專利名稱：中央接線盒測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車用中央接線盒測試裝置，主要用于車用中央接線盒耐過電
流強度性能測試。
背景技術：
中央接線盒是是汽車上一個很重要的零部件。中央接線盒作為很多電器零部件的
配電盒，集成了大量的保險絲、繼電器等元件。工作時這些元件會流過很大的電流，且會產(chǎn)
生大量熱量，導致中央接線盒溫度升高，嚴重時會燒壞這些元件。中央接線盒的好壞直接影
響到汽車的操作穩(wěn)定性、安全性以及耐久性。所以，車用中央接線盒在裝車之前都必須經(jīng)過
嚴格試驗。試驗包括元件壓降、過電流、鹽務酸試驗等，其中過電流尤其重要。 對中央接線盒進行耐過電流測試時，一般是將中央接線盒中各元件分別串接入相
應的電路中，使得有一定大小的電流流過各元件；為了更好的模擬實際中中央接線盒的工
作情況，在測試過程中并不是使得每個元件都同時有電流經(jīng)過，而是讓部分元件有電流經(jīng)
過，然后在不同的時刻切換電流經(jīng)過的元件，從而測試中央接線盒在損壞前所能工作的時
間。若該時間越長，則表明中央接線盒的耐過電流性能越好；相反，則耐過電流性能越差。 然而，要考核不同車型所用的中央接線盒的耐過電流強度性能并非易事。 一是每
款車型所用的車用中央接線盒差別很大，接口不同，要實現(xiàn)通用的測試很難；二是因為測試
車用中央接線盒時需要提供很多路且電流各不相同的電路，如果用車上配套的實際負載， 不但成本高，而且不適用于研發(fā)產(chǎn)品；如果用大功率電阻模擬，則很難滿足對特殊電阻值的 要求。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術中中央接線盒的測試裝置的通 用性差問題，從而提供一種通用性好、能夠?qū)Χ喾N中央接線盒進行測試的中央接線盒測試 裝置。 本實用新型所采用的技術方案是，一種中央接線盒測試裝置，包括總MCU控制模 塊、多個次級MCU控制模塊、多路電子負載電路、與各電子負載電路電連接并采集其電流的 電流采集電路以及相應的電流顯示單元，所述總MCU控制模塊分別與各次級MCU控制模塊 電連接，每一次級MCU控制模塊與一路或多路電子負載電路電連接，所述各次級MCU控制模 塊根據(jù)總MCU控制模塊的命令發(fā)出電信號從而控制相應電子負載電路電流的大小，所述電 子負載電路的總路數(shù)至少與被測中央接線盒所包含的待測元件的數(shù)目相等，中央接線盒的 各待測元件分別串接于各電子負載電路中，所述次級MCU控制模塊接收電流采集電路的輸 出信號并控制電流顯示單元顯示各電子負載電路的電流。 本實用新型通過利用總MCU控制模塊以及次級MCU控制模塊來同時控制多路電子 負載電路，充分的利用了電子負載電路電流可調(diào)的特點以及MCU控制模塊可同時控制多路 電子負載電路的特點，從而達到了真實的模擬中央接線盒在正常工作時的通電情景，通過
3觀察中央接線盒在模擬情況下所能進行工作的時間而測出其耐過電流強度性能；因為電子負載電路電流可根據(jù)實際需要而調(diào)節(jié)，所以可對不同的中央接線盒進行測試，從而實現(xiàn)了可通用的特點。
