專利名稱：一種具有模擬電池功能的電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種具有模擬電池功能的電源技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有模擬電池功能的電源，具體應(yīng)用于便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造測(cè)試過(guò)程中。
背景技術(shù)：
[0002]目前，在人們的日常生活工作中，越來(lái)越多使用各種各樣的便攜式設(shè)備，如手機(jī)、平板電腦、電子書(shū)等。那么在生產(chǎn)這些產(chǎn)品時(shí)，都將涉及到檢測(cè)這些產(chǎn)品功能的生產(chǎn)測(cè)試問(wèn)題。而由于這些產(chǎn)品都是便攜式的，那么必然要使用到電池給這些產(chǎn)品供電。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)測(cè)試當(dāng)中，如果便攜式產(chǎn)品需要測(cè)試功耗和充電功能，都將使用到電池模擬器來(lái)支持這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。傳統(tǒng)的電池模擬器基本具備以下功能:[0003]I)負(fù)載電流變化時(shí)非常快的反應(yīng)速率；[0004]2)可改變輸出電阻模擬電池反應(yīng)；[0005]3)電流測(cè)量功能；[0006]4)電壓測(cè)量功能；[0007]從上面可以看出傳統(tǒng)的電池模擬器能夠模擬電池的很多特性，從而使得研發(fā)工程師能夠更好的了解產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)等信息。傳統(tǒng)的電池模擬器設(shè)計(jì)之初，就是用于實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)用途的，其功能完備且強(qiáng)大，但是其價(jià)格和體積也相應(yīng)的很高、很大。在大批量的生產(chǎn)測(cè)試中使用這種價(jià)格高，體積大的儀器存在以下幾個(gè)問(wèn)題:[0008]I)生產(chǎn)測(cè)試中儀器的功能沒(méi)有充分利用；[0009]2)價(jià)格高，增加生產(chǎn)成本；[0010]3)體積大，使得生產(chǎn)空間利用率低，間接增加生產(chǎn)成本；[0011]上述存在的幾個(gè)問(wèn)題成為便攜式產(chǎn)品生產(chǎn)測(cè)試領(lǐng)域需要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容[0012]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供了一種具有模擬電池功能的電源。它以較低的成本和較小的模塊體積，完成現(xiàn)有便攜式產(chǎn)品生產(chǎn)測(cè)試中給便攜式產(chǎn)品供電電流電壓、充電電流的測(cè)量的解決方案。[0013]本實(shí)用新型的上述目 的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種具有模擬電池功能的電源，其特征在于:包括電源管理單元、總線接口單元、信號(hào)處理單元、模擬信號(hào)輸出單元、功率放大單元、模擬信號(hào)采集單元、過(guò)流保護(hù)單元和過(guò)壓保護(hù)單元，所述總線接口單元連接信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元分別連接模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元，模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元連接到功率放大單元，功率放大單元連接過(guò)流保護(hù)單元，過(guò)流保護(hù)單元連接過(guò)壓保護(hù)單元。[0014]所述電源管理單元包括電源輸入濾波和電壓轉(zhuǎn)換；[0015]所述總線接口單元，主要是把TTL電平形式的RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合一主多從總線形式的信號(hào)，最大可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)PC控制254個(gè)電池模擬電源；[0016]所述信號(hào)處理單元主要承擔(dān)著以下幾個(gè)任務(wù):[0017]—處理來(lái)自遠(yuǎn)程控制器的數(shù)字指令；[0018]——設(shè)置輸出電壓；[0019]—設(shè)置輸出/入限流；[0020]—設(shè)置過(guò)壓保護(hù)電壓；[0021 ]—監(jiān)控過(guò)壓過(guò)流狀態(tài)是否發(fā)生；[0022]——回讀輸出/入的電流；[0023]所述模擬信號(hào)輸出單元是把信號(hào)處理單元輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)；[0024]所述功率放大單元是把模擬信號(hào)單元輸出的模擬信號(hào)功率放大后輸出；[0025]所述模擬信號(hào)采集單元的任務(wù)是采集輸出的模擬信號(hào)電壓值和輸出的電流信號(hào)電壓值；[0026]所述過(guò)流保護(hù)單元是防止輸出的電流大于設(shè)定限流的保護(hù)電路；[0027]所述過(guò)壓保護(hù)單元是為了防止功率放大單元輸出的電壓值與設(shè)定值不符合而設(shè)計(jì)的保護(hù)電路；[0028]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是:[0029]1、體積小重量輕——這樣可以非常方便的把電池模擬電源放置在測(cè)試設(shè)備內(nèi)部，不占用額外的空間，減小測(cè)試夾具的體積，在相同的一條生產(chǎn)線上，能放下更多的測(cè)試夾具，從而提高工廠生產(chǎn)可使用空間的利用率；[0030]2、成本低，性能足夠——因?yàn)楸銛y式消費(fèi)類電子產(chǎn)品在批量生產(chǎn)前，都已經(jīng)做過(guò)很多方式的測(cè)試和驗(yàn)證，足夠證明其產(chǎn)品的性能，所以在批量測(cè)試時(shí)的主要任務(wù)就是檢測(cè)便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品的功能是否達(dá)成設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)由于量產(chǎn)的原因，必定需要很多的測(cè)試夾具，所以也需要采用很多的電源。如果使用傳統(tǒng)的臺(tái)式儀表，其價(jià)格至少萬(wàn)元以上，而SiFO設(shè)計(jì)的電池模擬電源只需要傳統(tǒng)儀表大約30%的價(jià)格.這樣可以大大的減小測(cè)試成本的投入；[0031]3、硬件接口資源需求低——傳統(tǒng)臺(tái)式電源的遠(yuǎn)程控制接口，大約有UART，USB,GPIB, LXI等，如果使用一個(gè)測(cè)試夾具需要使用多臺(tái)電源給被測(cè)品供電的話，那么遠(yuǎn)程控制接口的的問(wèn)題將變的非常突出。例如使用UART接口的傳統(tǒng)臺(tái)式電源，如果PC需要同時(shí)控制2個(gè)臺(tái)式電源，那么PC就必須要2個(gè)UART 口，如果是需要控制10個(gè)臺(tái)式電源，那么就需要10個(gè)UART 口，但是PC的資源不是無(wú)限的，往往這是PC不能滿足這樣的測(cè)試需求，那么就只好通過(guò)增加UART擴(kuò)展卡的方式來(lái)增加UART 口。主要做不僅增加成本而且也增加了夾具的布線布局難度。而SiFO設(shè)計(jì)的電池模擬電源只需要I個(gè)UART 口就能同時(shí)控制多達(dá)254個(gè)，因此克服了成本和布線布局的問(wèn)題。


