[0030] 以下结合附图1至图4对本申请作进一步详细说明。
[0031] 本申请实施例公开一种二极管伏安特性的试验装置,参见图1,包括控制电路1、供电电路、倒向电路3、测试电路4、取样电路5、显示屏6、接口电路7、提示电路8、指示电路9以及开关电路10。
[0032] 其中,控制电路1用于输出PWM信号、脉冲信号、启动信号以及控制信号。
[0033] 指示电路9连接于控制电路1以接收启动信号并响应启动信号以显示控制电路1是否得电。
[0034] 提示电路8与控制电路1连接以接收脉冲信号并响应脉冲信号以发出提示。
[0035] 供电电路包括供电电源21和调压电路22。供电电源21用于向调压电路22、显示器以及控制电路1提供直流电。调压电路22连接于控制电路1以接收控制信号CL‑KZ和PWM信号并响应于控制信号以根据PWM信号改变供电电源21所提供的直流电来输出电源VCC。
[0036] 供电电源21所提供直流电电压稳定,而调压电路22则根据PWM信号可以调节其输出的直流电电压。在本实施例中,供电电源21提供的直流电电压为5V,调压电路22所输出的直流电的电压范围则在0‑30V这一范围。
[0037] 测试电路4用于安装二极管,并连接电源VCC以对二极管进行伏安特性的测试。取样电路5用于采集测试电路4的电压并输出取样信号,控制电路1与取样电路5连接以接收取样信号并根据取样信号输出相应的倒向信号,倒向电路3与控制电路1连接以接收倒向信号并根据倒向信号改变供电电路向测试电路4提供的直流电的电流方向。
[0038] 此外,接口电路7与控制电路1连接并用于接收控制电路1传输的取样信号。控制电路1用于在接收取样信号后将取样信号显示在显示屏6中。
[0039] 开关电路串联在控制电路1与供电电源21之间的供电回路上,当开关电路闭合时,供电电源21向控制电路1供电;当开关电路闭合时,供电电源21不向控制电路1供电。
[0040] 参见图2,控制电路1包括中央控制器IC1、电容器C5和电容器C6,其中,中央控制器IC1的型号为STM32Fxx系列。
[0041] 中央控制器IC1的引脚P20为使能端,且引脚P20与开关电路连接。开关电路包括电阻器R1和开关Q/T。电阻器R1和开关Q/T串联在供电回路上,引脚P20连接在电阻器R1和开关Q/T之间的连接点上。
[0042] 当开关Q/T断开时,电阻器R1所在的供电回路断路,引脚P20接收到低电平信号,中央控制器IC1不工作;当开关Q/T闭合时,电阻器R1所在的供电回路通路,引脚P20接收到高电平信号,中央控制器IC1工作。
[0043] 参见图2,中央控制器IC1的引脚P22与指示电路9连接,且当开关Q/T闭合使得中央控制器IC1工作时,中央控制器IC1通过引脚P22输出启动信号。
[0044] 指示电路9包括电阻器R2和发光二极管LED1,电阻器R2的一端与引脚P22连接,电阻器R2的另一端与发光二极管LED1的正极相连,发光二极管LED1的负极接地。
[0045] 当中央控制器IC1通过引脚P22输出启动信号时,发光二极管LED1发光;当中央控制器IC1不再输出启动信号时,发光二极管LED1熄灭,从而通过发光二极管LED1的亮灭来判断中央控制器IC1是否工作。
[0046] 参见图2,中央控制器IC1的引脚P21与提示电路8连接,且当开关Q/T从闭合状态切换到断开状态以及从断开状态切换到闭合状态时,中央控制器IC1均通过引脚P21输出脉冲信号。
[0047] 提示电路8包括电阻器R3、电阻器R4、三极管VT1和电子喇叭FMQ。当中央控制器IC1通过引脚P21输出脉冲信号时,三极管VT1导通,使电子喇叭FMQ发出声音;当中央控制器IC1停止输出脉冲信号时,电子喇叭FMQ停止发出声音。脉冲信号和启动信号的区别在于,只要中央控制器IC1持续工作,启动信号就会一直被发出,而脉冲信号只有在开关Q/T切换时会短暂被发出。
[0048] 参见图2,接口电路7包括转换芯片IC2、USB接口、电容器C1、电容器C2、电容器C3、电容器C4以及晶体振荡器JZ1。其中,转换芯片IC2的型号为CH340T。中央控制器IC1通过引脚P02和引脚P03分别于转换芯片IC2的引脚TXD和引脚RXD连接,以用于实现中央控制器IC1和转换芯片IC2之间的数据传输。
[0049] 另外,中央控制器IC1的引脚P26用于输出PWM信号,引脚P25用于输出控制信号CL‑KZ,引脚P24和引脚P25分别用于输出倒向信号DXKZ‑A和DXKZ‑B。而中央控制器IC1的引脚P10和引脚P11用于接收取样信号。
[0050] 参见图3,调压电路22包括转换电路221、运放电路222、电源调节器223和使能电路224,转换电路221连接于控制电路1以接收PWM信号并将PWM信号转换为模拟信号,运放电路
222连接于转换电路221以接收模拟信号并响应模拟信号以输出运放信号,电源调节器223接收运放信号以将供电电源21提供的直流电转换为电压与PWM信号相应的直流电VCC。
[0051] 具体的,转换电路221包括电阻器R5、电阻器R6、电容器C7和电容器C8。
