[发明专利]一种基于直流CT技术的短路芯片查找装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子工程测量领域，尤其是一种基于直流CT（Current transformer——变流器）技术的短路芯片查找装置及方法。

背景技术

电路板的调试过程中，当对电路板非正常加电、带电热插拔，或是电源电压不稳定，浪涌电压过高等原因，均可对电路板造成损坏；轻者只烧毁电源转换芯片，重者则会损坏整板的大面积芯片。

如今对烧毁的短路芯片的查找方法主要有两种，一种是分片拆除，分片加电测试的方法，另一种是使用热成像仪观察芯片发热量来确定短路芯片的方法。这两种方法都有其弊端，第一种方法费事费力，效率低，第二种方法没有普遍的适用性，很大一部分芯片烧毁后也没有足够的发热量，故其查找精度很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于直流CT技术的短路芯片查找装置及方法，针对现有技术及方法的不足，是一种简便高效的电路板短路芯片查找装置，可以实现对加电烧毁的电路板的短路芯片进行精确定位，还可以通过测量电路板上每个芯片的消耗电流来确定其是否短路。

本发明的技术解决方案：一种基于直流CT技术的短路芯片查找装置，其特征在于它包括传感器供电单元、可调程控恒流源、探头、放大调理电路单元、运算控制单元和显示屏；其中，所述放大调理电路将探头反馈的电压信号发送给运算控制单元；所述探头的一端由传感器供电单元供电，另一端与待测短路芯片接触连接；所述可调程控恒流源为基于直流CT技术的短路芯片查找装置提供电源；所述显示屏的输入端与运算控制单元的输出端连接。

所述探头是带电压采集电路的直流霍尔传感器探头；所述直流霍尔传感器输出端与运算控制单元之间有放大调理电路单元。

所述放大调理电路单元是运算放大电路，其中的运算放大器是ADI公司生产的OP4177运算放大器；其连接为常规连接。

所述直流霍尔传感器是LEM生产的感应式电流传感器FHS 40-P SP600系列传感器，其最大测量值为100A，其能通过霍尔效应将测量的电流量转换为电压量，灵敏度最高达200mV/A，因为此款为感应式传感器，因此在探头的使用中只需将探头连接芯片的供电管脚即可。

所述显示屏是带LVDS接口的液晶屏数据显示单元。

所述运算控制单元的核心处理器是带LVDS接口的高速FPGA芯片和AD采集芯片构成；所述高速FPGA芯片是Xilinx公司生产的Kintex-7系列FPGA芯片XC7K325T-3，其最高速率可达741MHz；所述FPGA芯片的LVDS接口与液晶屏数据显示单元的LVDS接口连接，对液晶屏进行驱动，将测量得到的数据进行显示；所述AD采集芯片是采样精度为18bit的AD采集芯片ADS1626，可以高精度的将直流霍尔传感器输出的电压量获得。

所述放大调理电路通过使用高精度的运算放大电路对探头的反馈的电压信号进行放大，便于系统对探头电压的采样及测量。

所述可调程控恒流源是睿登公司生产的DP50V5A可调恒流电源输出模块，用于产生一种低电压大电流的供电电源，为基于直流CT技术的短路芯片查找装置的电子电路提供最大电流为10A可调，且供电电压为0.8V的电源，同时为短路电路板进行供电。

所述传感器供电单元是金升阳公司生产的URB1D_LMD-20WR3 20W电源块，为运算控制电路及直流霍尔传感器所需的5V电源。

一种基于直流CT技术的短路芯片查找方法，其特征在于它包括以下步骤：

（1）首先设置设备的电源输出为恒流输出模式，并将其电流输出值设置为1A，输出电压0.8V；

（2）将设备输出电源连接到短路电路板的电源引脚，即为短路电路板供电；

（3）使用设备中的探头贴近短路电路板中每个芯片的电源管脚，读取设备显示屏中的测量得到的电流值，若测量得到的电流值接近1A，那么既可以判断当前检测的芯片即为短路芯片。