试。图2 为传统的测试图1所示的主板的测试系统的示意图。在图2中，待测物巧.U. T. Equipment 化der Test)通常包含其主电路及控制电路，它接收测试源（Test Power Supply)的输入信 号，并提供输出给负载化oad)。测试控制电路（Test Circuit)发送控制信号控制E.U.T.。 在负载正常的工作范围内，待测物（例如为主板中的各级变换电路）需提供相应的一定输 出；除此之外，为了测试不同类负载的稳定性W及整个主板电源的耐受程度，又通常要求 变换电路能够提供比正常工作范围更为宽广的输出范围。例如，对于图1中的第Ξ级电路 12V-VO,假定输出Vo为5V。通常正常的输出电压范围在5 + 5% V。此外，为了测试负载在不 同电压下的稳定性等，又通常要求电路的输出范围在例如5± 15% V。运样，在测试状况下， 电路的输出范围将远大于正常工作状况下的范围，也就是说，对于相同的输入范围来说，测 试状况下的增益范围将大于正常工作状况下的范围。为了使电路在测试状态下能够正常工 作，势必将牺牲正常工作下的效率，因为增益范围越宽，电路效率往往越低；若希望正常工 作下电路效率较高，则必然通过一些额外的手段，例如更复杂的电路结构等等而得到。

【发明内容】
阳0化]为解决W上问题，本申请提供了一种测试方法及系统，能够在不牺牲正常工作状 态下电路的效率，也不增加电路复杂程度的状况下满足电源的测试要求。
[0006] 根据本申请的一个方案，提供了 一种测试方法，该方法包括在待测电路进入非正 常工作状态时，输出一测试控制信号给所述待测电路的测试源，W调节所述待测电路的输 入信号使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围 相同。
[0007] 根据本申请的另一方案，提供了一种测试系统，该测试系统包括：待测电路；测试 源，用于向所述待测电路提供输入信号；测试控制电路，用于输出一测试控制信号给所述测 试源，W在所述待测电路进入非正常工作状态时，通过所述测试控制信号调节所述待测电 路的输入信号使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增 益范围相同。
[0008] 本申请的测试方法使得待测电路满足测试需求的同时达到在非正常工作状态下 的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同，从而降低电路设计的复杂度并提高电路 正常工作时的效率。尽管在不背离本申请的新颖性概念的精神和范围可实现其中的变型和 修正，但从结合如下附图的如下优选实施例的描述中，本申请的运些和其它方案将变得显 而易见。
【附图说明】
[0009] 附图示出了本申请的一个或多个实施例，与书面描述一起，用来说明本申请的原 理。如有可能的话，在附图中通篇使用相同的附图标记来指代实施例的相同或类似的元件， 并且其中：
[0010] 图1为一主板电源的示意图；
[0011] 图2为传统的测试图1所示的主板时测试系统的示意图；
[0012] 图3为根据本申请的一实施例的测试系统的示意图；
[0013] 图4为根据本申请的一实施例的测试控制电路的示意图；
[0014] 图5为根据本申请一实施例的待测电路的电路结构示意图；
[0015] 图6为根据本申请一实施例的待测电路的输入输出关系图；
[0016] 图7为根据本申请另一实施例的待测电路的输入输出关系图；
[0017] 图8为根据本申请一实施例的待测电路的主电路的电路结构示意图；
[0018] 图9为图8所示的主电路的增益曲线图；
[0019] 图10为示出了多级级联的测试系统的结构示意图；
[0020] 图11为示出了根据与本申请的一实施例的两级级联的测试系统的调整结构示意 图；
[0021] 图12为根据本申请的一实施例对图11所示的测试系统的调整时序图；
[0022] 图13为根据本申请的另一实施例对图11所示的测试系统的调整时序图；
[0023] 图14为示出了根据本申请的另一实施例的两级级联的测试系统的调整结构示意 图；化及
[0024] 图15为示出了根据本申请的一实施例的待测电路的反馈电路部分的结构示意 图。
【具体实施方式】
[00巧]下面将详细描述本申请的具体实施例。应当注意，运里描述的实施例只用于举例 说明，并不用于限制本申请。
[00%] 现将参考附图（其中示出了本申请的示例实施例）在下文中更全面地描述本申 请。然而，可w由多种不同形式来实施本申请，并且本申请不应被解释为限于本文所提出的 实施例。更确切地说，提供运些实施例，从而本披露内容将为深入的和完整的，并且将向本 领域普通技术人员全面地传达本申请的范围。类似的附图标记通篇指代类似的元件。
[0027] 本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例，而非倾向于作为本申请的限制。如 在本文所使用的，除非文中清楚地另有表示，单数形式"一个"、"一及"该"也倾向于包 含复数形式。还应理解到，当在本文使用术语"包括"和/或"包括有"、"包含"和/或"包 含有"、或"具备"和/或"具有"时，运些术语指定了所陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、 元件和/或组件的存在，而并未排除一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组 件和/或其组合的存在或附加。
[0028] 除了另有界定之外，本文所使用的所有术语（包含技术和科技术语）具有如同本 申请所属的本领域普通技术人员通常理解的相同意义。还应理解到，除了本文所明确限定 的之外，术语（如在通用字典中所限定的术语）应被解释为具有与在相关技术和本披露内 容中的意思相一致的意思，而不被解释为理想化的或过于形式化的意义。
[0029] 本申请的构思在于在待测电路进入非正常工作状态时，输出一测试控制信号给所 述待测电路的测试源，W调节所述待测电路的输入信号使得该待测电路在非正常工作状态 下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同，运里所述的非正常工作状态可W为测 试状态，也可为不是正常工作的其它状态，在本文中所称的增益范围相同并非是完全绝对 的相同，其可W有一定的误差，如增益范围的最大值和最小值都可W有15%的误差，较优则 可W有10%的误差，更优则可W有5%的误差，在运样的误差范围内都可认为是增益范围 相同。
