本發(fā)明屬于電子產品老化裝置領域，具體地，涉及一種串聯快充老化控制系統(tǒng)。

背景技術：

目前市場上針對各個型號的電源類產品均采取點對點的即一對一的老化方式，即一個負載通道老化測試一個產品的方式，這一方式存在一個較大的弊端，即當負載通道的額定功率大大高于被老化測試產品的額定功率時，將造成設備使用效率的巨大浪費。比如一個額定功率達到100瓦的負載通道去老化一個20瓦的電源產品一天，則造成80瓦的功率余額一天未使用，大大降低了設備的使用效率。

現有技術的主要缺點是老化設備使用不夠靈活，一個負載通道只能老化一個被測產品，如果產品額定功率大大低于負載通道額定功率，將造成設備使用效率上的大大浪費并且浪費能源。

技術實現要素：

為克服現有技術中一個負載通道只能老化一個被測產品，如果產品額定功率大大低于負載通道額定功率，將造成設備使用效率上的大大浪費的弊端，本發(fā)明提供一種串聯快充老化控制系統(tǒng)，能串聯多個產品同時進行老化，可增加設備使用率，節(jié)約能源。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種串聯快充老化控制系統(tǒng)，包括電性串聯的主MCU、電源供電模塊和串聯控制電路。

其中，串聯控制電路包括整流橋電路以及與第一控制芯片電性連接的繼電器，繼電器用于將產品接入串聯控制電路或者將產品從串聯控制電路中斷開；整流橋電路用于將接入串聯控制電路中的產品串聯連接。

其中，還包括電性連接的第二控制芯片和快充控制電路, 用于支持快充通信協(xié)議QC2.0、QC3.0或MTK1.0、MTK2.0，所述的快充控制電路與串聯控制電路并聯后串聯連接主MCU。

其中，支持QC2.0、QC3.0協(xié)議的快充控制電路包括與主MCU連接的分壓電路，主MCU用于控制分壓電路分別產生0V、0.6V、3.3V的電壓。

其中，支持MTK1.0、MTK2.0協(xié)議的快充控制電路包括與主MCU連接的恒流電路，主MCU用于控制恒流電路產生400mA的電流，所述恒流電路包括電性連接的MOS管、運算放大器和比較放大器。

其中，還包括光電隔離器和子MCU，子MCU的一端通過光電隔離器與主MCU電連接，另一端與串聯控制電路或快充控制電路電性連接。

其中，還包括與主MCU電性串聯的上位機監(jiān)控系統(tǒng)和通信模塊，所述通信模塊包括電性連接的MAX485通信驅動電路、RS232轉RS485通信轉換器、撥碼開關。

本發(fā)明有益效果：本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)，具有串聯控制電路，能串聯多個產品同時進行老化測試，大大增加設備使用率，節(jié)約能源。具體地，如果一個負載通道的功率是160瓦，單個被測產品的功率是20瓦，采用本發(fā)明所述的串聯快充控制板，則可將8個該20瓦的被測試產品串聯起來進行老化測試，使設備的使用容量達到該負載通道的額定容量160瓦，以此提高設備使用率，節(jié)約能源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)的原理框圖。

圖2是本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)的串聯控制電路圖。

圖3是本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)的STM8S003F3控制芯片。

圖4是本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)的QC2.0，QC3.0快充控制電路圖。

圖5是本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)的MTK1.0和MTK2.0快充控制電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的一種串聯快充老化控制系統(tǒng)的技術方案做進一步說明。

如圖1所示，一種串聯快充老化控制系統(tǒng)，包括電性串聯的電源供電模塊、主MCU和串聯控制電路。

其中如圖2所示，串聯控制電路包括整流橋電路D29以及與STM8S003F3型號的第一控制芯片電連接的繼電器RL1，其中STM8S003F3第一控制芯片的PA1引腳連接至FD-CH1端，繼電器RL1用于將產品1接入串聯控制電路或者將產品1從串聯控制電路中斷開，其中產品1的正極經過VIN-CH1連接至整流橋電路的第1端，產品1的負極連接至整流橋電路的第3端GND-CH1；同理，STM8S003F3型號的第一控制芯片的PA1引腳連接至FD-CH2端，繼電器RL2用于將產品2接入串聯控制電路或者將產品2從串聯控制電路中斷開，其中產品2的正極經過VIN-CH2后并聯連接至整流橋電路的第2端及連接產品1負極的GND-CH1端，即產品1的負極連接至產品2的正極，同理產品2的負極連接至產品3的正極，串聯控制電路中連入多個產品時，連接方式以此類推；整流橋電路D29用于將接入串聯控制電路中的產品串聯連接。其工作原理是當有產品接入接口后，繼電器可將產品接入串聯電路，也可將產品從串聯電路中斷開；當產品被繼電器接入串聯電路之后，串聯電路中的整流橋會將本被測試產品的正極與前一個產品的負極相連接，將本產品的負極與后一個產品的正極相連接，實現串聯；當本被測產品被繼電器從串聯電路中斷開時，則整流橋會通過自身橋路來連接這個斷開的缺口，將前一產品的負極和后一產品的正極相連，仍然能實現串聯。因此，該串聯控制電路可以實現多個產品的串聯連接老化測試，提高設備利用率，降低能源損失。

