一種絕緣測試電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種絕緣測試電路，其限流保護(hù)電阻R8的兩端分別連接電源和控制開關(guān)Q1的漏極，源極引出后分成兩路，其一個支路連接控制開關(guān)Q3的漏極，源極連接鉗位分壓保護(hù)電阻R9后接地，控制開關(guān)Q3的控制端連接控制模塊C1，另一個支路連接被測絕緣電阻Rx1后連接控制開關(guān)Q2的漏極，源極引出后也分成兩路，其中一路連接過壓保護(hù)電阻VAR后接地，另一路依次連接采樣電阻R7和采樣電阻R6后接地，模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1的管腳5和6分別接在采樣電阻R7和R6之間、控制開關(guān)Q2的源極和采樣電阻R7之間，模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1的管腳4和10～13連接并經(jīng)過采樣參考電阻R5后接地。本實(shí)用新型能夠消除測試打火問題，并提高絕緣測試效率、測試分辨率和自身的保護(hù)能力。
【專利說明】一種絕緣測試電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子測試【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，特別涉及一種PCB光板自動化測試設(shè)備的高壓絕緣測試電路。

【背景技術(shù)】
[0002]飛針測試機(jī)使用直流高壓測試源對PCB板進(jìn)行絕緣測試時，兩組測試探針中分別需要選通高壓測試源、零電壓狀態(tài)電路；若提前選通，在被測網(wǎng)絡(luò)間存在短路時會造成電壓瞬間變化和放電、打火，損壞被測PCB板，造成生產(chǎn)成本浪費(fèi)和額外賠償，產(chǎn)生的浪涌電流還會摧毀絕緣測試采樣電路；若待測試探針到位后再選通加載測試電路，需要增加軟件判斷時間和10、開關(guān)的響應(yīng)時間，實(shí)際的測試效率降低。還有測試探針在非測試時或者系統(tǒng)維護(hù)、調(diào)試時帶有高壓是一種潛在危險，容易發(fā)生人身觸電的安全事故。另外，高壓絕緣測試采用單一的采樣電阻會存在測試分辨率低的問題，若被測網(wǎng)絡(luò)間的絕緣電阻處于設(shè)定閥值附近，則有可能發(fā)生誤測的不良現(xiàn)象；單個采樣電阻可實(shí)現(xiàn)的測試范圍也受到限制，對采樣通道的增益要求較多。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種絕緣測試電路，能夠提高絕緣測試效率，消除了測試的放電、打火問題，降低了觸電的可能性，同時提高了絕緣電阻的測試分辨率和絕緣測試電路自身的保護(hù)能力。
[0004]為了解決以上提出的問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種絕緣測試電路，該測試電路包括限流保護(hù)電阻R8、控制開關(guān)Q1、控制開關(guān)Q2、控制開關(guān)Q3、鉗位分壓保護(hù)電阻R9、被測絕緣電阻Rxl、采樣電阻R6、采樣電阻R7、過壓保護(hù)電阻VAR、控制模塊Cl和模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul ；
[0006]所述限流保護(hù)電阻R8的一端連接電源，另一端連接控制開關(guān)Ql的漏極，控制開關(guān)Ql的源極弓丨出后分成兩個之路，其中一個支路連接控制開關(guān)Q3的漏極，控制開關(guān)Q3的源極連接鉗位分壓保護(hù)電阻R9后接地，控制開關(guān)Q3的控制端連接控制模塊Cl，控制開關(guān)Ql源極的另一個支路連接被測絕緣電阻Rxl后連接控制開關(guān)Q2的漏極，控制開關(guān)Q2的源極引出后也分成兩路，其中一路連接過壓保護(hù)電阻VAR后接地，控制開關(guān)Q2源極的另一路依次連接采樣電阻R7和采樣電阻R6后接地，采樣電阻R7和采樣電阻R6之間引出后連接模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳5，控制開關(guān)Q2的源極和采樣電阻R7之間引出后連接模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳6，模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳4和管腳10?13連接后接地，控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2的控制端均連接外部控制組合1信號。
[0007]所述測試電路還包括采樣參考電阻R5，采樣參考電阻R5接在采樣電阻R6和地端之間，模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳4和管腳10?13連接后接在采樣參考電阻R5和采樣電阻R6之間。