[0030] 下面W非正常工作状态为测试状态为例，结合附图来说明本申请与传统测试系统 的不同。图3所示为本申请的一实施例。图3所示的测试系统与如图2所示的传统测试系 统的不同之处在于，该测试系统中的测试控制电路在测试时不仅提供测试控制信号给待测 物，而且也提供测试控制信号给测试源。运样，在测试状态下，可W通过控制测试源及待测 物，使得待测电路工作在和正常状态下增益相同的范围内，从而既满足正常工作的需要，也 满足测试的要求；此时，测试状态下的输入电压将根据输出电压进行选择W被调节为使得 测试状态下测试电路的增益范围与正常工作状态下该测试电路的增益范围相同。
[0031] 下面就测试源和待测电路将逐一进行介绍。
[0032] 测试源可为待测电路的一外加电源，也可为待测电路的前级电路的输出，本申请 不限于此。
[0033] 关于测试控制电路，其在具体实施中可为发送测试控制信号的外部设备，例如图4 所示，测试控制电路包含信号处理单元W及通讯单元。通讯单元接收待测电路的输出信号， 如输出电压Vo,并将其传送给信号处理单元。信号处理单元经过运算处理后输出相应的测 试控制信号给通信单元。通信单元再提供相应的测试控制信号分别给待测电路W及其测试 源。信号处理单元可为一数字处理器，如DSP，MCU等。
[0034] 在本申请中，为了能够满足待测电路的测试要求，且在正常工作状态下获得较高 的电路效率，同时也不增加电路复杂程度，图3中的测试控制电路输出的控制信号可控制 输入电压Vin的大小。当待测电路处于测试状态下，根据所需要的输出电压，测试系统的控 制信号调整输入电压Vin的大小，W满足待测电路在与正常工作状态下相同的增益范围内 产生相应的输出。
[0035] 下面结合图6和图7来说明如何根据输出电压来调节输入电压W满足待测电路在 测试状态下的工作范围与正常工作状态下的工作范围相同的条件。
[0036] 图6所示为图5中待测电路的输入输出关系图。如图6,横坐标为输入电压Vin， 纵坐标为输出电压Vo,由于增益等于Vo/Vin，因此图6中各点的斜率为在该点的增益。
[0037] 在图6中，Vin_min~Vin_max为正常工作时输入电压的范围，Vo_min~Vo_max为 正常工作时输出电压的范围，Vin_min_T~Vin_max_T为测试状态下输入电压的范围，Vo_ min_T~Vo_max_T为测试状态下输出电压的范围。其中，测试状态下输入电压的范围可W 与正常工作状态下的输入电压范围相同，也可W大于正常工作状态下的输入范围。运样，在 正常工作状态下，电路的工作区域为区域a-b-c-d，其增益的范围为直线化至直线Od的斜 率范围；在测试状态下，电路的工作区域为区域A-B-C-D，其相应的增益范围为直线0B至直 线0D的斜率范围。由图6中可W看到，在测试状态下，待测电路的工作范围远大于正常状 况下的工作范围。为了使测试状态下电路能够工作，必然会牺牲正常状态下的效率。
[0038] 因此，本申请采用图3及图5中所示的控制方法，在测试状态下，通过调节输入电 压，使待测电路仍旧能够工作于正常工作状态下增益范围中，同时也满足测试状态下输入/ 输出的要求。
[0039] 在本发明一实施例中，如图6,区域E-F-C-H-I-A-E即为测试状态下的电路工作范 围。在该区域中，输入电压的范围为Vin_min_T~Vin_max_T，输出电压的范围为Vo_min_ T~Vo_max_T，增益的范围为直线化至直线Od的斜率范围。根据输出电压范围相应调整 输入电压，W满足在测试状态下待测电路仍旧能够工作于正常工作状态下增益范围的条 件。下述W图6所示的示例，来举例说明如何对于输出电压的不同范围而对输入电压进行 调节。 W40] (1)当输出电压为Vo_min~Vo_max时，输入电压的范围可W仍在Vin_min~Vin_ max内，也可W根据不同的输入电压相应地调整范围，例如当输出为VH~VE或者VE~VH 时（VE、VH彼此间相对大小不确定），输入为Vin_min_T~Vin_max_T。当输出为VE~Vo_ max,输入的最大值为Vin_max_T，输入的最小值可W在Vin_min_T至Vin_min范围内变化。 当输出为V〇_min~VH，输入的最小值为Vin_min_T，其最大值则可W在Vin_max至Vin_ max_T 范围内变化，其中 VE = (Vin_min_TXVo_maxV(Vin_min)，VH = (Vin_max_TXVo_ min)/(Vin_max)。
[0041] 似当输出电压为Vo_max~Vo_max_T，输入电压的最大值为Vin_max_T，其最小值 则根据输出相应变化，其范围为Vin_min~VF，也即当输出为Vo_max_T，其相应的输入电压 必须大于等于VF且小于等于Vin_max_T才能使该测试状态下的增益范围不超过正常状态 下的增益范围，其中 VF = (Vin_minXVo_max_T)/(Vo_max)。 阳0创 做当输出电压为Vo_min_T~Vo_min，输入电压的最小值为Vin_min_T，其最大值 则根据输出相应变化，其范围为VI~Vin_max，也即当输出为Vo_min_T，其相应的输入电压 必须小于等于VI且大于等于Vin_min_T才能使该测试状态下的增益范围不超过正常状态 下的增益范围，其中 VI = (Vin_maxXVo_min_T)/(Vo_min)。
[00创在本发明一实施例中，当处于测试状态下，若输入电压范围仍为Vin_min~Vin_ max,则相应的工作范围变为区域d-a-J-1-b-c-G-F-d。相应的输入输出变化范围根据图6 与上文类似可获得。
