CN221124781U - 芯片测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种芯片测试装置，通过隔离开关电源搭配LDO线性电源模块来模拟真实电芯，通过多个隔离开关电源和多个LDO线性电源模块，组成多路模拟电芯，从而实现模拟电池组，并通过第一通断单元和第二通断单元的配合，控制对应的隔离开关电源和LDO线性电源模块在电路中的通断，从而根据不同的测试场景的需求，控制模拟的电池组的电芯串数，并且能够避免模拟的电池内阻远大于真实电芯内阻的问题；通过第一通断单元和第二通断单元的配合，能够防止进行串数调整时，第二通断单元闭合导致LDO线性电源模块短路导致损坏。

Description

芯片测试装置

技术领域

本申请实施例涉及电池***管理技术领域，特别涉及一种芯片测试装置。

背景技术

随着新能源行业、及储能行业的发展，促进电池行业的蓬勃发展，电池管理***广泛的应用于各种智能电动车和储能***。电池管理***的核心部件为用于测量电池电压及温度的电芯测量单元。电芯测量单元的核心是电芯测量芯片，即模拟前端(Analog FrontEnd，AFE)芯片。

相关技术中，在设计开发AFE芯片的过程中，需要用到与AFE芯片匹配的实际电池模组进行测试；通常采用电阻分压的方法模拟实际电池模组，但是电阻分压法的模拟的电池内阻远大于真实电芯的内阻，无法兼容全部场合。如何更好地模拟实际电池，兼容不同的测试场景，是当下亟待讨论和解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种芯片测试装置，旨在更好地模拟实际电池，兼容不同测试场景。

第一方面，本申请实施例提供一种芯片测试装置，包括：

多个隔离开关电源，每个所述隔离开关电源的输入端用于与电源连接；

多个LDO线性电源模块，所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源一一对应连接，所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源之间设置有第一通断单元，所述LDO线性电源模块用于调整所述隔离开关电源输出的电压，每个所述LDO线性电源模块相互串联，多个所述LDO线性电源模块中的第二个至倒数第二个所述LDO线性电源模块分别设置有第二通断单元，其中，所述第二通断单元设置在所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极之间；

连接器，所述连接器与每个所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极连接，所述连接器用于与待测试电路板连接。

根据第一方面提供的芯片测试装置，通过多个隔离开关电源和多个LDO线性电源模块，组成多路模拟电芯，从而实现模拟电池组，通过第一通断单元和第二通断单元的配合，控制对应的隔离开关电源和LDO线性电源模块在电路中的通断，从而根据不同的测试场景的需求，控制模拟的电池组的电芯串数，并且能够避免模拟的电池内阻远大于真实电芯内阻的问题；通过第一通断单元和第二通断单元的配合，能够防止进行串数调整时，第二通断单元闭合导致LDO线性电源模块短路导致损坏。

其中，各个所述隔离开关电源并联设置，每个所述隔离开关电源的输入正极与输入负极用于与电源的正负极连接。

其中，所述隔离开关电源的输出正极与所述LDO线性电源模块的第一输入端连接，所述隔离开关电源的输出负极与所述LDO线性电源模块的第二输入端连接，所述第一通断单元串联在所述隔离开关电源的输出正极和所述LDO线性电源模块的第一输入端之间。

其中，每个所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极均通过第三通断单元与所述连接器连接。

其中，包括多个采样反馈单元，多个所述采样反馈单元与多个所述LDO线性电源模块一一对应连接，所述采样反馈单元的输入端与所述LDO线性电源模块的输出正极连接，所述采样反馈单元的采样端与所述LDO线性电源模块的反馈端口连接。

其中，所述采样反馈单元包括电阻和电位器，所述电位器的一端与所述LDO线性电源模块的输出正极连接，所述电位器的另一端与所述电阻的一端连接，所述电阻的另一端与所述LDO线性电源模块的输出负极连接，所述LDO线性电源模块的反馈端口连接于所述电阻和所述电位器之间。

其中，每相邻的两个LDO线性电源模块之间，前一个所述LDO线性电源模块的输出正极与后一个所述LDO线性电源模块的输出负极连接。

其中，所述隔离开关电源的输出电压为5V，输出电流大于或等于0.5A。

其中，所述LDO线性电源模块的输出电压为0.5V-4.5V，输出电流大于或等于0.3A。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的芯片测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请实施例中的具体含义。本申请实施例中，“进一步地”、“示例性地”或者“可选地”等词用于表示作为例子、例证或说明，不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具有优势。使用“进一步地”、“示例性地”或者“可选地”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

