一种电源产品的压敏电阻过载测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及电源测试领域，具体涉及一种电源产品的压敏电阻过载测试装置。


背景技术：

2.随着国家标准gb4943最新版本2022版的颁布，对于电源类产品增加了一些新的测试，如果电源类产品带有压敏电阻器，针对此项gb4943标准新增了一项压敏电阻器的过载测试，该项测试中需要调节一个测试电阻rx来进行测试，如图1所示，测试要求将测试电阻rx串联连接在交流电源和电源产品之间，如果电源产品的额定电压是vr，交流电源的电压需要设定为2
×
vr，然后依次按照rx＝16
×
vr、rx＝8
×
vr、rx＝4
×
vr、rx＝2
×
vr
…
的规律调节测试电阻rx的大小，对电源产品进行过载测试。
3.目前，对于这项测试常用的方法是手动更换测试电阻rx，但是手动更换需要准备很多不同电阻值的电阻，并且更换一个电阻值需要的时间也比较长，严重影响测试效率。另一方面，由于测试电阻rx需要串联在交流电网中，要求该电阻具有很大的额定功率，目前市场上的可编程电阻箱虽然可以调整多种阻值的电阻，但是市场上的可编程电阻箱都是工作在直流电路里，其额定功率很小，并不能适用于本项测试。所以，目前亟需一种新的针对电源产品的压敏电阻过载测试装置，以提高测试效率。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型提供了一种电源产品的压敏电阻过载测试装置，能够适用于交流电路中的电阻切换，提高了包含压敏电阻器电源产品的测试效率。
5.本实用新型实施例提供了一种电源产品的压敏电阻过载测试装置，所述装置包括：可调交流电源和多个测试电阻单元；所述可调交流电源的交流输入端与市电电网连接，所述可调交流电源的第一交流输出端以并联的方式分别与各个测试电阻单元的输入端连接，各个测试电阻单元的输出端均与电源产品的第一输入端连接，所述可调交流电源的第二交流输出端与所述电源产品的第二输入端连接；其中，所述测试电阻单元包括测试电阻、开关三极管、光耦和双向可控硅，所述测试电阻的第一端与所述可调交流电源的第一交流输出端连接，所述测试电阻的第二端与所述双向可控硅的第一主电极连接，所述双向可控硅的第二主电极与所述电源产品的第一输入端连接，所述开关三极管的发射极与预设直流电源连接，所述开关三极管的集电极与光耦的第一输入端连接，所述开关三极管的基级用于接收低电平信号，所述光耦的第二输入端与大地连接，所述光耦的第一输出端与所述测试电阻的第二端连接，所述光耦的第二输出端与所述电源产品的第一输入端连接，所述双向可控硅的门级和所述光耦的第一输出端连接。
6.可选地，所述测试电阻单元还包括吸收电阻和吸收电容，所述吸收电阻的第一端与所述双向可控硅的第一主电极连接，所述吸收电阻的第二端与所述吸收电容的第一端连接，所述吸收电容的第二端与所述双向可控硅的第二主电极连接，所述吸收电阻和吸收电
容用于吸收双向可控硅关断时产生的电压尖峰。
7.可选地，所述装置还包括应急开关，所述应急开关的一端与所述可调交流电源的第一交流输出端连接，所述应急开关的另一端以并联的方式分别与各个测试电阻单元的输入端连接。
8.可选地，所述装置还包括调节模块和通信模块，所述调节模块分别与所述可调交流电源和所述通信模块通信连接，所述通信模块包括多个输出引脚，所述通信模块的各个输出引脚与各个测试电阻单元中开关三极管的基级一一对应连接，所述调节模块用于调节所述可调交流电源的电压，所述调节模块还用于通过所述通信模块的输出引脚向各个测试电阻单元中开关三极管的基级发出低电平信号。
9.可选地，所述装置包括测试电阻为3.52kω的测试电阻单元、测试电阻为3.68kω的测试电阻单元和测试电阻为3.84kω的测试电阻单元。
10.可选地，所述装置包括6个测试电阻单元，其中包括两个测试电阻为3.52kω的测试电阻单元、两个测试电阻为3.68kω的测试电阻单元和两个测试电阻为3.84kω的测试电阻单元。
11.可选地，所述通信模块包括微控制单元和i/o扩展芯片，所述微控制单元与所述调节模块通信连接，所述微控制单元与所述i/o扩展芯片通过i2c协议通信连接，所述i/o扩展芯片的多个输出引脚与各个测试电阻单元中开关三极管的基级一一对应连接。