[0044] 当然，随输入和输出范围不同的状况，工作范围会发生变化。图7所示为另一实施 例。图7与图6的不同之处在于图6中VE〉VH，而图7中VH〉VE。区域E-F-C-H-I-A-E即为 测试状态下的电路工作范围。在图7中，当输出为Vo_min_T，其相应的输入电压必须小于等 于VI且大于等于Vin_min_T才能使该测试状态下的增益范围不超过正常状态下的增益范 围，其中VI=(Vin_maxxVo__miη图_Τ)/(Vo_miη)。当输出为v〇_max_T，其相应的输入电压 必须大于等于VF小于等于Vin_max_T才能使该测试状态下的增益范围不超过正常状态下 的增益范围，其中VF= (Vin_minXVo_max_T)/(Vo_max)。在本发明一实施例中，如输入变 化范围远大于输出的范围，可能出现VKVin_min_T，则当其输入电压等于Vin_min_T，而输 出电压则在一范围内如V〇_min_T~VE。运样测试状态下的增益范围仍不超过正常状态下 的增益范围。
[0045] 举例说来，对于一个电池供电的DCDC变换电路来说，其正常工作时输入电压的 范围为43~57V，额定的输入电压为54. 3V，假定其负载为例如一硬盘，则额定输出通常 为12V，正常的输出范围约为±5%，也即11. 4V~12. 6V ;在测试状态下，其输出电压的范 围约为±30%，也即8. 4~15. 6V，输入电压范围约为38~60V。则正常状况下增益（Vo/ Vin)的范围为0. 200~0. 293,测试状态下，若输入与正常状态范围相同，增益为0. 147~ 0. 363,若测试状态下，输入范围变大，则增益为0. 140~0. 411。无论哪种状况，测试状态 下的增益范围大于正常工作状况下的范围。因此可W采用图3~图6中的方法，在测试状 态下，当输出与正常状态下范围相同，则输入可W仍旧在正常状况下的输入范围内；当输出 大于12. 6V或者小于11. 4V时，则调整输入电压，使电路增益不超过正常状况下的增益范围 0. 200~0. 293,从而使电路效率较高。在该状况下，VF = 53. 2V，VI = 42V，VE = 11. 13V， VH = 13. 26V。此时，由于VKVin_min_T，则当输入电压等于Vin_min_T = 43V时，其相应的 输出电压则为8. 4~11. 13V。运样测试状态下的增益范围仍不超过正常状态下的增益范 围。当输出为15. 6,其相应的输入电压必须大于等于53. 2小于57才能使该测试状态下的 增益范围不超过正常状态下的增益范围。
[0046] 对于待测电路中的主电路，其可W为任意类型的电路，例如PFM型电路或者PWM型 电路，如 Buck, Boost, Buck-Boost, Flyback, Half-bridge, F*hase-shift full bridge 等 等。
[0047] 其中，图6和图7的控制方法的具体运算可采用图4所示的测试控制电路完成。 W48] 图5示出了图3中的待测电路E.U.T.的一种具体结构。在图5中待测电路为一 调整型电路，其包含了主电路W及控制电路两部分。其中调整型电路是指电路的增益Vo/ Vin是可变的。
[0049] 该待测电路的主电路接收测试源的输入电压Vin,通过主动元件（如开关Sw)和被 动元件（如电感^电容C)及/或变压器等的组合将输入电压Vin转换为输出电压Vo。
[0050] 该待测电路的控制电路接收主电路提供的信号（例如输出信号Vo,主电路电流 等），也可接收该主电路之外的例如测试控制电路提供的控制信号（如TRIM控制信号等）， 通过其中的反馈电路部分产生相应的第一控制信号Vfwdb。。·^来控制主电路的用来改变电路 增益的元件，例如主动开关元件，从而使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与 在正常工作状态下的增益范围相同。 阳05U 图8示出了待测电路中的一种主电路的电路结构示意图。如图8所示，其为PFM 型电路，也即为一种LLC谐振电路。在如图8的LLC谐振电路中，由两个串联的开关元件S1 及S2组成一桥臂与输入电容Cin并联并接收输入电压Vin，电感^电容C W及变压器Tr 的一次侧组成谐振网络并联于开关S2两端，变压器二次侧包含两个绕组分别与同步整流 开关SR1及SR2连接组成一全波整流电路，并产生一输出Vo于输出电容Co上。
[0052] 对于包括图8所示的主电路的待测电路，可W通过调节其中的开关元件S1及S2 来调节其开关频率来进而调整其增益工作范围。
[0053] 图9示出了包括图8所示的主电路的待测电路的增益曲线。如图9所示，横坐标 为归一化的频率，也即开关S1或S2的开关频率fs与谐振频率化的比值，纵坐标为电路的 增益n*Vo/Vin，其中η为变压器的应比。区域一，也即G2《Gain《G1为正常工作状况下 的增益的变化范围，其对应的频率范围为η《fs《f2 ;区域二，也即G4《Gain《G3为 现有技术中测试状况下的增益的变化范围，其对应的频率范围为巧《fs《f4。由图9中 可知，现有技术中为满足测试条件，电路设计能工作的频率范围将远大于正常工作状况下 的频率范围。运样宽的工作范围必然使正常工作时的效率降低。更有甚者，当增益的范围 变化至G4《Gain《G5,其对应的工作频率范围为巧《fs《f4,电路将进入容性工作区 域，电路将不能安全工作。
[0054] 为了避免运种状况的发生，本申请采用如图3和图5所示的控制方法和系统，当电 路工作在测试状况下时，调节输入信号，如输入电压，使得在该状态下电路的增益仍旧在正 常工作下增益范围。举例来说，即使得在测试状况下电路的增益范围为G2《Gain《G1。 运样，设计的电路能够工作的范围相对之前较窄，在正常工作状况下能得到更高的效率，并 且也避免了电路工作于不安全的区域。 阳化5] 当电路工作在测试状况下时，调节输入信号有多种方法。最直接的方法是外加可 变的电源，当检测到电路进入测试状态调节可变电源的输出，使得增益在正常工作的增益 范围内，此时，输入信号可W在例如正常工作时的输入电压范围内选取，也可W在测试状态 下的输入范围内选取。
[0056] 实际应用中，待测电路通常为系统电源中的某一级电路，对于运样的测试电路，前 级电路构成其测试源。对于运里的测试源的理解，可W认为是一个外加电源，也可认为是多 级电路中的前级电路。