相关技术中，随着新能源行业、及储能行业的发展，促进电池行业的蓬勃发展，电池管理***广泛的应用于各种智能电动车和储能***。电池管理***的核心部件为用于测量电池电压及温度的电芯测量单元。电芯测量单元的核心是电芯测量芯片，即模拟前端(Analog Front End，AFE)芯片。

在设计开发AFE芯片的过程中，需要用到与AFE芯片匹配的实际电池模组进行测试；通常采用电阻分压的方法模拟实际电池模组，但是由于电阻分压法的模拟的电池内阻远大于真实电芯的内阻，对于一些均衡验证及内部故障诊断并不能应用电阻分压，无法兼容全部场合。同时分压板不能单独快捷方便改变单独一串的电压，在需要改变分压电阻时非常的不方便。因此对于均衡验证及内部故障诊断往往需要应用真实的电芯、电池模组或是常用的模拟电池设备。

但是，真实的电池模组往往体积较大，而且在AFE芯片的测试校验过程中需要各种进行各种断线和短路线的试验，操作过程中安全性没有保障。模拟电池设备体积更大成本也更高，为了减低成本往往都是并联使用，从而带来模拟电池输出电压精度下降，需要外部并联电容或是减少线束长度，操作相当不方便。

基于上述问题，如何解决上述问题，更准确地模拟实际电池，兼容不同的测试场景，是当下亟待讨论和解决的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种芯片测试装置，通过隔离开光电源搭配LDO线性电源模块来模拟真实电芯，通过多个隔离开关电源和多个LDO线性电源模块，组成多路模拟电芯，从而实现模拟电池组，并通过第一通断单元和第二通断单元的配合，控制对应的隔离开关电源和LDO线性电源模块在电路中的通断，从而根据不同的测试场景的需求，控制模拟的电池组的电芯串数，并且能够避免模拟的电池内阻远大于真实电芯内阻的问题；通过第一通断单元和第二通断单元的配合，能够防止进行串数调整时，第二通断单元闭合导致LDO线性电源模块短路导致损坏。本申请实施例还通过对每一路的LDO线性电源模块设置电位器，实现对每一路的模拟电芯的电压进行调节。本申请实施例还通过在每一路LDO线性电源模块的输出正负极与连接器之间设置第三通断单元，通过控制第三通断单元的通断模拟电池采样线开路。

下面结合附图，对本申请实施例做进一步阐述。

图1是本申请一实施例提供的芯片测试装置的结构示意图。如图1所示，本申请实施例的芯片测试装置包括多个隔离开关电源、多个LDO线性电源模块和连接器。

每个所述隔离开关电源的输入端用于与电源连接；所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源一一对应连接，所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源之间设置有第一通断单元，所述LDO线性电源模块用于调整所述隔离开关电源输出的电压，每个所述LDO线性电源模块相互串联，多个所述LDO线性电源模块中的第二个至倒数第二个所述LDO线性电源模块分别设置有第二通断单元，其中，所述第二通断单元设置在所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极之间；所述连接器与每个所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极连接，所述连接器用于与待测试电路板连接。

如图1所示，隔离开关电源设置有N个，隔离开关电源_1到隔离开关电源_N为相同隔离开关电源。每个隔离开关电源的正极均与外接直流电源的正极连接，每个隔离开关电源的负极均与外接直流电源的负极连接，实现芯片测试装置的供电。LDO线性电源模块对应设置有N个，线性电源模块LDO_1到LDO_N是相同LDO线性电源模块。

所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源一一对应连接，每对LDO线性电源模块和隔离开关电源模拟一个电芯，LDO线性电源模块的输入正极与隔离开关电源的输出正极连接，LDO线性电源模块的输入负极与隔离开关电源的输出负极连接。每对LDO线性电源模块和隔离开关电源之间串联设置一个第一通断单元(如图1中开关S1至Sn)，用于控制LDO线性电源模块和隔离开关电源之间的通断。多个所述LDO线性电源模块中的第二个至倒数第二个所述LDO线性电源模块分别设置有第二通断单元，即LDO_2到LDO_N-1中每个LDO线性电源模块的输出正负极之间并联第二通断单元(如图1中，开关K1至KN-2)。

