專利名稱：電壓轉(zhuǎn)換適配板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電壓轉(zhuǎn)換適配板領域，尤其涉及一種免外加電源的手機ETT實驗電壓轉(zhuǎn)換適配板。
背景技術：
隨著手機主芯片運行速度的增快，手機外存儲器中SDRAM，DDRAM等高速動態(tài)存儲器的使用越來越廣泛。速度越快，對存儲器和主芯片的接口走線要求越嚴格，但是，受手機主板空間及密度的限制，存儲器走線很難達到理想效果，這時候就需要對每種類型的主板進行ETT實驗，以便測試走線效果，同時將高速信號線的時延等參數(shù)記錄下來，通過軟件來調(diào)整時序，從而使手機性能達到最優(yōu)效果。 ETT實驗(Exercise Tolerance Test運動耐力試驗)環(huán)境通常包含4個部分,分別為個人計算機(Personal Computer,即為PC機)、供電電源、恒溫箱及待測主板。一般來說，供電電源需要提供3組電壓，分別是電池Vbat電壓，存儲器電壓Vmem，及主芯片核電壓Vcore。另外，為了測試極限情況，通常電壓等級分為高壓，常壓和低壓三種，這3種電壓差別實際也不大，所以對于電源輸出精度的要求比較高。請參考附圖I現(xiàn)有技術中的ETT實驗系統(tǒng)架構(gòu)圖，包括電池電壓供電電源模塊Mil、存儲器電壓供電電源模塊M12、主芯片核電壓供電電源模塊M13、待測主板模塊M14、個人計算機模塊M15。在實際使用中，我們通常要搬3個電源，同時要用高精度萬用表校準每臺電源的輸出電壓，費時費力，還占用資源。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種電壓轉(zhuǎn)換適配板，解決ETT實驗時要分別提供3組外加電壓源，同時要用高精度萬用表校準每臺電源的輸出電壓，費時費力，還占用資源的問題。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于包括依次連接的通用USB接ロ模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和電壓選擇模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括多組電壓轉(zhuǎn)換單元，所述通用USB接ロ與一外部計算機的USB接ロ相連，將外部計算機的USB接ロ的電壓信號傳送至所述多組電壓轉(zhuǎn)換単元中的每ー個，所述多組電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓信號均輸入所述電壓選擇模塊，并由所述電壓選擇模塊擇ー組輸出。進一歩，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括一電池電壓轉(zhuǎn)換單元、一存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元和一主芯片核電壓轉(zhuǎn)換単元；所述電池電壓轉(zhuǎn)換單元用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的電池電壓，所述存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的存儲器電壓，所述主芯片核電壓轉(zhuǎn)換単元用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的主芯片核電壓。進ー步，所述電池電壓轉(zhuǎn)換單元中電壓變換集成電路選用低壓降穩(wěn)壓器或者直流-直流電壓變換器。進ー步，所述存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元包含3路電源輸出，采用3路直流-直流電壓變換器，3路輸出存儲器電壓經(jīng)所述電壓選擇模塊擇ー輸出至被測主板側(cè)。進ー步，所述主芯片核電壓轉(zhuǎn)換単元包含3路電源輸出，采用3路DC-DC電壓變換器，3路輸出主芯片核電壓經(jīng)所述電壓選擇模塊擇ー輸出至被測主板側(cè)。進ー步，本實用新型進ー步包括ー連接至所述通用USB接ロ模塊的信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元，所述信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元為USB信號和通用異步收發(fā)信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元，用于將所述通用USB接ロ傳送的外部計算機的USB接ロ的USB信號轉(zhuǎn)換為被測主板側(cè)所需的通用異步收發(fā)信號。進ー步，所述電壓選擇模塊與所述信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元的輸出端均為金屬引線，所述金屬弓I線直接焊接到被測主板對應電路上。進ー步，所述被測主板為手機主板。本實用新型的優(yōu)點在于，將PC機的電源電壓引入電壓轉(zhuǎn)換適配板，轉(zhuǎn)換成可以滿足不同測試需要的各種電壓，包括被測主板所需的電池電壓、3組不同狀態(tài)的存儲器電壓以及3組不同狀態(tài)的主芯片核電壓，從而減少了對外部電源的依賴，無需設置多個外部電源，也無需多次反復調(diào)整每個外部電源的輸出電壓，從而節(jié)省了測試成本和測試時間。本實用新型進ー步的優(yōu)點還在于，選擇USB和UART互轉(zhuǎn)的驅(qū)動芯片，使本實用新型支持PC側(cè)通用USB接ロ，不需要額外裝置就能完成ETT實驗，方便，快捷，實用。