[0057] 在系统（例如一服务器的主板电源）中，通常负载都是由多级电路级联进行供电。 在运样的系统中，每级电路接收上一级电路的输出，并提供输出给后一级电路或者负载。因 此，当待测电路为其中一级电路时，通过调节待测电路的前级电路的输出从而调节待测电 路的输入信号，如调节前任一级或前任意多级电路的输出从而调节待测级电路的输入信 号。图10所示为本申请的测试系统的又一实施例。如图10所示，待测电路包含n(n> 2) 级电路级联供电给最终负载，如CPU、硬盘、风扇等。如图10所示，当进入测试状况下时，测 试控制电路发送一反映是否进入控制状态控制信号给各级电路，各级电路根据该控制信号 产生相应输出。相对于与负载直接连接的第一级电路（1st Stage)来说，前面各级电路组 成了第一级电路的测试源，并且由第二级电路的输出提供电源给第一级电路的输入。
[0058] 应当注意到，图10所示的示例仅是通过调整待测电路的前级电路来调节待测电 路的输入信号W使得满足该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态 下的增益范围相同。作为一实施例，该调节还可通过调节其待测电路的测试源来同时进行，
【具体实施方式】参见前述。
[0059] 对于两级或更多级电路级联的待测电路系统，待测电路可W为多级级联的电路系 统中的其中一级电路，所述待测电路的输入信号为所述待测电路的前一级电路的输出电 压，所述调节所述待测电路的输入信号是通过调节所述待测电路的前任一级电路的输出电 压来实现的。 W60] 所述待测电路为多级级联的电路系统中的其中一级电路，所述待测电路的输入信 号为所述待测电路的前一级电路的输出电压，所述调节所述待测电路的输入信号是通过调 节所述待测电路的前任意多级电路的输出电压来实现的。
[0061] 下面就待测电路为多级级联情况作出描述。
[0062] 如果待测电路具有一两级级联的架构，第一级电路为待测电路，且第一级电路及 第二级电路分别为一不调整型电路及调整型电路，第二级电路接收输入信号产生第一输 出，第一级电路接收该第一输出，产生第二输出提供给负载。在运里，不调整型电路是指在 任意负载下，电路的增益Vo/Vin几乎保持恒定。在接收到进入测试状态的测试控制信号 后，为能提供测试状态下的输出给负载，需要改变第二级电路的输出。此时，第二级电路接 收测试控制信号，修正其控制电路中的反馈电路部分，W使产生所需的输出给第一级电路， 从而使第一级电路在和正常状态下相同的增益范围内提供测试状态下的第二输出给负载， W测试负载的性能，如稳定性。
[0063] 第一级电路为待测电路，第一级电路及第二级电路也可W分别为一调整型电路及 不调整型电路。此时，为能提供相应的第一输出，需要调节第二级电路的输入信号，如调整 外接的电源输出。如果第二级电路之前还有一第Ξ级电路，则可W调整该第Ξ级的输出，也 即修正第Ξ级电路中控制电路中的反馈部分，W使第一级电路在和正常状态下相同的增益 范围内产生所需的输出。在本发明另一实施例中，也可同时调节所述第一级电路的反馈电 路，使第一级电路在和正常状态下相同的增益范围内产生所需的输出。
[0064] 第一级电路为待测电路，若第一级及第二级电路都是调整电路，则二者在分别接 收到系统提供的反应进入测试状态的控制信号后，第二级电路调整其反馈电路，W产生一 在第一级电路输入范围内的第一输出信号，W使第一级电路在和正常状态下相同的增益范 围内产生所需的输出。在本发明另一实施例中，也可同时调节所述第一级电路的反馈电路， 使第一级电路在和正常状态下相同的增益范围内产生所需的输出。
[0065] 在待测电路为η > 3级电路级联的电路系统并供电给最终负载的情况下，若该待 测电路中的第一级电路为调整型电路，则在测试状态下，从第二级电路至第η级电路中，所 碰到的调整型电路中的一个或多个调整其反馈电路使第一级电路在和正常状态下相同的 增益范围内产生所需的输出。也可同时调整第一级电路的反馈电路，W使第一级电路在和 正常状态下相同的增益范围内产生所需的输出。如第一级电路为不调整型电路，则在测试 状态下，从第二级至第η级电路中，所碰到的调整型电路中的一个或多个也需调整其反馈 电路W使第一级电路在和正常状态下相同的增益范围内产生所需的输出。
[0066] 如上所述，如果所述待测电路为多级级联的电路系统中的其中一级电路，所述待 测电路的输入信号为所述待测电路的前一级电路的输出电压，通过调节前任一级或前任意 多级电路的反馈电路来调节待测级电路的输入信号，W使待测电路在和正常状态下相同的 增益范围内产生所需的输出，上述控制可通过多种控制方式实现。
[0067] 下面结合图11-13 W两级电路级联为例。图11示出了根据本申请一实施例的待 测电路的调整架构图。图12为根据本申请的一实施例对图11所示的测试系统的调整时序 图；图13为根据本申请的另一实施例对图11所示的测试系统的调整时序图；
[0068] 如图11及12所示，测试控制电路接收系统控制信号SS，从而对待测电路进行相应 的测试或停止测试。在to时刻，SS由低变高，则待测电路进入测试状态。测试控制电路发 送调整信号COM3给测试源，测试源的输出V3发生相应变化，由第一电平V31变化至第二电 平V32,在t2时刻，测试源发送给测试控制电路的响应信号ACK3由低电平变高电平，显示测 试源准备完毕。则测试控制电路发送给第二级电路的调整信号COM2在口时刻由低变高， 则第二级电路的输出V2从t4时刻开始由第一电平V21变化至巧时刻的第二电平V22,并 且巧时刻，第二级电路发送给测试控制电路的响应信号ACK2由低电平变高电平，通知测试 控制线路，第二级电路准备完成。在t6时刻，测试控制电路发送给第一级电路的调整信号 C0M1由低变高，则第一级电路的输出VI从t7时刻开始由第一电平VII变化至巧时刻的第 二电平V12,并且巧时刻，第一级电路发送给测试控制电路的响应信号ACK1由低电平变高 电平，通知测试控制线路，第一级电路准备完成。此时，负载进行相应的测试。 W例待测试完成后，系统信号SS在t9时刻从高电平变成低电平，此时，调整信号C0M1 相应从高电平变成低电平，第一级电路的输出VI从tlO时刻开始由第二电平V12变化至 til时刻的第Ξ电平V13,并且响应信号ACK1也由高电平变成低电平。贝1J til时刻，调整信 号COM2由高变低，第二级电路的输出V2从112时刻开始由第二电平V22变化至113时刻的 第Ξ电平V23,并且响应信号ACK2也由高电平变成低电平。在tl3时刻，调整信号COM3由 高变低，测试源的输出V3从tl4时刻开始由第二电平V32变化至tl5时刻的第Ξ电平V33， 并且响应信号ACK3也由高电平变成低电平，显示待测电路退出测试状态。