每个LDO线性电源之间相互串联设置，模拟多个电芯之间的串联，从而组成模拟电池组。线性电源模块LDO_1到LDO_N的输出正负极均与连接器连接，用于模拟电芯的正负极采样点。连接器与设置有AFE芯片的电路板连接，以实现后续对AFE芯片的测试调试。

通过第一通断单元S和第二通断单元K的配合，控制每一路LDO线性电源模块与所述隔离开关电源在电路中的通断，实现调节模电电池组的电芯串数。在调整串数时，以隔离开关电源_2和LDO_2线性电源模块为例，先断开第一通断单元S2，再闭合第二通断单元K1，以使LDO_2线性电源模块所在一路被短路，减少电芯串数；先断开第一通断单元，再闭合第二通断单元，能够防止第二通断单元闭合后LDO线性电源模块在通电状态下短路导致损坏。

可以理解的是，在本申请中，通断单元可以是：继电器、拨码开关、按键开关，还可以是能够通过远程信号或电信号控制的开关。

通过上述方案，隔离开光电源搭配LDO线性电源模块来模拟真实电芯，通过多个隔离开关电源和多个LDO线性电源模块，组成多路模拟电芯，从而实现模拟电池组，并通过第一通断单元和第二通断单元的配合，控制对应的隔离开关电源和LDO线性电源模块在电路中的通断，从而根据不同的测试场景的需求，控制模拟的电池组的电芯串数，并且能够避免模拟的电池内阻远大于真实电芯内阻的问题；通过第一通断单元和第二通断单元的配合，能够防止进行串数调整时，第二通断单元闭合导致LDO线性电源模块短路而损坏。

在一实施例中，各个所述隔离开关电源并联设置，每个所述隔离开关电源的输入正极与输入负极用于与电源的正负极连接。如图1所示，隔离开关电源_1至隔离开关电源_N中每个隔离开关电源的输入正负极均与外接直流电源的正负极对应连接。

在一实施例中，所述隔离开关电源的输出正极与所述LDO线性电源模块的第一输入端连接，所述隔离开关电源的输出负极与所述LDO线性电源模块的第二输入端连接，所述第一通断单元串联在所述隔离开关电源的输出正极和所述LDO线性电源模块的第一输入端之间。

如图1所示，以线性电源模块LDO_1和隔离开关电源_1为例，LDO_1的输入正极与隔离开关电源_1的输出正极连接，LDO_1的输入负极与隔离开关电源_1的输出负极连接，第一通断单元S1串联在LDO_1的输入正极和隔离开关电源_1的输出正极之间。通过第一通断单元的断开与闭合，控制隔离开关电源和LDO线性电源模块之间的通断，从而在调节芯片测试装置的模拟串数时，提前断开对LDO线性电源模块的供电，防止LDO线性电源模块短路损坏。

在一实施例中，每个所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极均通过第三通断单元与所述连接器连接。其中，在每两个相邻的LDO线性电源模块中，一个LDO线性电源模块的输出正极与另一个LDO线性电源模块的输出负极通过同一个第三通断单元与连接器连接。

如图1所示，LDO_1的输出负极通过第三通断单元SW_0与连接器的电池采样脚Cell_0进行连接，LDO_1的输出正极与LDO_2的输出负极连接并通过第三通断单元SW_1与连接器的电池采样脚Cell_1连接，LDO_2的输出正极与LDO_3的输出负极连接并通过第三通断单元SW_2与连接器的电池采样脚Cell_2连接，依次类推，LDO_1的输出正极通过第三通断单元SW_N与连接器的电池采样脚Cell_N进行连接。通过控制各个第三通断单元的开启与闭合，实现模拟电池采样线开路，从而芯片测试装置提供更多不同电池情况的模拟，兼容多种测试场景与需求。

在一实施例中，包括多个采样反馈单元，多个所述采样反馈单元与多个所述LDO线性电源模块一一对应连接，所述采样反馈单元的输入端与所述LDO线性电源模块的输出正极连接，所述采样反馈单元的采样端与所述LDO线性电源模块的反馈端口连接。

在一实施例中，所述采样反馈单元包括电阻和电位器，所述电位器的一端与所述LDO线性电源模块的输出正极连接，所述电位器的另一端与所述电阻的一端连接，所述电阻的另一端与所述LDO线性电源模块的输出负极连接，所述LDO线性电源模块的反馈端口连接于所述电阻和所述电位器之间。