12.可选地，所述微控制单元与所述调节模块通过usb接口通信连接。
13.可选地，所述微控制单元的型号为8051。
14.可选地，所述光耦的第一输入端、第一输出端和第二输出端上还连有均衡电阻，所述均衡电阻用于限制流过所述光耦的电流。
15.本实用新型提供的技术方案，具有如下技术效果：
16.本实用新型提供电源产品的压敏电阻过载测试装置，通过双向可控硅部署了测试电阻单元，从而将大功率测试电阻串联在交流电路里，解决了测试电阻额定功率的问题。同时可调交流电源和电源产品之间并联了多个测试电阻单元。每个测试电阻单元通过开关三极管的基级接收低电平信号，从而导通光耦，进而导通双向可控硅，将测试电阻单元中的测试电阻串联在可调交流电源和电源产品之间。当用户需要执行多种不同电阻的测试时，一方面可以将每个测试电阻单元中的测试电阻配置为不同大小，按照测试电阻的要求，先对可调交流电源的电压进行调整，然后只需依次给每个测试电阻单元提供低电平信号即可实现测试电阻的快速切换；另一方面，可以给若干测试电阻单元同时提供低电平信号，使其中的多个测试电阻并联，并联的得到的总电阻值相当于在可调交流电源和电源产品之间串联新的电阻，从而通过不同测试电阻单元之间的并联配合，基于有限的测试电阻能够生成大量新电阻值，在较少的硬件需求条件下能够实现较大的测试范围，降低了测试装置的制作成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
18.图1示出了现有技术中的压敏电阻测试的结构示意图；
19.图2示出了本实用新型实施例中的一种电源产品的压敏电阻过载测试装置的结构示意图；
20.图3示出了本实用新型实施例中的测试电阻单元的结构示意图。
21.图4示出了本实用新型实施例中的一种电源产品的压敏电阻过载测试装置的另一个结构示意图；
22.图5示出了本实用新型实施例中的一种电源产品的压敏电阻过载测试装置的另一个结构示意图；
23.图6示出了本实用新型实施例中的通信模块的结构示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“抵接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.如图2和图3所示，为本实用新型提供的一种电源产品的压敏电阻过载测试装置，包括可调交流电源01和多个测试电阻单元02，能够解决难以将较大功率的电阻串联在交流电路中且实现快速切换的问题。
28.其中，可调交流电源01的交流输入端与市电电网连接，可调交流电源01用于根据待测试电源产品03的额定电压vr进行调整，从而输出电压为2
×
vr。可调交流电源01的第一交流输出端以并联的方式分别与各个测试电阻单元02的输入端连接，各个测试电阻单元02的输出端均与电源产品03的第一输入端连接，可调交流电源01的第二交流输出端与电源产品03的第二输入端连接。
29.具体地，每一个测试电阻单元02均用于将一个测试电阻rc1串联在可调交流电源01和电源产品03之间，每一个测试电阻单元02通过外部输入的低电平信号触发，当测试电阻单元02接收到低电平信号时，测试电阻单元02中的测试电阻rc1，即视为串联在可调交流电源01和电源产品03之间。用户可以根据不同的测试需求，为每个测试电阻单元02配置不
同的测试电阻rc1，当用户需要使用不同阻值对电源产品03进行测试时，只需依次为各个测试电阻单元02提供低电平信号，即可实现测试电阻rc1的快速切换。或者，用户也可以预先为每个测试电阻单元02配置相同的测试电阻阻值，通过同时为多个测试电阻单元02提供低电平信号，使多个测试电阻单元02同时连接在可调交流电源01和电源产品03之间，且各个测试电阻单元02中的测试电阻rc1处于并联状态，能够形成与测试电阻rc1阻值不同的新阻值。另外，还可以预先为部分测试电阻单元02配置不同的测试电阻阻值，部分测试电阻单元02配置相同的测试电阻阻值，实现更多的组合情况，以适应更广泛的测试场景。基于此，本实用新型实施例提供的电源产品的压敏电阻过载测试装置，能够基于有限的测试电阻rc1生成大量新电阻值，在较少的硬件需求条件下能够实现较大的测试范围，降低了测试装置的制作成本。