[0070] 即在进入测试状态后，所述测试控制电路从测试源开始依次逐级向各级电路发送 调整信号，待前一级电路接收调整信号并输出代表准备完成的响应信号后，后一级电路接 收调整信号，如此从测试源开始依次逐级接收各级电路发送的响应信号后，待测电路开始 进行测试。
[0071] 此外，在进入测试状态或退出测试状态时，测试控制电路都会通过信号ACKL与负 载进行通讯，使其做好相应的测试准备或退出测试状态。例如，负载为CPU,当ACKL信号电 平数发生变化，例如由低变高通知CPU进入测试状态，则CPU可W运行测试状态下的相应程 序。
[0072] 图13所示为对应于图11的控制架构下另一种调整时序图，其与图12的差别在 于，当系统信号SS在to时刻由低变高后，测试控制电路发送给测试源、各级电路的调整信 号C0MUC0M2 W及COM3同时由低变高，则测试源及各级电路同时将各自的输出从第一电平 变化至第二电平，并且相应传回测试控制电路的响应信号ACK1，ACK2及ACK3在t2时刻由 低变高，显示各级电路准备完成，可W对负载进行相应的测试。同样，当系统信号SS在t3时 刻由高变低后，各调整信号C0M1、COM2 W及COM3同时由高变低，则测试源及各级电路同时 将各自的输出从第二电平变化至第Ξ电平，并且相应传回系统控制电路的响应信号ACK1、 ACK2及ACK3在巧时刻由高变低，显示各级电路准备完成，系统退出测试状态。
[0073] 即测试控制电路向测试源和各级电路同时发送调整信号，并同时接收测试源和各 级电路发送的响应信号后，待测电路开始进行测试。
[0074] 图14所示为本发明另一实施例的待测电路的调整架构图。相较于图11，在进入测 试状态时测试源发送给测试控制电路的响应信号ACK32发送给第二级电路告知变化是否 完成，相应的第二级电路发送给测试控制电路的响应信号ACK21发送给了后一级电路即第 一级电路告知变化是否完成，W及第一级电路通过响应信号ACK1告知测试控制电路其变 化是否完成。在退出测试状态时响应信号ACK21则由第一级电路提供给第二级电路，响应 信号ACK32由第二电路提供给测试源，测试源则提供响应信号ACK3给测试控制电路告知各 级电路及电源的相应准备是否完成。
[00巧]图11至图14中，各控制信号电平值仅表示其状态的变化，因此，电平值也可W反 过来，即低电平与高电平所表示的含义对换。另外测试源及各级电路的输出大小的确定已 在图10的描述中说明清楚，在此不再描述。
[0076] 图15所示为根据本申请的一实施例的待测电路的反馈电路部分的示意图。如图 15所示，该反馈电路接收相应主电路的输出Vo,通过串联连接的电阻R1，R2进行分压，各调 节单元PFLPF2,…，P化与电阻R2并联连接。其中各调节单元中包含了串联连接的开关 与相应的电阻，如S11与R21串联，…，Sin与R2n串联连接等。串联连接R3，R4与电压源 VI并联，并且各调节单元PRLPR2, ···，？化与电阻R3并联连接。其中各调节单元中包含 了串联连接的开关与相应的电阻，如S21与R31串联，…，S化与R3n串联连接等。一运算 放大器0P1的反相端接收该输出采样信号Vf与其同相端的信号化ef进行比较，并通过阻 抗Z1产生相应的反馈输出给控制电路的其余部分W控制主电路主动开关元件的工作，如 控制开关的频率或占空比，相角等。当电路正常工作时，S11，…，Sin及S21，…，S化处于 关断状态；而当电路接收到反映进入测试状态的信号TRIM时，则可W控制S11，…，Sin或 S21，…，S化等开关或部分开关的组合处于导通状态，运样通过改变输出采样信号Vf或者 参考信号化ef，反馈电路的输出得W改变，从而改变开关的频率或占空比、相角W产生测试 状态下输出范围内的不同输出W测试负载的性能。当然，反馈电路部分并不限于图15所示 的模拟的控制方法，还可W采用别的方式，只要能够实现相同的效果即可。例如，在采用数 字控制的场合下。反馈电路的改变可W通过仅修正一采样信号或者参考信号的数值而得W 实现。
[0077] 前面所述的待测电路可W为任何类型的电路，如谐振型或者PWM型电路，如Buck、 Boost、Buck-Boost、Flyback、化If-bridgeJhase-shift full bridge 等。而该方法的使 用也并不仅限于测试状态下使用。只要运种变输出的状况为非正常工作状态即可。运里所 说的非正常工作状态也可W包含维持时间化old-up time)状态，也就是说当电路的输入电 压掉出其正常工作电压的范围时，其输出还需要保持在正常输出的范围的一种状况。
[0078] 选择并描述运些实施例是为了说明本发明的原理和其实践性应用，从而激发本领 域普通技术人员利用本发明和各种实施例，并利用适于期望的特殊使用的各种变型。对本 发明所属的本领域普通技术人员而言，替代实施例将变得显而易见，而并未背离其精神和 范围。因此，通过所附权利要求而不是上述说明书和其中所描述的示例实施例来限定本发 明的范围。
【主权项】
1. 一种测试方法，所述方法包括： 在待测电路进入非正常工作状态时，输出一测试控制信号给所述待测电路的测试源， 以调节所述待测电路的输入信号使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正 常工作状态下的增益范围相同。2. 根据权利要求1所述的测试方法，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测电 路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最大输出电压V〇_max_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) > (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（1)其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min为所述待测电路 在正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输 入电压，Vo_min为所述待测电路在正常工作状态下的最小输出电压，以及Vo_max为所述 待测电路在正常工作状态下的最大输出电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状 态下的最大输入电压，以及Vin_min_T为所述待测电路在非正常工作状态下的最小输入电 压。