圖1為本實用新型中央接線盒測試裝置的總的框架示意圖； 圖2為本實用新型優(yōu)選的一種中央接線盒測試裝置電子負載電路原理圖； 圖3為電流指令的濾波電路的原理圖； 圖4為電流采集電路的原理圖； 圖5為電壓反饋電路的原理圖； 圖6為電壓采集電路的原理具體實施方式如圖1所示，為本實用新型中央接線盒測試裝置的總框架示意圖，總MCU控制模塊下電連接有多個次級MCU控制?！姥?，每個次級MCU控制模塊下電連接有多個電子負載電路，每一路電子負載只受一個次級MCU控制模塊控制，電子負載電路的路數(shù)至少應與所測試的中央接線盒所包含的待測元件(如保險絲、繼電器)的數(shù)目相等，每個次級MCU控制模塊所能控制的電子負載電路的路數(shù)是由MCU芯片自身決定的，因而電子負載電路的路數(shù)也就決定了次級MCU控制模塊的數(shù)量，每個次級MCU控制模塊可以控制最多數(shù)量的電子負載電路，也可以只控制一路或者幾路電子負載，實際中可根據(jù)所測的中央接線盒所包含的待測元件個數(shù)合理選擇次級MCU控制模塊的數(shù)量以及每個次級MCU控制模塊下所控制的電子負載電路的數(shù)量；次級MCU控制模塊向其所控制的電子負載電路發(fā)出電信號從而調(diào)節(jié)相應電子負載電路電流的大小，如何調(diào)節(jié)將在下文詳細描述；總MCU控制模塊與各次級MCU控制模塊之間以CAN總線實現(xiàn)通訊，總MCU控制模塊通過CAN總線向各次級MCU控制模塊發(fā)出控制各電子負載電路電流的指令，各次級MCU控制模塊接收到總MCU控制模塊所發(fā)的指令后進行分析、解碼，然后向相應的電子負載電路發(fā)送電流指令，從而控制相應電子負載電路電流的大?。恢醒虢泳€盒的每個元件分別串接于不同的電子負載電路中，從而使得流過電子負載的電流與流過與該電子負載串接的元件的電流相等，因此控制流過電子負載的電流也就控制了流過相應中央接線盒元件的電流；與每一電子負載電路還對應設有電流采集電路，用于采集流過相應電子負載電路的電流(也即是流過相應中央接線盒元件的電流)；電流采集電路將采集到的電流信號發(fā)送給次級MCU控制模塊；次級MCU控制模塊下還接有數(shù)量與電子負載電路的路數(shù)相等的電流顯示單元，這些電流顯示單元分別用來顯示各電子負載電路的電流大小。 測試時，通過設定的程序，總MCU控制模塊向各次級MCU控制模塊發(fā)送指令使得相應的電子負載電路導通，并使得相應的電子負載電路的電流與該電路中所串接的中央接線盒的元件的額定電流相同，然后在不同的時刻分別切換需要導通的電子負載電路導通，以便對不同的元件進行測試。電流采集電路不停地采集相應電子負載電路的電流并將電流反饋給次級MCU控制模塊，次級MCU控制模塊控制電流顯示單元顯示相應的電流值，若電流顯示單元所顯示數(shù)值與相應電子負載電路中的元件的額定電流相同，則表明此時中央接線盒處于正常工作狀態(tài)；當電流顯示單元所顯示的電流大小與預先設定的值不相符且相差很大 或沒有顯示時，此時便可判斷串接于該電子負載電路的元件已損壞，也即中央接線盒已損 壞，因此，根據(jù)該中央接線盒所能正常工作的時間即可判斷出中央接線盒的耐過電流強度 性能。 如圖2所示，為本實用新型優(yōu)選的一種電子負載電路的原理圖，該電子負載電路 的元件主要包括一 M0S管及部分電阻，MOS管的漏極1接于中央接線盒的一個元件的一端， 該元件的另一端接到一恒壓源，MOS管的源級2通過一接地電阻3接地，從而恒壓源的電壓 經(jīng)過中央接線盒的待測元件而加在了M0S管的漏極與源級以及接地電阻3上，M0S管的柵極 4接收由次級MCU控制模塊發(fā)送的電流指令，該電流指令能夠控制MOS管的電阻的大小，因 而次級模塊只要改變電流指令的大小，即可改變MOS管電阻的大?。辉撾娏髦噶钪翟酱螅瑒t MOS管的電阻也越大；相反，則MOS管的電阻小。因為加在MOS管和接地電阻3上的電壓是 一定的，根據(jù)歐姆定律，所以當電流指令改變使得MOS管電阻改變后流過MOS管的電流也就 跟著改變了 ；又因中央接線盒的元件是串接在恒壓源與MOS管之間的，所以流過中央接線 盒元件的電流也跟著變化。