專利名稱：應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置的制作方法
應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置
技術領域：
本發(fā)明涉及電子制造測試技術領域，特別涉及一種應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置。
背景技術：
在電子制造領域，生產的中間環(huán)節(jié)中往往需要對半成品電路板進行測試，測試過程經常需要貴重的測試設備與電路板進行電氣連接，如果待測電路板有故障，輸出給測試設備的電平過高，將會使測試設備失效、損壞，更換測試設備不僅耽誤生產，而且需要花費昂貴的維修費，額外增加了產品的生產成本。中國專利第02230708.7號公開了一種測試板的過電壓保護裝置，應用在待測電路板與測試設備之間，以保護測試設備。該測試板的過壓保護裝置使用保險絲和晶閘管，當電壓過高時晶閘管導通，電流過大而使保險絲熔斷，然而該方案的存在諸多缺點首先是保護閥值的調整需要反復試驗，而保險絲、晶閘管的一致性不是很好，只能是粗略調整；其次，該保護裝置的通用性不好，不同的測試對象需要重新調整闊值，過程復雜；另外，晶閘管控制極在得到高電壓后才導通，接著保險絲熔斷，保護不夠及時，后續(xù)電路(包括測試設備)在保護動作前仍然會受到瞬間的過壓威脅。

發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，在待測電路板輸出的電壓異常時，可靠地起到保護的目的，以防止測試設備的失效；其設置簡單，通用性好，能應用于測試不同類型的電路板過程中。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為
一種應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，連接于待測電路板與測試設備之間，包括有繼電器、與繼電器連接的單片機、連接于繼電器的其中一個觸點與單片機之間的
A/D轉換器、以及連接單片機用于存儲待測電路板的輸出標準電壓值的存儲器；繼電器的另外兩個觸點分別用于連接待測電路板與測試設備。
進一步地，所述繼電器與A/D轉換器之間連接有用于把電平變化的信號變換成恒定峰
3值電平的檢波電路，信號經過檢波電路提取峰值，再進入A/D轉換器。
進一步地，所述保護裝置還包括設置有復數(shù)個腳的排線座以及顯示測量排線座的各
個腳電平是否都正常的LED指示燈。
相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，在待測電路板
輸出的電壓異常時，能可靠地起到保護的目的，以防止測試設備的失效、損壞；其設置
簡單，通用性好，能應用于測試不同類型的電路板過程中。


圖1為本發(fā)明應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置原理框圖。 圖2為本發(fā)明其中一個實施例的原理框圖。 圖3為圖2的電路原理圖。
具體實施方式
請參閱圖l所示，本發(fā)明應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置連接于待測電路板 與測試設備之間，包括有繼電器、與繼電器連接的單片機、連接于繼電器的其中一個觸 點與單片機之間的A/D轉換器、以及連接單片機用于存儲待測電路板的輸出標準電壓值的 存儲器。繼電器的另外兩個觸點分別用于連接待測電路板與測試設備。上電測試前待測 電路板與測試設備通過繼電器斷開，上電測試后單片機通過A/D轉換器先讀取待測電路板 電壓，如果電壓在誤差允許的范圍內則繼電器閉合，待測板與測試設備接通；反之，則 不接通。為了得到標準電壓值，應先進入學習狀態(tài)，然后將合格的待測板上電，單片機 通過控制選通信號依次選通各路電壓進入模數(shù)轉換器，通過I2C總線依次讀取合格待測板 通過模數(shù)轉換器模數(shù)轉換后輸出的各路標準電壓值，并保存于存儲器，以供在測試狀態(tài) 下與測試電壓值對比。其中，所述繼電器為單刀雙擲的繼電器。
通常情況下，待測電路板與測試設備之間有多根導線相連，其中包括有電源線、 接地線、信號線等。所以保護裝置有多個對應繼電器切換，并且能夠設置各繼電器的 閉合次序，如待測板各電壓均正常，則按要求先接通地，然后接通電源，最后接通信 號線。
請參閱圖2、圖3所示，為具有兩個繼電器的情形，繼電器線圈通電時，觸點l與觸點 2接觸閉合。由于待測電路板輸出的排線往往有地線、電源線、信號線等，而信號又包括 有電平恒定的信號、以及電平變化的信號(如時鐘)。因此增加檢波電路把電平變化的 信號先變換成恒定峰值電平(例如低電平為0V，高電平為5V的時鐘信號，經過檢波電路后提取峰值，輸出恒定的5V電平)，再進入A/D轉換器。如圖3所示，本創(chuàng)作還設置有 8個腳的排線座CN5以及顯示測量排線座CN5的8個腳電平是否都正常的LED指示燈D9。 待測電路板輸出的信號排線連接到排線座CN5上，若待測電路板輸出排線為5位線，并且 連接到CN5后，假設CN5各腳收到的信號定義是1腳5V、 2腳SCL(高電平為5V的I2C總 線時鐘)、3腳SDA(高電平為5V的I2C總線數(shù)據)、4腳和5腳接地，其它腳懸空。