3. 根据权利要求1所述的测试方法，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测电 路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最小输出电压Vo_min_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) > (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（2) Vin_min_T Vin (Vin_maxX Vo_min_T) / (Vo_min) 等式（2) 其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min_T为所述待测电 路在非正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状态下 的最大输入电压，Vin_min为所述待测电路在正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max为 所述待测电路在正常工作状态下的最大输入电压，Vo_min为所述待测电路在正常工作状态 下的最小输出电压，以及V 〇_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输出电压。4. 根据权利要求1所述的测试方法，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测电 路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最小输出电压Vo_min_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) < (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（3) Vin_min_T Vin (Vin_maxX Vo_min_T) / (Vo_min) 等式（3) 其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min_T为所述待测电 路在非正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状态下 的最大输入电压，Vin_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输入电压，Vo_min为 所述待测电路在正常工作状态下的最小输出电压，以及Vo_max为所述待测电路在正常工 作状态下的最大输出电压。5. 根据权利要求1所述的测试方法，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测电 路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最大输出电压V〇_max_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) < (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（4) (Vin_minX Vo_max_T) / (Vo_max) Vin Vin_max_T 等式（4) 其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min_T为所述待测电 路在非正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状态下 的最大输入电压，Vin_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输入电压，Vo_min为 所述待测电路在正常工作状态下的最小输出电压，以及Vo_max为所述待测电路在正常工 作状态下的最大输出电压。6. 根据权利要求1所述的测试方法，所述待测电路为调整型电路，其包括主电路和控 制电路， 所述方法还包括：在输出一测试控制信号给所述待测电路的测试源时，还输出另一测 试控制信号给所述控制电路来调节所述主电路的增益范围，从而使得该待测电路在非正常 工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。7. 根据权利要求1所述的测试方法，所述待测电路包括PFM电路或PWM电路。8. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述输入信号是通过一外加电源施加 的，其中所述调节所述待测电路的输入信号是通过调节所述外加电源进行的。9. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述待测电路为多级级联的电路系统中 的其中一级电路，所述待测电路的输入信号为所述待测电路的前一级电路的输出电压，所 述调节所述待测电路的输入信号是通过调节所述待测电路的前任一级或前任意多级电路 的输出电压来实现的。10. 根据权利要求9所述的测试方法，如果所述待测电路为调整型电路，则通过调节所 述待测电路的输入信号且通过调节所述待测电路的反馈电路，使得该待测电路在非正常工 作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。11. