CN119395390A 基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电路和方法 （珠海禅光科技有限公司）

基于恒流态充放电的多量程电容容值测量本发明公开了一种基于恒流态充放电的多阻分流模块的输入端与待测电容的另一端电连值比较模块的第一输入端与积分模块的输出端2积分模块，所述积分模块的输入端与所述电阻分流模块的输采样模块，所述采样模块的输入端与所述积分模块的输出端电连接，所述可调窗口阈值比较模块，所述可调窗口阈值比较模块的第限流充电开关模块，所述电源模块的输出端通限流放电开关模块，所述限流放电开关模块的输入端与所述待测电容的一端电连接，输入内阻，所述输入内阻的一端与所述待测电容的另一端电连接，分流电阻组，包括相互并联的多个分流电阻单元，每个所第一MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述控制模块电连接，所述第一MOS管的源极接第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述光电晶体管的第一输MOS管的漏极与所述待测电容的另一端电3第三MOS管，所述第三MOS管的栅极与所述光电晶体管的第一MOS管的源极与所述第二MOS管的源极电连接，所述第三MOS管的漏极与对应的所述第一电第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述光电晶体管的第二输出端电连第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阳极与所述光电晶体管的第二输出端电连第四MOS管，所述第四MOS管的栅极与所述控制模块电连接，所述第四MOS管的源极接光耦MOS管，所述光耦MOS管的输入端与所述第四MOS管的漏极电连接，所的第一输出端与所述待测电容的另一端电连接，所述光耦MOS管的第二输出端与对应的所第五MOS管，所述第五MOS管的栅极与所述控制模块电连接，所述第五MOS管的源极接积分运算电路，所述积分运算电路的输入端与所述积分运算电路的输出端与所述采样模块的输入积分电容电路，与所述电荷清零开关电路并联连接，所述第一运算放大器，所述第一运算放大器的同向输入端接地第一钳位二极管，所述第一钳位二极管的阳第二钳位二极管，所述第二钳位二极管的阳极接地，所述第410.根据权利要求1所述的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电路，其特征在反向器电路，所述反向器电路的输入端与所述同向放窗口比较电路，用于将所述积分电压值分别与所述第11.一种基于恒流态充放电的多量程电容容值测量方法，应用于如权利要求1_10任一所述积分模块根据所述积分电容对所述待测电容的电采样模块对所述第一积分电压值进行采样，获得第一采样数据，可调窗口阈值比较模块根据所述控制模块设定的阈值范围，对12.根据权利要求11所述的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量方法，其特征在所述待测电容根据所述放电电流进行恒流态放电，所所述积分模块根据所述积分电容对所述待测电容的电所述采样模块对所述第二积分电压值进行采样，获得第二采样数据，所述可调窗口阈值比较模块对所述第二积分电压值和所述阈值范围进513.根据权利要求11所述的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量方法，其特征在开关模块的输入端与所述待测电容的一端电连接，所述限流放电开关模块的输出端接地；在进行恒流态充电之前，所述基于恒流态充放电的多量设定所述限流充电开关模块和所述限流放电开关模块的限通过所述限流放电开关模块和所述电荷清零开关电路，对所述待测电容断开所述限流放电开关模块和所述电荷清零开关电路，闭合所述限流充电开关模块，6[0003]MLCC电容器的容值测试为MLCC电容最重要的测试参数之一，对于容值的测量，目应用。用于判断所述积分电压值是否位于所述阈值7第三MOS管的源极与所述第二MOS管的源极电连接，所述第三MOS管的漏极与对应的所述第光耦MOS管，所述光耦MOS管的输入端与所述第四MOS管的漏极电连接，所述光耦8积分运算电路，所述积分运算电路的输入端与所述电阻分流模块的输出端电连反向器电路，所述反向器电路的输入端与所述同向放大器电路的输出端电连接，[0009]另一方面，根据本发明实施例的基于恒流态充放电的多9当所述第一积分电压值位于所述阈值范围内，所述控制模块根据所述充电电压、当所述第二积分电压值位于所述阈值范围内，所述控制模块根据所述充电电压、设定所述限流充电开关模块和所述限流放电开关模块的限[0014]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得图1为本发明实施例的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电路的模块示意图2为本发明实施例的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