因此可以預先確定中央接線盒的哪個元件與哪個電子負載電路 連接，根據(jù)中央接線盒各元件的所能承受的電流的不同，從而總MCU控制模塊在給相應次 級MCU控制模塊發(fā)送命令時便可預先確定次級MCU所要發(fā)送給MOS管的電流指令的大小， 如此便可對中央接線盒的不同元件同時進行測試了。為了防止電子負載電路中的電流過大 而燒壞電路中的元件，在M0S管的漏極與中央接線盒之間還串接有一保險絲5。在MOS管的 源級與漏極之間接有一個二極管6，該二極管6可防止在切斷電子負載電路時產(chǎn)生的感應 電流將MOS管源級與漏極之間擊穿從而損壞該MOS管。次級MCU控制控制模塊向MOS管發(fā) 送的電流指令為一 電壓信號， 一般來說為了防止該電壓信號中帶有其它的干擾信號，如圖3 所示，為電流指令的濾波電路的原理圖，在次級MCU控制模塊與MOS管柵極之間設有一濾波 電路，該濾波電路的輸入端33接收由次級MCU控制模塊發(fā)送的電流指令，經(jīng)濾波后將電流 指令由其輸出端34輸出到MOS管的柵極。 如圖4所示，為電流采集電路的原理圖，所述電流采集電路包括電壓放大電路部 分和濾波電路部分。電流采集的原理是采集接地電阻3兩端的電壓，然后將該電壓放大、濾 波，將濾波后的電壓傳遞給次級MCU模塊，次級MCU模塊接收到電壓信號后進行相應的運 算，該運算過程大致為用該電壓值除以接地電阻3的阻值而得到流過接地電阻的電流，最 后次級MCU控制模塊控制電流顯示單元將電流值顯示出來。具體電路連接為，所述電流采 集電路的兩個輸入端25、26分別接于接地電阻3的正、負極端(19、27)，接地電阻3的電壓 信號經(jīng)放大電路的前后級放大器28、29放大后從輸出端30輸入到所述電流采集電路的濾 波電路的輸入端31，然后從濾波電路的輸出端32將電壓信號反饋回次級MCU控制模塊。因 為中央接線盒的元件與M0S管、接地電阻是串接在一起的，所以流過接地電阻3的電流與流 過中央接線盒的元件的電流是相等的。當中央接線盒各電器元都正常工作時，流過各元件 的電流都應該等于預先設定好的各元件的額定電流，此時電流顯示單元所顯示的電流值應 與元件的額定電流值相等。若電流顯示單元所顯示的電流值與相應元件的額定電流值相差 太大，則說明中央接線盒已不再處于正常的工作狀態(tài)，因此根據(jù)電流顯示單元所顯示的電 流大小即可直接可判斷出中央接線盒是否已損壞，然后根據(jù)對中央接線盒所進行的總的測 試時間即可得出該中央接線盒的耐過電流強度性能。
5[0018] 作為優(yōu)選，在電子負載電路中還設有電壓反饋電路，該電壓反饋電路的作用是防 止恒壓源的電壓過高而燒壞電子負載電路中的元件，同時也防止了過高的恒壓引起過大的 電流而將中央接線盒的元件燒壞。如圖5所示，為電壓反饋電路的原理圖，該電路主要包括 一放大器7組成的比較電路。在M0S管的漏極1接有一分壓電路，該分壓電路由分壓電阻 8、9串聯(lián)組成，分壓電阻8另一端與M0S管漏極1相連，分壓電阻9另一端接地；放大器7的 正相輸入端10與分壓電阻9的正極端11相連，因此放大器7的正相輸入端10的電壓與分 壓電阻9上的電壓相等；放大器7的反相輸入端12通過一可變電阻13與一恒壓源相連，因 此放大器負相輸入端12的電壓是可調(diào)的，具體輸入到放大器7負相輸入端12多大的電壓 可根據(jù)實際電路情況來具體調(diào)節(jié)。放大器7的正、負相輸入端(10、12)的電壓經(jīng)過比較后 從放大器7的輸出端35輸出，該輸出端35與次級MCU控制模塊所發(fā)送的電流指令的輸入 端14各自連接一電阻后相匯合形成輸入端18。 M0S管的柵極4還連接有一放大器15，M0S 管的柵極4與放大器15的輸出端16相連，放大器15的正相輸入端17接地。輸入端18電 連接于放大器15的負相輸入端，因此反饋電壓與電流指令一起從放大器15的負相輸入端 輸入，然后經(jīng)放大器15的輸出端16輸出從而控制M0S管的電阻，進而控制電子負載電路的 電流。 