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述待测电路为两级级联的电路系统 中的最后一级电路，所述待测电路的输入信号为所述待测电路的前一级电路的输出电压， 如果所述待测电路为不调整型电路且所述前一级电路为调整型电路，则通过调节所述前一 级调整型电路的反馈电路使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作 状态下的增益范围相同。12. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述待测电路为两级级联的电路系统 中的最后一级电路，所述待测电路的输入信号为所述待测电路的前一级电路的输出电压， 如果所述待测电路为调整型电路且所述前一级电路为不调整型电路，则通过调节所述待测 电路的反馈电路且通过调节所述前一级调整型电路的输入电压使得该待测电路在非正常 工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。13. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述待测电路为两级级联的电路系统 中的最后一级电路，所述待测电路的输入信号为所述待测电路的前一级电路的输出电压， 如果所述待测电路以及所述前一级电路为调整型电路，则通过调节所述待测电路的反馈电 路且通过调节所述待测电路的前级调整型电路的反馈电路使得该待测电路在非正常工作 状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。14. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述待测电路为多级级联的电路系统 中的其中一级电路，所述方法还包括： 所述测试控制电路从测试源开始依次逐级向各级电路发送调整信号，并从测试源开始 依次逐级接收各级电路发送的响应信号后，待测电路开始进行测试。15. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述待测电路为多级级联的电路系统 中的其中一级电路，所述方法还包括： 所述测试控制电路向测试源和各级电路同时发送调整信号，并同时接收测试源和各级 电路发送的响应信号后，待测电路开始进行测试。16. 根据权利要求1-7任一项所述的测试方法，所述测试源向与其连接的后级电路发 送响应信号，并前一级电路向后一级电路逐级发送响应信号后，待测电路开始进行测试。17. -种测试系统，包括： 待测电路； 测试源，用于向所述待测电路提供输入信号； 测试控制电路，用于输出一测试控制信号给所述测试源，以在所述待测电路进入非正 常工作状态时，通过所述测试控制信号调节所述待测电路的输入信号使得该待测电路在非 正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。18. 根据权利要求17所述的测试系统，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测 电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最大输出电压V〇_max_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) > (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（1)其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min为所述待测电路 在正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输 入电压，Vo_min为所述待测电路在正常工作状态下的最小输出电压，以及Vo_max为所述 待测电路在正常工作状态下的最大输出电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状 态下的最大输入电压，以及Vin_min_T为所述待测电路在非正常工作状态下的最小输入电 压。19. 根据权利要求17所述的测试系统，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测 电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最小输出电压Vo_min_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) > (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（2) Vin_min_T Vin (Vin_maxX Vo_min_T) / (Vo_min) 等式（2) 其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min_T为所述待测电 路在非正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状态下 的最大输入电压，Vin_min为所述待测电路在正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max为 所述待测电路在正常工作状态下的最大输入电压，Vo_min为所述待测电路在正常工作状态 下的最小输出电压，以及V 〇_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输出电压。20. 