30.具体地，本实用新型实施例提供的测试电阻单元02为了实现较大额定功率电阻在交流电路中的快速加入和退出，如图3所示，测试电阻单元02包括测试电阻rc1、开关三极管q2、光耦u1和双向可控硅q1。测试电阻rc1的第一端与可调交流电源01的第一交流输出端连接，测试电阻rc1的第二端与双向可控硅q1的第一主电极连接，双向可控硅q1的第二主电极与电源产品03的第一输入端连接，开关三极管q2的发射极与预设直流电源vcc连接，开关三极管q2的集电极与光耦u1的第一输入端连接，开关三极管q2的基级用于接收低电平信号，光耦u1的第二输入端与大地gnd连接，光耦u1的第一输出端与测试电阻rc1的第二端连接，光耦u1的第二输出端与电源产品03的第一输入端连接，双向可控硅q1的门级和光耦u1的第一输出端连接。
31.当用户需要将测试电阻rc1串联在可调交流电源01和电源产品03之间时，给开关三极管q2的基级提供一个低电平信号，使开关三极管q2导通，预设直流电源vcc的高电平直流电(通常5v电源)通过开关三极管q2的发射极到达集电极，输入光耦u1的第一输入端，经过光耦u1的第二输入端流入大地，光耦u1中的发光二极管被导通发光，照射光耦u1中的光电双向可控硅，使光耦u1中的光电双向可控硅导通，从而光耦u1的第一输出端和第二输出端导通，交流可调电源输出的交流电可流过光耦u1的第一输出端和第二输出端所在的线路，双向可控硅q1的门级在该线路上接收到交流电，使双向可控硅q1的第一主电极和第二主电极导通，从而基于双向可控硅q1双向导通的特性，将测试电阻rc1串联在了可调交流电源01和电源产品03形成的交流电路之间，实现了大功率测试电阻rc1在交流电路中的串联，同时解决了电阻额定功率和电阻快速切换的问题。
32.具体地，在一实施例中，如图3所示，测试电阻单元02还包括吸收电阻rc2和吸收电容c1。其中，吸收电阻rc2的第一端与双向可控硅q1的第一主电极连接，吸收电阻rc2的第二端与吸收电容c1的第一端连接，吸收电容c1的第二端与双向可控硅q1的第二主电极连接。由吸收电阻rc2和吸收电容c1组成的支路用于吸收双向可控硅q1关断时产生的电压尖峰，从而保证压敏电阻过载测试装置的可靠性和安全性。
33.具体地，在一实施例中，如图4所示，本实用新型实施例提供的电源产品的压敏电阻过载测试装置还包括应急开关s1，应急开关s1的一端与可调交流电源01的第一交流输出端连接，应急开关s1的另一端以并联的方式分别与各个测试电阻单元02的输入端连接。应急开关s1起到应急断电保护作用，当测试出现异常且无法控制交流可调电源时，可以通过关断应急开关s1来快速关闭测试环路，起到保护作用。
34.具体地，在一实施例中，如图5所示，本实用新型实施例提供的电源产品的压敏电阻过载测试装置还包括调节模块04和通信模块05，调节模块04分别与可调交流电源01和通信模块05通信连接，通信模块05包括多个输出引脚，通信模块05的各个输出引脚与各个测试电阻单元02中开关三极管q2的基级一一对应连接，调节模块04用于调节可调交流电源01的电压，在本实施例中，调节模块04可以选择基于arm架构或者x86架构的主控板主控设备，例如arm7、arm9等，通过gpib/rs232协议与可调交流电源01连接。调节模块04还用于通过通信模块05的输出引脚向各个测试电阻单元02中开关三极管q2的基级发出低电平信号。在本实施例中，通信模块05可以选择包括但不限于8位、16位、32位的单片机，例如stm32单片机等。通过调节模块04和通信模块05，可以在调节模块04实现一键调节，对可调交流电源01的电压调节，并根据可调交流电源01的电压，一键输出对应数量的低电平信号到对应数量的测试电阻单元02，从而进行相应的测试。无需对可调节流电源的电压进行调节之后，再单独依次对各个测试电阻单元02设置低电平信号。通过调节模块04直接实现双向调节，节省调试步骤，进一步提高测试效率。
35.具体地，在一实施例中，如图6所示，通信模块05包括微控制单元mcu和i/o扩展芯片06。对于一些测试不同阻值需求较多的场景，需要并联较多的测试电阻单元02，例如：按照rx＝16
×
vr、rx＝8
×
vr、rx＝4
×
vr、rx＝2
×
vr
…
的规律调节测试电阻rc1，第一次需要1个测试电阻单元02，第二次需要2个相同的测试电阻单元02并联，第三次需要4个测试电阻单元02，第四次需要8个测试电阻单元02