[0008]所述模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的型號米用ADG509F。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0010]本實(shí)用新型采用控制模塊、模擬復(fù)用開關(guān)芯片和控制開關(guān)組成絕緣測試電路，實(shí)現(xiàn)了測試探針組合能自動快速地加載測試信號，提高了測試效率，并能實(shí)現(xiàn)非測試時間不帶有高壓測試源，從而提高了整個電路的安全性能，消除了測試的放電、打火問題，也降低了觸電的可能性；采用采樣電阻和采樣參考電阻實(shí)現(xiàn)了整個電路的多電阻分段采樣，也提高了絕緣電阻測試分辨率和測試范圍；采用分壓電阻、限流保護(hù)電阻和過壓保護(hù)電阻為測試采樣電路提供有效的保護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型絕緣測試電路的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0013]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。
[0014]參閱圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種絕緣測試電路，該測試電路包括限流保護(hù)電阻R8、控制開關(guān)Q1、控制開關(guān)Q2、控制開關(guān)Q3、鉗位分壓保護(hù)電阻R9、被測絕緣電阻Rxl、采樣參考電阻R5、采樣電阻R6、采樣電阻R7、過壓保護(hù)電阻VAR、控制模塊Cl和模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1，其中模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1的型號采用ADG509F。
[0015]整個電路的連接關(guān)系:
[0016]所述限流保護(hù)電阻R8的一端連接電源，另一端連接控制開關(guān)Q1的漏極，控制開關(guān)Q1的源極弓丨出后分成兩個之路，其中一個支路連接控制開關(guān)Q3的漏極，控制開關(guān)Q3的源極連接鉗位分壓保護(hù)電阻R9后接地，控制開關(guān)Q3的控制端連接控制模塊C1，控制開關(guān)Q1源極的另一個支路連接被測絕緣電阻Rxl后連接控制開關(guān)Q2的漏極，控制開關(guān)Q2的源極引出后也分成兩路，其中一路連接過壓保護(hù)電阻VAR后接地，控制開關(guān)Q2源極的另一路依次連接采樣電阻R7、采樣電阻R6、采樣參考電阻R5后接地，采樣電阻R7和采樣電阻R6之間引出后連接模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1的管腳5，控制開關(guān)Q2的源極和采樣電阻R7之間引出后連接模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1的管腳6，模擬復(fù)用開關(guān)芯片U1的管腳4和管腳10?13連接后接在采樣電阻R6和采樣參考電阻R5之間，控制開關(guān)Q1和控制開關(guān)Q2的控制端均連接外部控制組合10信號。
[0017]上述中，各部分的原理和功能如下:
[0018]限流保護(hù)電阻R8主要功能是限流、分壓作用，防止高壓測試源在測試回路產(chǎn)生大電流，避免給測試電路加入超額的電壓。
[0019]控制開關(guān)Q1受外部控制組合10信號控制，是待測試的探針(即被測絕緣電阻Rxl)選通測試源的開關(guān)，主要作用是給待測試的探針加載高壓測試源和選擇加載測試源的探針。
[0020]控制模塊Cl是快速加載高壓測試源控制開關(guān)Q3的控制單元，能夠根據(jù)測試數(shù)據(jù)自動識別當(dāng)前測試探針組合，并根據(jù)相關(guān)測試探針的傳感器信號自動判斷測試探針組合是否安全接觸到被測PCB板，并迅速輸出相應(yīng)的關(guān)閉和打開兩種1信號；其所有部件都是使用硬件邏輯電路設(shè)計，響應(yīng)速度相當(dāng)高，使用其輸出的1信號即可快速實(shí)現(xiàn)探針加載測試信號的動作。其輸出的1信號傳輸至快速加載高壓測試源控制開關(guān)Q3的控制端。
[0021]控制開關(guān)Q3是用于控制快速加載到高壓測試源的探針的電壓。在探針不滿足測試條件的狀態(tài)下，該控制開關(guān)Q3受絕緣測試的控制模塊Cl控制打開，開關(guān)連通鉗位分壓保護(hù)電阻R9，使探針保持在一個安全電壓上，避免探針接觸PCB板的瞬間發(fā)生打火、放電；當(dāng)探針滿足測試條件時，控制開關(guān)Q3被迅速關(guān)閉，測試探針上迅速恢復(fù)到高壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)次絕緣測試。在測試探針完成當(dāng)次測試之后，下一次還是同樣需要加載高壓測試，那么其可以保持連接到高壓測試源，讓絕緣測試的控制模塊Cl自動打開快速加載高壓測試源的控制開關(guān)Q3，測試探針便鉗位到較低的電壓上，直到下一次測試條件滿足時恢復(fù)電壓。
[0022]上述中，全由硬件電路自動判斷，自動控制，無需軟件反復(fù)做開、關(guān)指令，節(jié)約了通訊和控制輸出的響應(yīng)時間，一定程度上提高測試效率。另外，只有待測試的探針組合都穩(wěn)定扎在PCB板上，探針才會處于高壓狀態(tài)，一定程度上起到人身保護(hù)作用。