如图1所示，对于每一路的隔离开关电源和LDO线性电源模块，都会设置有一个采样反馈单元，采样反馈单元包括电位器RX和电阻R。以第一路的隔离开关电源和LDO线性电源模块为例，电位器RX的一端与LDO_1的输出正极(OUT引脚)连接，电位器RX的另一端与电阻R的一端连接，电阻R的另一端与LDO_1的输出负极连接，电位器RX与电阻R之间与LDO_1的反馈引脚FB连接。通过调节电位器的阻止，使得对应的LDO线性电源模块的反馈引脚采集的反馈值变化，从而改变该LDO线性电源模块的输出电压，实现简单快捷地地对每一路的模拟电芯的电压单独进行调节。

在一实施例中，每相邻的两个LDO线性电源模块之间，前一个所述LDO线性电源模块的输出正极与后一个所述LDO线性电源模块的输出负极连接。如图1所示，每个LDO线性电源模块串联在一起，LDO_1的输出正极与LDO_2的输出负极连接在一起，LDO_2的输出正极与LDO_3的输出负极连接在一起，依次类推，LDO_N的输出负极与LDO_N-1的输出正极连接在一起。

在一实施例中，根据待测量的AFE芯片，确认AFE芯片支持的最大采集串数，从而确认芯片测试装置需要的隔离开关电源和LDO线性电源模块的数量。在本实施例中，可设置芯片测试装置包括20对隔离开关电源和LDO线性电源模块，即最多能够模拟20个电芯组成的模拟电池组(20串)，由于一般的AFE芯片支持的最大采集串数为20左右，最大模拟串数为20串的芯片测试装置能够满足大部分AFE芯片的测试需求。

在一实施例中，所述隔离开关电源的输出电压为5V，输出电流大于或等于0.5A，能够满足大部分AFE芯片均衡的要求。

在一实施例中，所述LDO线性电源模块的输出电压为0.5V-4.5V，输出电流大于或等于0.3A。通过调节LDO线性电源模块对应的采样反馈单元的电位器，使得LDO线性电源模块的输出电压在0.5-4.5V之间进行调整，能够满足大部分AFE芯片的测试需求。

在一实施例中，第一通断单元、第二通断单元及第三通断单元的闭合导通内阻≤50mΩ，断开后的阻抗≥100MΩ。

在一实施例中，连接器对PIN针的额定电流≥0.5A，接触阻抗≤100mΩ。

下面以一个示例，对本申请实施例的芯片测试装置作一个整体说明，如图1所示：

在芯片测试装置中，隔离开关电源设置有N个，隔离开关电源_1到隔离开关电源_N为相同隔离开关电源。每个隔离开关电源的正极均与外接直流电源的正极连接，每个隔离开关电源的负极均与外接直流电源的负极连接，实现芯片测试装置的供电。LDO线性电源模块对应设置有N个，线性电源模块LDO_1到LDO_N是相同LDO线性电源模块。

所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源一一对应连接，隔离开关电源_1的输出正极与LDO_1的输入正极连接，隔离开关电源_1的输出负极与LDO_1的输入负极连接，依次类推，隔离开关电源_N的输出正极与LDO_N的输入正极连接，隔离开关电源_N的输出负极与LDO_N的输入负极连接。每对LDO线性电源模块和隔离开关电源模拟一个电芯。

每对LDO线性电源模块和隔离开关电源之间串联设置一个第一通断单元，如图1中，隔离开关电源_1的输出正极与LDO_1的输入正极之间串联第一通断单元S1，隔离开关电源_2的输出正极与LDO_2的输入正极之间串联第一通断单元S2，依次类推，隔离开关电源_N的输出正极与LDO_N的输入正极之间串联第一通断单元Sn；其中，第一通断单元用于控制LDO线性电源模块和隔离开关电源之间的通断。多个所述LDO线性电源模块中的第二个至倒数第二个所述LDO线性电源模块分别设置有第二通断单元，如图1中，LDO_2的输出正极与输出负极之间并联设置第二通断单元K1，LDO_3的输出正极与输出负极之间并联设置第二通断单元K2，依次类推，LDO_N-1的输出正极与输出负极之间并联设置第二通断单元KN-2。