电路的电路原理图11为利用正电源电压对待测电容进行充放电时，积分电压与积分时间的关系图13为利用负电源电压对待测电容进行充放电时，积分电压与积分时间的关系图14为本发明实施例的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电方法的步骤施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适[0022]一方面，本发明实施例提出了一种基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电的输出端与积分模块400的输入端电连接，积分模块400的输出端与采样模块500的输入端源模块100的受控端通过VSC与控制模块700电连接，控制模块700能够通过VSC调节电源模块900内设置有放电电流采集电路，用于检查待测电容200在放电过程是否存在有电流经700电连接。例如，第一个分流电阻单元包括相互串联的第一电阻RL1和第一切换开关R_MOS管Q1的栅极电连接；第二稳压二极管D4的阳极与光电晶体管IC5的第二输出端电连接，[0028]如图4所示，本发明还提出了另一种第一切换开关的设计，仍以第一切换开关R_光耦MOS管IC6的第1引脚连接+5V的直流电压。其余的第一切换开关可以与R_SW1采用相同[0029]如图5所示，本发明还提出了另一种第一切换开关的设计，仍以第一切换开关R_运算放大器IC1的反向输入端电连接。第一钳位二极管D1和第二钳位二极管D2保护电路用[0032]积分电容电路用于切换组合出不同的容值，适应各种不同量程的待测电容200的充放电恒流测试。其中，积分电容电路包括相互并联的第一电容CINT0和多个积分电容单切换开关C_SW1，第二个积分电容单元包括相互串联的第二电容CINT2和第二切换开关C_个积分电容单元包括相互串联的第二电容CINTm和第二切换开关C_SWm。通过第一电容[0033]电荷清零开关电路包括切换开关C_SW0，切换开关C_SW0的受控端与C_CH0与控制[0036]如图7所示，本发明还提出了另一种第二切换开关的设计，仍以第二切换开关C_光耦MOS管IC8的第1引脚连接+5V的直流电压。其余的第二切换开关可以与C_SW1采用相同[0037]如图8所示，本发明还提出了另一种第二切换开关的设计，仍以第二切换开关C_值范围为DAC_V2_DAC_V1；窗口比较电路用于将积分电压值VCC6分别与第一电压值和第二放大器IC3B的第6引脚与第7引脚之间设置有电阻R9；运算放大器IC3B的输出端输出DAC_阻R4与运算放大器IC3B的第7引脚连接，运算放大器IC3A的第2引脚和第1引脚之间设置有放大器IC4A的第2引脚连接运算放大器IC3A的第1引脚，运算放大器IC4A的第8引脚连接直过电阻R8与控制模块700的Over_CMP电连接；运算放大器IC4B的第6引脚通过电阻R6连接脚通过电阻R8与控制模块700的Over制模块700根据该数据统计出恒流态充电时间和恒[0040]根据本发明实施例的基于恒流态充放电的多量程电容容值测量电路的工作原理1、控制模块700根据配置输出DAC1，使得可调窗口阈值比较模块的阈值范围在（5）自动配置积分模块400的积分电容的电容值，积分电容的电容值为电容（6）控制模块700通过CAP_ON/开始释放积分模块400的积分电容的电荷，同时电荷清零开关电路中的电流采集电路监测控制模块700同时驱动控制限流放电开关模块900的开关XL_SW2断开和电荷清零积分模块400开始积分，采样模块500实时采集到积分模块400输出的积分电压值或3）当DAC_V2＞VCC6或VCC6＞DAC_V1时，可调阈值窗口比较模块600输出信号Over_ve1=VCC1-I1*(RO+Ri)=VCC1-11r(RO+⃞)7）8）[0042]当电源模块100输出正电压充电，恒流态充电过程中，积分电容C＇的充电电压c-12）13）14）cc1)re-而15）cc1)re-16）控制模块700同时驱动限流充电开关模块800的开关XL_SW1断开和电荷清零开关的变化斜率k2即为图11或图13所示中的t2至t3时间段的斜不在于k2±误差范围内值时刻时间t值（即为图12或图14所示中的t3时刻得出恒流态放当电源模块100输出正电压充电，其恒流态放电过程如图10的曲线图的t2至t3时待测电容200在恒流放电结束时两端压差12-祭25）c-26）块300能够为不同测试量程的待测电容加快充放电过程的大电流分流，加速结束恒流态充[0055]在进行恒流态充电之前，控制模块700设置限流充电开关模开关电路通过C_CA接口向控制模块700报告积分电容无电荷标志位，为进入恒流态充电测[0056]进入恒流态充电后，控制模块700同时驱动控制限流放电开关模块900的开关XL_SW2断开和电荷清零开关电路的开关C_SW0断开，并驱动限流充电开关模块800的开关XL_。。块300能够为不同测试量程的待测电容加快充放电过程的大电流分流，加速结束恒流态充[0061]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方