分壓電阻8與MOS管的漏極1相電連接，而MOS管的漏極1又通過中央接線盒的 元件與恒壓源相連接，又因為中央接線盒的元件的電阻值可忽略不計，所以分壓電阻8實 質(zhì)上也是與恒壓源直接相電連接的，當恒壓源的電源有突變?nèi)缤蝗辉龃髸r，會使得MOS管 上流過很大的電流，有可能將M0S管以及電路中的其它元件燒壞的可能；同時分壓電阻9上 的電壓也會突然跟著增大，因此引入到電壓反饋電路的電壓也突然增大，從而電壓反饋電 路的輸出電壓也跟著增大，因此輸入到放大器15負相輸入端的電壓增大，從而導致放大器 15輸出端16輸出電壓值減小，也就是輸入到MOS管柵極4的電壓減小，從而導致MOS管的 電阻變大，最終減小了流過MOS管的電流，從而保護了MOS管以及電路中的其它元件。所以， 當恒壓源有突然增大的變化時，電壓反饋電路進一步起到了保護電子負載電路中各元件不 被燒壞的作用。 作為優(yōu)選，將接地電阻3上的電壓也引入到放大器15的負相輸入端，即接地電阻 3的正極端19接于放大器15的負相輸入端。如此，當流過電子負載電路的電流過大時，則 接地電阻3上的電壓也會相應的增大，因此輸入到放大器15的負相輸入端的電壓增大，使 得放大器15的輸出端16的輸出電壓減小，也即使得輸入到MOS管的柵極4的電壓減小， 所以MOS管的電阻增大，最終使得流過MOS管的電流減小，恢復到設定的值；當流過電子負 載電路的電流減小時，從接地電阻3反饋到放大器15的負相輸入端的電壓減小，從而使得 放大器15的輸出端16的輸出電壓增大，也即使得輸入到MOS管的柵極4的電壓增大，從而 MOS管的電阻變小，最終使得流過MOS管的電流增大恢復到設定的值，也就恢復了電子負載 電路的電流。從而起到自動調(diào)節(jié)電子負載電路的電始終路處于設定的值，保證流過中央接 線盒元件的電流為該元件的額定電流。 作為優(yōu)選，在MOS管的柵極4與地之間接有一穩(wěn)定MOS管柵極電壓的電容20以及 兩個反相向串接的穩(wěn)壓二極管21、22。電容20有利于維持輸入到MOS管柵極4的電壓的穩(wěn) 定，反相串接的穩(wěn)壓二極管21、22有利于防止輸入到MOS管柵極4的電壓過大而將MOS管 燒壞。
6[0022] 作為優(yōu)選，在MOS管的漏極1接有一電壓采集電路，如圖6所示，為電壓采集電路 的原理圖，所述電壓采集電路的輸入端23與M0S管漏級1電連接，其輸出端24與次級MCU 控制模塊電連接，另還有相應的電壓顯示單元與次級MCU控制模塊相連，所述電壓采集電 路將所采集到的電壓信號發(fā)送給次級MCU控制模塊，然后次級MCU控制模塊控制電壓顯示 單元將所述電壓顯示出來。如此便可直接從電壓顯示單元得知加在MOS管的漏極的電壓是 否正常，以便及時的作出調(diào)整。 上述實施例僅是為了對本實用新型進行說明，而不是對本實用新型的限制。本領 域的技術人員可以理解，在不脫離本實用新型構思的前提下，本實用新型還可有許多變型。
權利要求一種中央接線盒測試裝置，其特征在于，包括總MCU控制模塊、多個次級MCU控制模塊、多路電子負載電路、與各電子負載電路電連接并采集其電流的電流采集電路以及相應的電流顯示單元，所述總MCU控制模塊分別與各次級MCU控制模塊電連接，每一次級MCU控制模塊與一路或多路電子負載電路電連接，所述各次級MCU控制模塊根據(jù)總MCU控制模塊的命令發(fā)出電信號從而控制相應電子負載電路電流的大小，所述電子負載電路的總路數(shù)至少與被測中央接線盒所包含的待測元件的數(shù)目相等，中央接線盒的各待測元件分別串接于各電子負載電路中，所述次級MCU控制模塊接收電流采集電路的輸出信號并控制電流顯示單元顯示各電子負載電路的電流。