根据权利要求17所述的测试系统，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测 电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最小输出电压Vo_min_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) < (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（3) Vin_min_T Vin (Vin_maxX Vo_min_T) / (Vo_min) 等式（3) 其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min_T为所述待测电 路在非正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状态下 的最大输入电压，Vin_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输入电压，Vo_min为 所述待测电路在正常工作状态下的最小输出电压，以及Vo_max为所述待测电路在正常工 作状态下的最大输出电压。21. 根据权利要求17所述的测试系统，所述调节所述待测电路的输入信号使得该待测 电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同包括： 当所述待测电路的输出为在非正常工作状态下的最大输出电压V〇_max_T时， 如果（Vin_min_TXVo_max)/(Vin_min) < (Vin_max_T X Vo_min) / (Vin_max) 则调节所述待测电路的输入信号为满足下述等式（4) (Vin_minX Vo_max_T) / (Vo_max) Vin Vin_max_T 等式（4) 其中，Vin为所述待测电路在非正常工作状态下的输入电压，Vin_min_T为所述待测电 路在非正常工作状态下的最小输入电压，Vin_max_T为所述待测电路在非正常工作状态下 的最大输入电压，Vin_max为所述待测电路在正常工作状态下的最大输入电压，Vo_min为 所述待测电路在正常工作状态下的最小输出电压，以及Vo_max为所述待测电路在正常工 作状态下的最大输出电压。22. 根据权利要求17所述的测试系统，所述待测电路为调整型电路，其包括主电路和 控制电路，在所述待测电路进入非正常工作状态时，所述测试控制电路输出一测试控制信 号给所述控制电路接收以调节所述主电路的增益范围，从而使得该待测电路在非正常工作 状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。23. 根据权利要求17所述的测试系统，所述待测电路包括PFM电路或PWM电路。24. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述测试源是一外加电源，其中所述 调节所述待测电路的输入信号是通过调节所述外加电源进行的。25. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述待测电路为多级级联的电路系 统中的其中一级电路，所述测试源为所述待测电路的前级电路，所述待测电路的输入信号 为所述待测电路的前级电路的输出电压，所述调节所述待测电路的输入信号是通过调节所 述待测电路的所述前任一级或前任意多级电路的输出电压来实现的。26. 根据权利要求25所述的测试系统，如果所述待测电路为调整型电路，通过调节所 述待测电路的输入信号且通过调节所述待测电路的反馈电路，使得该待测电路在非正常工 作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。27. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述待测电路为两级级联的电路系 统中的最后一级电路，所述测试源为所述待测电路的前一级电路，所述待测电路的输入信 号为所述待测电路的前一级电路的输出电压，如果所述待测电路为不调整型电路且所述前 一级电路为调整型电路，则通过调节所述前一级调整型电路的反馈电路使得该待测电路在 非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增益范围相同。28. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述待测电路为两级级联的电路系 统中的最后一级电路，所述测试源为所述待测电路的前一级电路，所述待测电路的输入信 号为所述待测电路的前一级电路的输出电压，如果所述待测电路为调整型电路且所述前一 级电路为不调整型电路，则通过调节所述待测电路的反馈电路且通过调节所述前一级调整 型电路的输入电压使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下 的增益范围相同。29. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述待测电路为两级级联的电路系 统中的最后一级电路，所述测试源为所述待测电路的前一级电路，所述待测电路的输入信 号为所述待测电路的前一级电路的输出电压，如果所述待测电路以及所述前一级电路为调 整型电路，则通过调节所述待测电路的反馈电路且通过调节所述待测电路的前级调整型电 路的反馈电路使得该待测电路在非正常工作状态下的增益范围与在正常工作状态下的增 益范围相同。30. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述待测电路为多级级联的电路系 统中的其中一级电路，所述测试控制电路从测试源开始依次逐级向各级电路发送调整信 号，并从测试源开始依次逐级接收各级电路发送的响应信号后，待测电路开始进行测试。31. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述待测电路为多级级联的电路系 统中的其中一级电路，所述测试控制电路向测试源和各级电路同时发送调整信号，并同时 接收测试源和各级电路发送的响应信号后，待测电路开始进行测试。32. 根据权利要求17-23任一项所述的测试系统，所述测试源向与其连接的后级电路 发送响应信号，并前一级电路向后一级电路逐级发送响应信号后，待测电路开始进行测试。
【文档编号】G06F1/28GK105824385SQ201510001617
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月4日
【发明人】曾剑鸿, 周子颖, 叶浩屹, 忽培青
【申请人】台达电子工业股份有限公司