…
，传统的通信芯片输出引脚数量不多，无法兼容较多的测试电阻单元02。故本实用新型实施例通过微控制单元mcu与调节模块04通信连接，例如pcie总线，具体地，本实施例通过usb接口将微控制单元mcu与调节模块04通信连接，提高装置整体的可兼容性和可插拔性。另外，将微控制单元mcu与i/o扩展芯片06通过i2c协议通信连接，再将i/o扩展芯片06的多个输出引脚与各个测试电阻单元02中开关三极管q2的基级一一对应连接，如图6中的p1.0～p1.5实现输出引脚扩展的效果。本实施例中，微控制单元mcu可以选择成本较低的芯片，例如8051，i/o扩展芯片可以选择pca9555pw,118。通过i/o扩展芯片06对微控制单元mcu的输出引脚进行扩展，如果引脚数量不够，可以继续使用多个i/o扩展芯片06，从而能够进一步扩大本实用新型实施例提供的压敏电阻过载测试装置的测试范围，且降低了硬件成本。
36.具体地，在一实施例中，本实用新型实施例提供的电源产品的压敏电阻过载测试装置，包括测试电阻为3.52kω的测试电阻单元、测试电阻为3.68kω的测试电阻单元和测试电阻为3.84kω的测试电阻单元三种，从而至少能够针对220v、230v、240v三种市电电压的常用电源产品进行测试。
37.具体地，在本实施例中，进一步地，本实用新型实施例提供的电源产品的压敏电阻过载测试装置，一共包括6个测试电阻单元02，其中包括两个测试电阻为3.52kω的测试电阻单元、两个测试电阻为3.68kω的测试电阻单元和两个测试电阻rc1为3.84kω的测试电阻单元。从而能够对110v、115v、120v、220v、230v、240v六种市电电压的常用电源产品03进行测试，当用户需要测试220v、230v、240v的电源产品时，只需给对应的一个测试电阻单元提供低电平信号，使其加入交流电路。当用户需要测试110v、115v、120v的电源产品时，用户只需要给两个相同的测试电阻单元提供低电平信号，使其并联即可。例如用户需要测试110v电源产品，则用户只需要给两个测试电阻为3.52kω的测试电阻单元提供低电平信号，
并联得到1.76kω的测试电阻，以对该电源产品进行测试。通过本实施例提供的压敏电阻过载测试装置，能够满足生活中绝大多数的电源产品测试需求。
38.具体地，在一实施例中，在光耦u1的第一输入端、第一输出端和第二输出端上还连有均衡电阻，例如图3中的rc3、rc4、rc5，通过均衡电阻限制流过光耦u1的电流，使光耦u1元件与电路匹配，进一步保证电路的可靠性和安全性。
39.本实用新型的有益效果：
40.本实用新型提供电源产品的压敏电阻过载测试装置，通过双向可控硅部署了测试电阻单元，从而将大功率测试电阻串联在交流电路里，解决了测试电阻额定功率的问题。同时可调交流电源和电源产品之间并联了多个测试电阻单元。每个测试电阻单元通过开关三极管的基级接收低电平信号，从而导通光耦，进而导通双向可控硅，将测试电阻单元中的测试电阻串联在可调交流电源和电源产品之间。当用户需要执行多种不同电阻的测试时，一方面可以将每个测试电阻单元中的测试电阻配置为不同大小，按照测试电阻的要求，先对可调交流电源的电压进行调整，然后只需依次给每个测试电阻单元提供低电平信号即可实现测试电阻的快速切换；另一方面，可以给若干测试电阻单元同时提供低电平信号，使其中的多个测试电阻并联，并联的得到的总电阻值相当于在可调交流电源和电源产品之间串联新的电阻，从而通过不同测试电阻单元之间的并联配合，基于有限的测试电阻能够生成大量新电阻值，在较少的硬件需求条件下能够实现较大的测试范围，降低了测试装置的制作成本。