[0023]鉗位分壓保護(hù)電阻R9是為了給測試探針降壓、鉗位，把測試探針的電壓鉗位在一個安全的低電壓上。當(dāng)快速加載高壓測試源的控制開關(guān)Q3被打開時，鉗位分壓保護(hù)電阻R9與限流保護(hù)電阻R8進(jìn)行分壓，把探針上的電壓鉗位在安全的低電壓上。
[0024]控制開關(guān)Q2受外部控制組合1信號控制，是把測試探針連通到測試采樣電路的控制開關(guān)；其主要功能就是把采樣電路與探針連通組成一個測試回路。
[0025]采樣電阻R6和采樣電阻R7對整個測試回路進(jìn)行分壓，采樣電阻的壓降是利用于計算被測絕緣電阻Rxl。采樣電阻R6對采樣參考電阻R5的壓降用于中低量程絕緣電阻測試，采樣電阻R7對采樣參考電阻R5的壓降用于中高量程絕緣電阻測試。
[0026]當(dāng)被測絕緣電阻Rxl較小或者較大，單一采樣電阻上的分壓也會對應(yīng)體現(xiàn)出較大或較小的情況，這對單一增益的采樣通道是無法很細(xì)地兼顧到的，需要復(fù)雜的采樣通道增益。而采用兩個適當(dāng)?shù)牟捎秒娮瑁岣吡藛我辉鲆娴牟蓸油ǖ赖臏y試分辨率，多增益的采樣通道能實(shí)現(xiàn)的分辨率更高。
[0027]上述中，采樣電阻R6、采樣電阻R7和采樣參考電阻R5都是使用高精度電阻器設(shè)計的；通過設(shè)置采樣參考電阻R5，并以采樣參考電阻R5的壓降作為參考電壓，采樣電阻R6和采樣電阻R7對參考電壓的壓降分別用于計算幾十兆歐姆之內(nèi)和幾十兆歐姆之上的絕緣電阻測試，從而大大提高其測試分辨率。
[0028]過壓保護(hù)電阻VAR是用于避免采樣電阻存在高壓的情況，從而對整個測試采樣通道進(jìn)行保護(hù)。主要采用適當(dāng)?shù)膲好綦娮杓半娙萜鲗?shí)現(xiàn)，如此采樣電路的最大壓降就被壓敏電阻限死，從而起到保護(hù)作用。另外，測試回路如果有故障發(fā)生電流、電壓沖擊，那么過壓保護(hù)電阻還VAR會將沖擊吸收掉，避免采樣電路存在高壓，保護(hù)了采樣通道的元器件。
[0029]模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul是在對被測絕緣電阻Rxl進(jìn)行測試時，用于選擇采樣通道上的采樣電阻，其受外部控制組合1信號控制選擇所需的采樣電阻。該模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul是雙通道的差分開關(guān)芯片，輸出分別是采樣電阻R6或者采樣電阻R7上的電壓、采樣參考電阻R5上的電壓。
[0030]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣測試電路，其特征在于:該測試電路包括限流保護(hù)電阻R8、控制開關(guān)Q1、控制開關(guān)Q2、控制開關(guān)Q3、鉗位分壓保護(hù)電阻R9、被測絕緣電阻Rxl、采樣電阻R6、采樣電阻R7、過壓保護(hù)電阻VAR、控制模塊Cl和模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul ； 所述限流保護(hù)電阻R8的一端連接電源，另一端連接控制開關(guān)Ql的漏極，控制開關(guān)Ql的源極引出后分成兩個之路，其中一個支路連接控制開關(guān)Q3的漏極，控制開關(guān)Q3的源極連接鉗位分壓保護(hù)電阻R9后接地，控制開關(guān)Q3的控制端連接控制模塊Cl，控制開關(guān)Ql源極的另一個支路連接被測絕緣電阻Rxl后連接控制開關(guān)Q2的漏極，控制開關(guān)Q2的源極引出后也分成兩路，其中一路連接過壓保護(hù)電阻VAR后接地，控制開關(guān)Q2源極的另一路依次連接采樣電阻R7和采樣電阻R6后接地，采樣電阻R7和采樣電阻R6之間引出后連接模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳5，控制開關(guān)Q2的源極和采樣電阻R7之間引出后連接模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳6，模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳4和管腳10?13連接后接地，控制開關(guān)Ql和控制開關(guān)Q2的控制端均連接外部控制組合1信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣測試電路，其特征在于:所述測試電路還包括采樣參考電阻R5，采樣參考電阻R5接在采樣電阻R6和地端之間，模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的管腳4和管腳10?13連接后接在采樣參考電阻R5和采樣電阻R6之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣測試電路，其特征在于:所述模擬復(fù)用開關(guān)芯片Ul的型號采用ADG509F。
【文檔編號】G01R31/14GK204116542SQ201420557595
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】黃俊華, 王星, 翟學(xué)濤, 楊朝輝, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司, 深圳市大族數(shù)控科技有限公司