[0052] 运放电路222包括8个电阻器R7~R14、电容器C9、电容器C10、比较器IC3A、比较器IC3B、可调电阻器W1和可调电阻器W2。其中,比较器IC3A和比较器IC3B的型号均为LM358。并且电阻器R7~R10、电容器C9、电容器C10、可调电阻器W1和比较器IC3A构成一个负反馈运算放大器,电阻器R12~R14、可调电阻器W2以及比较器IC3B构成第二个负反馈运算放大器。
[0053] 包含比较器IC3A的负反馈运算放大器的输出作为包含比较器IC3A的负反馈运算放大器的一个输入。其中,比较器IC3A的同向输入端与转换电路221连接,比较器IC3A的反向输入端通过电阻器R7与供电电源21连接。比较器IC3B的反向输入端通过电阻器R11与比较器IC3A的输出端连接,而电源调节器223的输出电压VCC经电阻器R12、电阻器R13和可调电阻器W2的分压后向比较器IC3B的同向输入端提供电压。
[0054] 使能电路224包括3个电阻器R15~R17、三极管VT2。电源调节器223包括电容器C11、电容器C12、极性电容器EC1、极性电容EC2、二极管D1、电感L1和降压芯片IC4,降压芯片IC4的型号为LM2576‑ADJ,三极管VT2为NPN型三极管。
[0055] 参见图2、图3,三极管VT2的基极通过电阻器R15连接在中央控制器IC1的引脚P25上,三极管VT2的发射极接地,三极管VT2的集电极通过电阻器R17接电源VCC。降压芯片IC4的使能端连接在三极管VT2的集电极和电阻器R17之间。降压芯片IC4的反馈端FEED连接在比较器IC3B的输出端上,降压芯片IC4的输入端连接供电电源21,降压芯片IC4的输出端输出电压VCC。
[0056] 当中央控制器IC1不输出控制信号CL‑KZ时,三极管VT2关断,降压芯片IC4不工作,即使此时降压芯片IC4的反馈端FEED收到电信号,降压芯片IC4的输出端也不会输出直流电。而当中央控制器IC1输出控制信号CL‑KZ时,三极管VT2导通,降压芯片IC4的使能端得到高电平信号,降压芯片IC4工作。当在中央控制器IC1输出控制信号CL‑KZ的同时中央控制器IC1还输出PWM信号,转换电路221将PWM信号转换为模拟信号并输入到比较器IC3A中,经过两个负反馈运算放大器放大后的反馈信号反馈到降压芯片IC4的反馈端FEED中。降压芯片IC4根据反馈信号通过其内置的比较器调节输出直流电,从而实现其输出的电压值最小为0,而不是常规降压芯片IC4输出的基准电压1.23V。
[0057] 参见图4,倒向电路3包括第一开关组、第二开关组、4个电阻器R18~R21、二极管D2、二极管D3、电容器C13、电容器C14、三极管VT3、三极管VT4。其中,第一开关组包括继电器JDQ1以及由继电器JDQ1所控制的单刀双置开关,第二开关组包括继电器JDQ2以及由继电器JDQ2所控制的单刀双置开关。
[0058] 三极管VT3和三极管VT4均为NPN型三极管,且三极管VT3的基极通过电阻器R19连接在中央控制器IC1的引脚P24上以接收倒向信号DXKZ‑A,三极管VT4的基极通过电阻器R21连接在中央控制器IC1的引脚P23上以接收倒向信号DXKZ‑B。
[0059] 当中央控制器IC4输出倒向信号DXKZ‑A和DXKZ‑B时,三极管KT3和三极管KT4均导通,继电器JDQ1的线圈和继电器JDQ2的线圈均得电,从而带动两个单刀双置开关动作。
[0060] 接口电路7包括二极管接口J1和二极管接口J2,两个二极管接口分别用于与二极管的正极和负极连接。二极管接口J1通过第一开关组即可连接电源VCC,又可接地。二极管接口J2通过第二开关组即可连接电源VCC,又可接地。当然,在对二极管开始进行测试时,二极管接口J1和二极管接口J2中的一个需要与电源VCC连接,而另一个接地。
[0061] 取样电路5包括电阻器R22以及两个采样线,两个采样线的一端分别连接在电阻器R22两端,两个采样线的另一端分别连接在中央控制器IC4的引脚P10和引脚P11上以分别获取电阻器R22两端的电压UA和UB。电阻器R22串联在电源VCC和单刀双置开关之间。
[0062] 在实际测试过程中,调压电路22在中央控制器IC1的控制下输出稳定的直流电源VCC,且该电源在反向测试时,其电压值可由反向最大值到0V变化,在正向测试时,由0V到正向最大值变化。
[0063] 倒向电路3在中央控制器IC1的控制下,将调压电路22输出的直流电源VCC进行倒向,自动切换二极管正向伏安特性测量和反向伏安特性测量。
[0064] 取样电路5一方面起到限流作用,另一方面将电流信号转换为电压信号,该电压信号Ua和Ub输入中央控制器IC1中进行模/数转换,再通过运算得到被测二极管的实时电压值和电流值,中央控制器IC1同步进行数据存储和送显示单元进行曲线显示和拐点数据显示。
[0065] 而本申请中所公开的检测装置正是为了有助于实现上述的显示功能、倒向功能、调压功能提供必要的电路结构。
[0066] 以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。