一种带测试监控功能的直流电源模块的制作方法

本发明涉及一种直流电源模块，特别涉及一种带测试监控功能的直流电源模块。

背景技术：

在电子产品调试测试和工厂生产测试时，稳压电源是一种用得比较多的设备，主要用于给电子产品供电，功能强一些的还可以查看供电电压和电流。但现有的稳压电源设备只能够显示当前的电压和电流，不能够跟踪电子产品连续工作过程中的功耗状态，当需要获得电子产品的典型功耗值和最大、最小功耗值时，测试过程会非常麻烦。另外，当电子产品出现异常掉电时，也无法知道异常问题出现的时间，只能借助示波器来监控电压状态，但此时却无法知道对应的电流状态，异常问题定位的工作效率不是很高。

本实用新型是一种带测试监控功能的直流电源模块，电源模块可将输入的 5V-30V电压降压到0.8V-24V电压输出，同时能够按照预先设置的频率来测量输出的电压和电流，并将测得的电压值和电流值通过UART接口连续不断的输出，可应用于电子产品调试测试和工厂生产测试，方便监控电子产品功耗状态、负载变化情况，以及查找异常掉电问题。另外，该模块还可以灵活控制输出电压上电和下电，可辅助进行产品调试阶段的上下电压力测试。

技术实现要素：

本实用新型是一种带测试监控功能的直流电源模块，电源模块可将输入的 5V-30V电压降压到0.8V-24V电压输出，同时能够按照预先设置的频率来测量输出的电压和电流，并将测得的电压值和电流值通过UART接口连续不断的输出，可应用于电子产品调试测试和工厂生产测试，方便监控电子产品功耗状态、负载变化情况，以及查找异常掉电问题。另外，该模块还可以灵活控制输出电压上电和下电，可辅助进行产品调试阶段的上下电压力测试。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种带测试监控功能的直流电源模块，主要包括EMC保护模块、DC/DC降压模块、检流电阻R、电压差放大电路、MCU控制器、ADC转换模块、LED指示灯和数码管。

更进一步地，输入电压的输入端连接EMC保护模块的输入端，EMC保护模块的输出端连接DC/DC降压模块的输入端，DC/DC降压模块的输出端连接检流电阻 R的一端，检流电阻R的另一端连接电压输出的输出端。

更进一步地，电压差放大电路的输入端分别连接检流电阻R的两端，电压差放大电路的输出端连接ADC转换模块的输入端，ADC转换模块的输出端连接MCU 控制器的信号输入端。

更进一步地，电压输出端连接ADC转换模块的输入端，ADC转换模块的输出端连接MCU控制器的信号输入端。

更进一步地，MCU控制器与UART接口双向信号连接。

更进一步地，MCU控制器的输出端连接LED指示灯和数码管。

更进一步地，MCU控制器的控制信号输出端连接DC/DC降压模块的使能控制端。

该带测试监控功能的直流电源模块基本工作原理如下：

用户通过UART接口发送命令给MCU，通知MCU设置期望的输出电压值，然后使能DC/DC降压模块的电压输出；当输出电压开启，且有负载时，就会有电压流经检流检流电阻R，在检流电阻R上形成一个微小的电压差，后续的电压差放大电路将把电压差值放大到一个较大的容易测量的电压值；ADC转换模块采样到放大后的电压值，同时采样到输出电压值，将两个电压值发送给MCU控制器。MCU控制器根据电压差放大电路放大后的电压值可以计算出检流电阻两端的实际电压差，然后根据检流电阻R的值计算出输出电流，再结合输出电压值，可以计算出瞬时的功率值。

MCU控制器将输出电流值和输出电压值、以及瞬时功率值通过UART口发送出来。通过设定发送频率，用户就可以获得指定时段内被测产品的负载状态数据，可用于分析被测产品的工作参数，也可用于调试解决问题。