例如當串聯控制電路提供8個產品接口時，一次可連接8個產品進行老化測試，如果將多個該串聯控制電路一起組合使用，則可實現0到16個或者0到24個以及更多數量的產品的任意串聯連接。

優(yōu)選地，鑒于現有技術老化設備不具備測試和老化快充類電源和快充類充電器的功能，本發(fā)明的一種串聯老化測試系統(tǒng)還提供快充控制電路，增加快充功能，進一步增加設備的功能，提高設備利用率，具體通過以下技術方案實現。

其中，本發(fā)明一種串聯老化測試系統(tǒng)還包括快充控制電路, 用于支持快充通信協(xié)議QC2.0、QC3.0或MTK1.0、MTK2.0，所述的快充控制電路與串聯控制電路并聯后連接MCU。

支持QC2.0、QC3.0協(xié)議的快充控制電路包括與主MCU連接的分壓電路，主MCU按照快充通信協(xié)議如QC2.0，QC3.0，驅動分壓電路生成快充通信信號，進而控制快充充電器的電壓值分別達到0V、0.6V、3.3V，快充充電器實現升壓或者降壓，進而實現快充測試和快充老化。

分壓電路包括如圖3所示的STM8S003F3型號的第二控制芯片和如圖4所示的快充信號產生電路，所述STM8S003F3第二控制芯片的PD4引腳和PD5引腳與分壓電路電連接，具體地：STM8S003F3第二控制芯片的PD4和PD5引腳分別經過電阻R136、R137后連接到三極管Q107和三極管Q108的基極，三極管Q107的集電極D-CH1連接到充電負載；三極管Q107和三極管Q108的發(fā)射極接地，同時三極管Q108的發(fā)射極串聯電阻R140和R139后連接到并聯的三極管Q107的集電極和電阻R138。

STM8S003F3第二控制芯片的PA3引腳和CH2引腳分別經過R141和R142后連接到三極管Q109和三極管Q110的基極，三極管Q109的集電極D+CH1連接到充電負載；三極管Q109和三極管Q110的發(fā)射極接地，同時三極管Q110的發(fā)射極串聯電阻R145和R144后連接到并聯的三極管Q109的集電極和電阻R143。

所述R136的電阻值為4.7k，R137的電阻值為4.7k，R140的電阻值為13.6k，R139的電阻值為1k，R138的電阻值為7.5k。

所述R141的電阻值為4.7k，R142的電阻值為4.7k，R145的電阻值為13.6k，R144的電阻值為1k，R143的電阻值為7.5k。

QC2.0，QC3.0快充控制模塊的工作原理是：STM8S003F3控制芯片控制Q107,Q108，Q109,Q110,可以在D-CH1和D+CH1上分別產生0V,0.6V,3.3V電壓。控制芯片內部程序按QC2.0和QC3.0的通信協(xié)議來控制這些電壓變化即實現快充功能。

其中，D1-CH1輸出高電平，Q107將導通，D-CH1將輸出0V；D1-CH1輸出低電平，D2-CH1輸出高電平，D-CH1將輸出0.6V；D1-CH1輸出低電平，D2-CH1輸出低電平，D-CH1將輸出3.3V；

D1+CH1輸出高電平， D+CH1將輸出0V；D1+CH1輸出低電平，D2+CH1輸出高電平，D+CH1將輸出0.6V；D1+CH1輸出低電平，D2+CH1輸出低電平，D+CH1將輸出3.3V；