[0032]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。[0033]圖2是本實(shí)用新型原理示意圖。
具體實(shí)施方式
[0034]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述:[0035]如圖1所示，一種具有模擬電池功能的電源，其特征在于:包括電源管理單元、總線接口單元、信號(hào)處理單元、模擬信號(hào)輸出單元、功率放大單元、模擬信號(hào)采集單元、過(guò)流保護(hù)單元和過(guò)壓保護(hù)單元，所述總線接口單元連接信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元分別連接模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元，模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元連接到功率放大單元，功率放大單元連接過(guò)流保護(hù)單元，過(guò)流保護(hù)單元連接過(guò)壓保護(hù)單元。[0036]如圖2所示，本實(shí)用新型電池模擬電源的控制方式如下:[0037]上位機(jī)通過(guò)RS232發(fā)送數(shù)據(jù)給SP826H電池模擬電源，電池模擬電源中的MCU接收到數(shù)據(jù)以后先分析上位機(jī)需要做的動(dòng)作，然后MCU再控制相應(yīng)的模塊動(dòng)作，之后MCU再通過(guò)RS232總線接口返回?cái)?shù)據(jù)給上位機(jī)；例如上位機(jī)發(fā)送一個(gè)設(shè)置電池模擬電源輸出電壓值的指令，MCU接收到以后將控制DAC模塊輸出相應(yīng)電壓值，然后MCU再通過(guò)ADC采集回運(yùn)放模塊輸出的電壓值與設(shè)定電壓值做對(duì)比，如果兩個(gè)值相差在1%范圍內(nèi)則返回給上位機(jī)電池模擬電源輸出設(shè)置正確的，這樣就是一個(gè)完整的通信控制流程。[0038]在本實(shí)用新型電池模擬電源的原理示意中，MUC模塊承擔(dān)的是通信協(xié)議解析，DAC輸出控制，ADC模塊讀取，MUX模塊控制等；DAC模塊的任務(wù)是把MCU輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電源信號(hào)提供給運(yùn)放，運(yùn)放在把模擬電壓信號(hào)的功率放大輸出。Current shunt是電流采樣電阻，有三種規(guī)格，0.1歐姆、I歐姆、10歐姆；MUX模塊就是用于切換電流采樣電阻的開(kāi)關(guān)，以便適應(yīng)不同精度量程的要求；PGA模塊是可編程增益運(yùn)輸放大器的簡(jiǎn)稱，用于把電流采樣電阻兩端的電壓信號(hào)放大，提供給ADC采樣模塊做模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，然后MCU再處理就可以得到電池模擬電源輸出或輸入的電流值。限流保護(hù)模塊是限制輸出或輸入到電池模擬電源的電流，過(guò)壓保護(hù)模塊是在電池模擬電源工作異常時(shí)，能夠保證電池模擬電源輸出的電壓值不超過(guò)需要保護(hù)的電壓。[0039]但是，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了更好的使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本專利，不能理解為是對(duì)本專利包括范圍的限制；只要是根據(jù)本專利所揭示精神的所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利包括的范圍。
權(quán)利要求1.一種具有模擬電池功能的電源，其特征在于:包括電源管理單元、總線接口單元、信號(hào)處理單元、模擬信號(hào)輸出單元、功率放大單元、模擬信號(hào)采集單元、過(guò)流保護(hù)單元和過(guò)壓保護(hù)單元，所述總線接口單元連接信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元分別連接模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元，模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元連接到功率放大單元，功率放大單元連接過(guò)流保護(hù)單元,過(guò)流保護(hù)單元連接過(guò)壓保護(hù)單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有模擬電池功能的電源，其特征在于包括電源管理單元、總線接口單元、信號(hào)處理單元、模擬信號(hào)輸出單元、功率放大單元、模擬信號(hào)采集單元、過(guò)流保護(hù)單元和過(guò)壓保護(hù)單元，所述總線接口單元連接信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元分別連接模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元，模擬信號(hào)輸出單元和模擬信號(hào)采集單元連接到功率放大單元，功率放大單元連接過(guò)流保護(hù)單元，過(guò)流保護(hù)單元連接過(guò)壓保護(hù)單元。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)是體積小重量輕；成本低，性能足夠；硬件接口資源需求低。
文檔編號(hào)G01R31/00GK203069688SQ20122062169
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者蘭培霞, 黃菲, 李二文 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)世紀(jì)?？萍加邢薰?br>