另外，MCU控制器也会将测得的输出电压和输出电流通过数码管显示出来，方便用户直接查看负载工作状态。可以设置电压监控门限和电流监控门限，当MCU控制器检测到输出电压或输出电流超出了设定门限之后，将通过点亮LED指示灯来进行告警。可以设置上下电时间参数来让MCU控制器控制DC/DC降压模块按照预定程式进行上电和下电，实现上下电压力测试的自动化控制。

本实用新型是一种带测试监控功能的直流电源模块，电源模块可将输入的 5V～30V电压降压到0.8V～24V电压输出，同时能够按照预先设置的频率来测量输出的电压和电流，并将测得的电压值和电流值通过UART接口连续不断的输出，可应用于电子产品调试测试和工厂生产测试，方便监控电子产品功耗状态、负载变化情况，以及查找异常掉电问题。另外，该模块还可以灵活控制输出电压上电和下电，可辅助进行产品调试阶段的上下电压力测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1是一种带测试监控功能的直流电源模块的内部电路连接图。

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做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。

实施例一

参见图1，一种带测试监控功能的直流电源模块，主要包括EMC保护模块、 DC/DC降压模块、检流电阻R、电压差放大电路、MCU控制器、ADC转换模块、 LED指示灯和数码管。

更进一步地，输入电压的输入端连接EMC保护模块的输入端，EMC保护模块的输出端连接DC/DC降压模块的输入端，DC/DC降压模块的输出端连接检流电阻 R的一端，检流电阻R的另一端连接电压输出的输出端。

更进一步地，电压差放大电路的输入端分别连接检流电阻R的两端，电压差放大电路的输出端连接ADC转换模块的输入端，ADC转换模块的输出端连接MCU 控制器的信号输入端。

更进一步地，电压输出端连接ADC转换模块的输入端，ADC转换模块的输出端连接MCU控制器的信号输入端。

更进一步地，MCU控制器与UART接口双向信号连接。

更进一步地，MCU控制器的输出端连接LED指示灯和数码管。

更进一步地，MCU控制器的控制信号输出端连接DC/DC降压模块的使能控制端。

更进一步地，MCU选型为AT89C2051-24PU。

该带测试监控功能的直流电源模块基本工作原理如下：

用户通过UART接口发送命令给MCU，通知MCU设置期望的输出电压值，然后使能DC/DC降压模块的电压输出；当输出电压开启，且有负载时，就会有电压流经检流检流电阻R，在检流电阻R上形成一个微小的电压差，后续的电压差放大电路将把电压差值放大到一个较大的容易测量的电压值；ADC转换模块采样到放大后的电压值，同时采样到输出电压值，将两个电压值发送给MCU控制器。MCU控制器根据电压差放大电路放大后的电压值可以计算出检流电阻两端的实际电压差，然后根据检流电阻R的值计算出输出电流，再结合输出电压值，可以计算出瞬时的功率值。

MCU控制器将输出电流值和输出电压值、以及瞬时功率值通过UART口发送出来。通过设定发送频率，用户就可以获得指定时段内被测产品的负载状态数据，可用于分析被测产品的工作参数，也可用于调试解决问题。

另外，MCU控制器也会将测得的输出电压和输出电流通过数码管显示出来，方便用户直接查看负载工作状态。可以设置电压监控门限和电流监控门限，当MCU控制器检测到输出电压或输出电流超出了设定门限之后，将通过点亮LED指示灯来进行告警。可以设置上下电时间参数来让MCU控制器控制DC/DC降压模块按照预定程式进行上电和下电，实现上下电压力测试的自动化控制。

本实用新型是一种带测试监控功能的直流电源模块，电源模块可将输入的 5V-30V电压降压到0.8V-24V电压输出，同时能够按照预先设置的频率来测量输出的电压和电流，并将测得的电压值和电流值通过UART接口连续不断的输出，可应用于电子产品调试测试和工厂生产测试，方便监控电子产品功耗状态、负载变化情况，以及查找异常掉电问题。另外，该模块还可以灵活控制输出电压上电和下电，可辅助进行产品调试阶段的上下电压力测试。

如上所述，可较好的实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言，根据本发实用新型的教导，设计出不同形式的直流电源模块并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。