這些電平只要按QC2.0或QC3.0的協(xié)議要求輸出形成快充命令，就可使快充產品工作在快充狀態(tài)。

其中如圖5所示，支持MTK1.0、MTK2.0協(xié)議的快充控制電路包括與主MCU連接的恒流電路，主MCU用于控制恒流電路產生400mA的電流，所述恒流電路包括電性連接的MOS管、運算放大器和比較放大器。其工作原理是主MCU控制電流信號的產生和關閉，MOS管、運算放大器和比較放大器組成一個恒流控制電路。其工作原理是當主MCU輸出高電平時，MOS管被驅動開始導通產生電流信號，電流信號流過取樣電阻后產生一個電壓信號，該電壓信號被輸入運算放大器進行放大，放大后的電壓信號在輸入比較放大器的反向輸入端，而該比較放大器的同相輸入端被接入了一個穩(wěn)定的基準電壓，該比較放大器的輸出端接入MOS管的柵極。當電流信號經過取樣電阻后形成的電壓信號放大后大于同相輸入端的基準電壓時，則輸出負電壓到MOS管的柵極，阻止MOS管上電流信號繼續(xù)變大，從而實現當流經MOS管的電流信號達到設計大小的電流時就恒定不再增大的恒流電路。該快充控制電路通過IO口控制該恒流信號按MTK1.0或MTK2.0的通信協(xié)議產生一個信號序列，從而實現控制相應快充產品工作在MTK1.0或MTK2.0快充模式下。

具體地，流過MOS管Q39的電流產生的電壓經過400MA CH1引腳進入運算放大器U49A，經過U49A放大后進入U49B，與U49B第5腳上的基準電壓進行比較，進一步控制U49B的輸出電壓，即U49B第7腳的電壓，U49B第7腳即HL-CH1的電壓連接著MOS管Q39的第1腳，當電流增大時，阻止電流增大，進而控制流過MOS管的電流恒定在400mA左右。子MCU通過IO口控制MTK-CH1引腳即可控制MOS管Q39上電流的產生與消失，只要控制MTK-CH1引腳按MTK快充協(xié)議開關產生快充命令，即可控制MTK類快充產品成功工作在快充狀態(tài)。

優(yōu)選地，本發(fā)明一種串聯老化測試系統(tǒng)還包括快充控制電路、光電隔離器和子MCU，子MCU的一端通過光電隔離器與主MCU電連接，另一端與串聯控制電路或快充控制電路電性連接。主MCU與子MCU通過光電隔離器進行連接，其好處是實現了與主控制芯片之間的電氣隔離，可以單獨工作不互相影響。

其中，還包括與主MCU電性串聯的上位機監(jiān)控系統(tǒng)和通信模塊，所述通信模塊包括電性連接的MAX485通信驅動電路、RS232轉RS485通信轉換器、撥碼開關。上位機監(jiān)控系統(tǒng)用于數據的監(jiān)控和控制命令的發(fā)送，其中控制命令分普通產品控制命令和快充產品控制命令（如果上位機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的是快充控制命令，則串聯控制電路先將產品從串聯電路中斷開，然后子MCU將按命令通過快充控制模塊對產品發(fā)送QC2.0，QC3.0快充命令或者MTK1.0MTK2.0等快充命令，使被測試產品進入快充工作狀態(tài)，然后串聯控制電路再將成功進入快充工作狀態(tài)的產品串接入串聯電路），上位機監(jiān)控系統(tǒng)通過RS232轉RS485通信模塊，將控制命令發(fā)送到主MCU，主MCU再將控制命令通過光電隔離器，發(fā)送給子MCU，子MCU接收到控制命令后開始執(zhí)行命令；通信模塊的工作電源采用一組與其他電路隔離的電源提供，工作穩(wěn)定可靠；主MCU用于接收來自上位機監(jiān)控系統(tǒng)的命令以及向上位機監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送工作數據；MAX485驅動電路則負責通信信號電平的轉換和穩(wěn)定；RS232轉RS485轉換器是為了將RS232通信信號轉換為RS485通信信號，以便上位機監(jiān)控系統(tǒng)的RS485通信模塊識別，而本發(fā)明采用RS485通信方式而不采用RS232通信方式是因為RS485通信方式傳輸距離更遠，通信可靠性更高；撥碼開關的作用是當多個本發(fā)明模塊一起使用時，通個撥碼開關上的不同撥碼來給每一個模塊分配一個獨立的識別地址，以供上位機監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)分每一個本發(fā)明模塊并實現監(jiān)控。

所述電源供電模塊將外部接入的12VDC供電通過PWM控制芯片轉化為交流電，然后通過變壓器分成多路電源輸出，每一路輸出之間經過變壓器實現了電氣隔離，相互獨立互不影響工作。多路輸出電源再經過整流濾波和穩(wěn)壓電路轉化為穩(wěn)定的5V直流工作電源，給主MCU、通信模塊及多個子MCU提供穩(wěn)定的直流工作電源。主MCU的供電電源也可直接由外接12V直流電經過穩(wěn)壓管后輸出的5V電源提供。

本發(fā)明一種串聯快充老化控制系統(tǒng)還包括數據采集電路，產品電壓的數據采集功能是由子MCU的AD數據轉換和采樣模塊實現的。產品電壓經過分壓電路形成電壓取樣信號，然后接入子MCU的AD數據轉換通道，實現數據采集，最后由子MCU處理，使用和發(fā)送電壓數據，實現實時監(jiān)控和控制。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。