測試的時 候排線座CN5的8個腳都進入各自的檢波電路，輸出恒定的峰值電平，經過電子開關后進 入A/D轉換器，單片機將讀取到排線座CN5的1腳峰值電平為5V， 2腳、3腳峰值電平5V， 4腳到8腳峰值電平為0V。這樣就無需考慮進入排線座CN5的各腳是何種信號，排線位數(shù) 少于或等于8位均可，從而實現(xiàn)了該保護裝置的通用性。LED指示燈D9顯示測量排線座 CN5的8個腳電平是否都正常，假設排線座CN5的2腳為5V，那么該信號可以連接至CN1 作為觸發(fā)信號，連接至觸發(fā)信號倒相電路。在測試的時候，待測電路板上電，排線座CN5 得到5V高電平進入CN1，經過觸發(fā)信號倒相電路的三極管Q1倒相后給輸入至單片機的15 腳，單片機的15腳收到下降沿后延時500ms，延時后輸入到電平驅動芯片IC3的8個恒定峰 值電平已穩(wěn)定，單片機接著通過切換電平驅動芯片IC3電子開關，經過A/D轉換器讀取各 路電壓，逐一判斷輸入到排線座CN5的各腳電平是否正常，如果正常則LED指示燈D9亮， 各個繼電器按設置好的閉合順序閉合，排線座CN5各腳便與輸出排線座CN4的各腳對應 連接起來了，即將待測電路板與測試設備連接起來，以測試待測電路板。如果排線座CN5 某腳電平不正常，為了避免威脅到測試設備，則繼電器均不閉合，LED指示燈D9不亮。 通過排線座CN2、 CN3連接至液晶屏做為輸出顯示設備，圖3中S1、 S2為按鍵，顯示屏和 按鍵都是用于設置該保護裝置。芯片IC2為I2C總線的A/D轉換器，模擬信號從l腳輸入， 數(shù)字信號通過9、 IO腳(12C總線)輸出。芯片IC1為I2C總線存儲器，單片機存取數(shù)據通 過5、 6腳。芯片IC5為驅動繼電器的芯片，從單片機輸出的控制電平經過IC5后可以直接 驅動繼電器。而芯片IC3是8選1電子開關，3腳為輸出，9、 10、 ll腳為通道選擇控制腳。
當有新類型的待測電路板時，先通過操作按鍵進入學習狀態(tài)，待測合格電路板通 上電，然后按"學習"鍵，單片機隨即讀取輸入到排線座CN5各腳的峰值電平，并作為 標準電壓值保存到存儲器里，測試時用于比較各腳峰值電壓是否等于標準電壓，或者 是否在允許誤差范圍內。
以上所描述的最佳實施例僅是對本發(fā)明進行闡述和說明，但并不局限于所公開的 任何具體形式，進行許多修改和變化是可能的。
權利要求
1. 一種應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，連接于待測電路板與測試設備之間，其特征在于包括有繼電器、與繼電器連接的單片機、連接于繼電器的其中一個觸點與單片機之間的A/D轉換器、以及連接單片機用于存儲待測電路板的輸出標準電壓值的存儲器；繼電器的另外兩個觸點分別用于連接待測電路板與測試設備。
2. 如權利要求l所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述 繼電器與A/D轉換器之間連接有用于把電平變化的信號變換成恒定峰值電平的檢波電路， 信號經過檢波電路提取峰值，再進入A/D轉換器。
3. 如權利要求2所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述 保護裝置還包括設置有復數(shù)個腳的排線座以及顯示測量排線座的各個腳電平是否都正常 的LED指示燈。
4. 如權利要求3所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述 檢波電路的數(shù)量與排線座腳的數(shù)量相匹配，所有檢波電路通過一電子開關連接至A/D轉換 器。
5. 如權利要求4所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述 單片機還連接有LCD顯示屏接口，以連接LCD顯示屏。
6. 如權利要求5所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述 單片機連接有電平驅動芯片，從單片機輸出的控制電平經過電平驅動芯片后直接驅動繼
7. 如權利要求6所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述繼電器為單刀雙擲的繼電器。
8. 如權利要求7所述的應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置，其特征在于所述 排線座設置有8個腳，相應地所述電子開關為8選1電子開關。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電路板測試中的電壓異常保護裝置，連接于待測電路板與測試設備之間，包括有繼電器、與繼電器連接的單片機、連接于繼電器的其中一個觸點與單片機之間的A/D轉換器、以及連接單片機用于存儲待測電路板的輸出標準電壓值的存儲器；繼電器的另外兩個觸點分別用于連接待測電路板與測試設備。本發(fā)明應用于電路板測試中的電壓異常保護裝置在待測電路板輸出的電壓異常時，可靠地起到保護的目的，以防止測試設備的失效；其設置簡單，通用性好，能應用于測試不同類型的電路板過程中。
文檔編號G01R1/00GK101464473SQ20081024211
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權日2008年12月31日
發(fā)明者卓成鈺, 楊軍治 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司