2. 根據(jù)權利要求1所述的中央接線盒測試裝置，其特征在于，所述電子負載電路包括 一M0S管，M0S管的柵極(4)與次級MCU模塊電連接并接受由次級MCU模塊發(fā)送的改變其電 阻值的電流指令，中央接線盒的一個元件一端電連接于恒壓源，其另一端電連接于MOS管 的漏極(l)，MOS管的源極(2)通過一接地電阻(3)而接地。
3. 根據(jù)權利要求2所述的中央接線盒測試裝置，其特征在于，所述電流采集電路包括 信號放大電路和濾波電路，所述信號放大電路的兩個輸入端分別接于接地電阻兩端，其輸 出端與濾波電路的輸入端電連接，濾波電路的輸出端與次級MCU控制模塊電連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的中央接線盒測試裝置，其特征在于，所述M0S管的柵極還連接 有一個柵極放大器(15)，該柵極放大器(15)的輸出端與MOS管的柵極(4)相連，柵極放大 器(15)的正相輸入端(17)接地；所述MOS管的漏極(4)還接有一分壓電路，所述分壓電路 由分壓電阻(8、9)串聯(lián)組成，分壓電阻(8)另一端與MOS管漏極(1)相連，分壓電阻(9)另 一端接地；所述電子負載電路還包括主要由一電壓放大器(7)組成的電壓反饋電路，所述 電壓放大器(7)的正相輸入端接于分壓電阻(9)的正極端(ll)，電壓放大器(7)的負相輸 入端(12)接于一標準電壓源，所述電壓比較電路的輸出端(35)與電流指令的輸入端(14) 相連，電流指令與電壓比較電路輸出端的電信號一起輸入到柵極放大器(15)的負相輸入丄山順。
5. 根據(jù)權利要求4所述的中央接線盒測試裝置，其特征在于，接地電阻(3)的正極端 (19)接于柵極放大器(15)的負相輸入端。
6. 根據(jù)權利要求2至5之一所述的中央接線盒測試裝置，其特征在于，MOS管的柵極 (4)與地之間接有一穩(wěn)定MOS管柵極電壓的電容(20)以及兩個反相向串接的穩(wěn)壓二極管 (21、22)。
7. 根據(jù)權利要求2至5之一所述的中央接線盒測試裝置，所述電子負載電路中還接有 電壓采集電路以及電壓顯示單元，所述電壓采集電路的輸入端與MOS管的漏極相連從而采 集MOS管漏極的電壓，次級MCU控制模塊接收電壓采集電路的電壓信號并控制電壓顯示單 元將所述電壓信號顯示出來。
8. 根據(jù)權利要求6所述的中央接線盒測試裝置，其特征在于，所述電子負載電路中還 接有電壓采集電路以及電壓顯示單元，所述電壓采集電路的輸入端與MOS管的漏極相連從 而采集MOS管漏極的電壓，次級MCU控制模塊接收電壓采集電路的電壓信號并控制電壓顯 示單元將所述電壓信號顯示出來。
專利摘要本實用新型涉及一種中央接線盒測試裝置，包括總控模塊、多個次級控制模塊、多路電子負載電路，每一次級控制模塊控制一路或多路電子負載電路，總控模塊發(fā)出命令控制各次級MCU控制模塊，各次級控制模塊根據(jù)總控制模塊的命令發(fā)出電信號從而控制相應電子負載電路電流的大小，電子負載電路的總路數(shù)至少與被測中央接線盒所包含的元件的數(shù)目相等，中央接線盒的每個元件分別串接于不同的電子負載電路。通過控制電子負載電路電流真實模擬中央接線盒正常工作時的電流情況，通過利用控制模塊可控制多個電子負載電路以及電子負載電路電流可調(diào)的特點，實現(xiàn)了能對不同的中央接線盒進行測試的中央接線盒測試裝置。
文檔編號G01R19/00GK201489040SQ20092013443
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者劉健, 孟釗, 龐雷, 梁國虎, 羅剛, 陳軍, 陳勝波, 龍光展 申請人:比亞迪股份有限公司