41.虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种电源产品的压敏电阻过载测试装置，其特征在于，所述装置包括：可调交流电源和多个测试电阻单元；所述可调交流电源的交流输入端与市电电网连接，所述可调交流电源的第一交流输出端以并联的方式分别与各个测试电阻单元的输入端连接，各个测试电阻单元的输出端均与电源产品的第一输入端连接，所述可调交流电源的第二交流输出端与所述电源产品的第二输入端连接；其中，所述测试电阻单元包括测试电阻、开关三极管、光耦和双向可控硅，所述测试电阻的第一端与所述可调交流电源的第一交流输出端连接，所述测试电阻的第二端与所述双向可控硅的第一主电极连接，所述双向可控硅的第二主电极与所述电源产品的第一输入端连接，所述开关三极管的发射极与预设直流电源连接，所述开关三极管的集电极与光耦的第一输入端连接，所述开关三极管的基级用于接收低电平信号，所述光耦的第二输入端与大地连接，所述光耦的第一输出端与所述测试电阻的第二端连接，所述光耦的第二输出端与所述电源产品的第一输入端连接，所述双向可控硅的门级和所述光耦的第一输出端连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试电阻单元还包括吸收电阻和吸收电容，所述吸收电阻的第一端与所述双向可控硅的第一主电极连接，所述吸收电阻的第二端与所述吸收电容的第一端连接，所述吸收电容的第二端与所述双向可控硅的第二主电极连接，所述吸收电阻和吸收电容用于吸收双向可控硅关断时产生的电压尖峰。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括应急开关，所述应急开关的一端与所述可调交流电源的第一交流输出端连接，所述应急开关的另一端以并联的方式分别与各个测试电阻单元的输入端连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括调节模块和通信模块，所述调节模块分别与所述可调交流电源和所述通信模块通信连接，所述通信模块包括多个输出引脚，所述通信模块的各个输出引脚与各个测试电阻单元中开关三极管的基级一一对应连接，所述调节模块用于调节所述可调交流电源的电压，所述调节模块还用于通过所述通信模块的输出引脚向各个测试电阻单元中开关三极管的基级发出低电平信号。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括测试电阻为3.52kω的测试电阻单元、测试电阻为3.68kω的测试电阻单元和测试电阻为3.84kω的测试电阻单元。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置包括6个测试电阻单元，其中包括两个测试电阻为3.52kω的测试电阻单元、两个测试电阻为3.68kω的测试电阻单元和两个测试电阻为3.84kω的测试电阻单元。7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述通信模块包括微控制单元和i/o扩展芯片，所述微控制单元与所述调节模块通信连接，所述微控制单元与所述i/o扩展芯片通过i2c协议通信连接，所述i/o扩展芯片的多个输出引脚与各个测试电阻单元中开关三极管的基级一一对应连接。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述微控制单元与所述调节模块通过usb接口通信连接。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述微控制单元的型号为8051。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光耦的第一输入端、第一输出端和第
二输出端上还连有均衡电阻，所述均衡电阻用于限制流过所述光耦的电流。

技术总结
本实用新型公开了一种电源产品的压敏电阻过载测试装置，该装置包括：可调交流电源和多个测试电阻单元；可调交流电源与市电电网连接，在可调交流电源和电源产品之间并联了多个测试电阻单元；其中，测试电阻单元包括测试电阻、开关三极管、光耦和双向可控硅，测试电阻连接在可调交流电源和双向可控硅之间，双向可控硅还与电源产品连接，开关三极管的发射极与预设直流电源连接，开关三极管的集电极与光耦连接，开关三极管的基级用于接收低电平信号，光耦的输出端连接在双向可控硅主电极的两端，双向可控硅的门级和光耦的第一输出端连接。本实用新型提供的装置，能够适用于交流电路中的电阻快速切换，提高了包含压敏电阻器电源产品的测试效率。测试效率。测试效率。


技术研发人员：李秀全 谢雅娑 孔繁博
受保护的技术使用者：紫光计算机科技有限公司
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/9/13