每个LDO线性电源之间相互串联设置，模拟多个电芯之间的串联，从而组成模拟电池组，如图1中，LDO_1的输出正极与LDO_2的输出负极连接在一起，LDO_2的输出正极与LDO_3的输出负极连接在一起，依次类推，LDO_N的输出负极与LDO_N-1的输出正极连接在一起。线性电源模块LDO_1到LDO_N的输出正负极均通过第三通断单元与连接器连接，用于模拟电芯的正负极采样点并且可模拟采样点开路，如图1中，LDO_1的输出负极通过第三通断单元SW_0与连接器的电池采样脚Cell_0进行连接，LDO_1的输出正极与LDO_2的输出负极连接并通过第三通断单元SW_1与连接器的电池采样脚Cell_1连接，LDO_2的输出正极与LDO_3的输出负极连接并通过第三通断单元SW_2与连接器的电池采样脚Cell_2连接，依次类推，LDO_1的输出正极通过第三通断单元SW_N与连接器的电池采样脚Cell_N进行连接。

连接器与设置有AFE芯片的电路板连接，以实现后续对AFE芯片的测试调试。

在上述示例中，通过隔离开光电源搭配LDO线性电源模块来模拟真实电芯，通过多个隔离开关电源和多个LDO线性电源模块，组成多路模拟电芯，从而实现模拟电池组，并通过第一通断单元和第二通断单元的配合，控制对应的隔离开关电源和LDO线性电源模块在电路中的通断，从而根据不同的测试场景的需求，控制模拟的电池组的电芯串数，并且能够避免模拟的电池内阻远大于真实电芯内阻的问题；通过第一通断单元和第二通断单元的配合，能够防止进行串数调整时，第二通断单元闭合导致LDO线性电源模块短路导致损坏。还通过对每一路的LDO线性电源模块设置电位器，实现对每一路的模拟电芯的电压进行调节。还通过在每一路LDO线性电源模块的输出正负极与连接器之间设置第三通断单元，通过控制第三通断单元的通断模拟电池采样线开路。

以上参照附图说明了本申请的一些实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种芯片测试装置，其特征在于，包括：

多个隔离开关电源，每个所述隔离开关电源的输入端用于与电源连接；

多个LDO线性电源模块，所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源一一对应连接，所述LDO线性电源模块与所述隔离开关电源之间设置有第一通断单元，所述LDO线性电源模块用于调整所述隔离开关电源输出的电压，每个所述LDO线性电源模块相互串联，多个所述LDO线性电源模块中的第二个至倒数第二个所述LDO线性电源模块分别设置有第二通断单元，其中，所述第二通断单元设置在所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极之间；

连接器，所述连接器与每个所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极连接，所述连接器用于与待测试电路板连接。

2.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，各个所述隔离开关电源并联设置，每个所述隔离开关电源的输入正极与输入负极用于与电源的正负极连接。

3.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述隔离开关电源的输出正极与所述LDO线性电源模块的第一输入端连接，所述隔离开关电源的输出负极与所述LDO线性电源模块的第二输入端连接，所述第一通断单元串联在所述隔离开关电源的输出正极和所述LDO线性电源模块的第一输入端之间。

4.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，每个所述LDO线性电源模块的输出正极和输出负极均通过第三通断单元与所述连接器连接。

5.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，包括多个采样反馈单元，多个所述采样反馈单元与多个所述LDO线性电源模块一一对应连接，所述采样反馈单元的输入端与所述LDO线性电源模块的输出正极连接，所述采样反馈单元的采样端与所述LDO线性电源模块的反馈端口连接。

6.根据权利要求5所述的芯片测试装置，其特征在于，所述采样反馈单元包括电阻和电位器，所述电位器的一端与所述LDO线性电源模块的输出正极连接，所述电位器的另一端与所述电阻的一端连接，所述电阻的另一端与所述LDO线性电源模块的输出负极连接，所述LDO线性电源模块的反馈端口连接于所述电阻和所述电位器之间。

7.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，每相邻的两个LDO线性电源模块之间，前一个所述LDO线性电源模块的输出正极与后一个所述LDO线性电源模块的输出负极连接。

8.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述隔离开关电源的输出电压为5V，输出电流大于或等于0.5A。

9.根据权利要求1所述的芯片测试装置，其特征在于，所述LDO线性电源模块的输出电压为0.5V-4.5V，输出电流大于或等于0.3A。