圖I為現(xiàn)有技術中的ETT實驗系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2為本實用新型所述電壓轉(zhuǎn)換適配板系統(tǒng)架構(gòu)框圖；圖3為本實用新型所述電壓轉(zhuǎn)換適配板一實施例的電路原理圖。圖中所示的標號分別為Pl :通用USB接ロ公頭Jl :電源引出焊盤;J2 :UART信號引出焊盤；P2 :通用USB接ロ輸出端；U1 :電池電壓Vbat生成單元；U2 :存儲器供電電壓Vmem生成單元；U3 :主芯片核電壓Vcore生成單元；U4 =USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元；S1，開關；S2 :開關。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型提供的電壓適配板的具體實施方式
做詳細說明。請參考圖2，本實用新型所述電壓轉(zhuǎn)換適配板電路架構(gòu)框圖，包括通用USB接ロ模塊M21、電壓轉(zhuǎn)換模塊M22，電壓選擇模塊M23和信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元M24，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊M22包括多組電壓轉(zhuǎn)換單元，如電池電壓轉(zhuǎn)換單元M221、存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元M222和主芯片核電壓轉(zhuǎn)換單元M223。通用USB接ロ模塊M21和一外部計算機的USB接ロ相連，并通過USB總線將外部計算機提供的電壓值為5V的USB接ロ的電壓信號傳送給連接至所述通用USB接ロ模塊M21的電壓轉(zhuǎn)換模塊M22中的每ー個電壓轉(zhuǎn)換單元。所述電壓轉(zhuǎn)換模塊M22連接至通用USB接ロ模塊M21，包括電池電壓轉(zhuǎn)換單元M221、存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元M222和主芯片核電壓轉(zhuǎn)換單元M223。所述電壓轉(zhuǎn)換模塊M22中的多組電壓轉(zhuǎn)換單兀的輸出電壓信號均輸入電壓選擇模塊M23,并由電壓選擇模塊M23擇一組輸出至被測主板側(cè)。電池電壓轉(zhuǎn)換単元M221用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的電池電壓，電壓變換集成電路(Integrated Circuit,即IC)可以選用低壓降穩(wěn)壓器(LowDrop Out,即為LDO)或者直流-直流(DC-DC)電壓變換器。存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元M222用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的存儲器電壓，所述存儲器電壓包含3路電源輸出，需要3路DC-DC電壓變換器。需要3路輸出的原因是ETT實驗需要高電壓，正常電壓和低電壓3種狀態(tài)。3路輸出存儲器電壓經(jīng)所述電壓選擇模塊M23選擇I路ETT實驗所需存儲器電壓輸出至被測主板側(cè)，給被測主板的存儲器電壓供電。主芯片核電壓轉(zhuǎn)換単元M223與存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元M222類似，所述主芯片核電壓也包含3路電源輸出，只是所述主芯片核電壓轉(zhuǎn)換單元M223用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的主芯片核電壓，3路輸出主芯片核電壓經(jīng)所述電壓選擇模塊M23選擇I路ETT實驗所需主芯片核電壓輸出至被測主板側(cè)，給主芯片核電壓供電。 本實用新型所述電壓轉(zhuǎn)換適配板從外部計算機的USB接口中引出電壓，并通過電壓轉(zhuǎn)換模塊M22和電壓選擇模塊M23轉(zhuǎn)換成可以滿足不同測試需要的各種電壓，包括被測主板所需的電池電壓、3組不同狀態(tài)的存儲器電壓以及3組不同狀態(tài)的主芯片核電壓，從而減少了對外部電源的依賴，無需設置多個外部電源，也無需多次反復調(diào)整每個外部電源的輸出電壓，從而節(jié)省了測試成本和測試時間。以及信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元M24，同時為信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元M24提供USB信號信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元M24連接至通用USB接ロ模塊M21，用于將外部計算機的USB接ロ提供的USB信號轉(zhuǎn)換為被測主板側(cè)所需的 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter,簡稱UART，即通用異步收發(fā)器)信號，所述驅(qū)動芯片支持5V電壓供電。因為現(xiàn)代PC機特別是個人筆記本電腦采用通用USB接ロ而缺少UART接ロ，而被測主板側(cè)，例如手機主板側(cè)連接的是UART接ロ，因此需要將USB接ロ信號和UART信號進行互轉(zhuǎn)。選擇USB和UART互轉(zhuǎn)的驅(qū)動芯片，使本實用新型支持外部計算機側(cè)通用USB接ロ，不需要額外裝置就能完成ETT實驗，方便、快捷、實用?？紤]到ETT實驗無法在被測主板側(cè)(例如手機主板側(cè))做通用測試接ロ的情況，本實用新型所述適配板的輸出端均為金屬引線，可以直接焊接到主板對應電路上。圖3為本實用新型所述電壓轉(zhuǎn)換適配板一實施例的電路原理圖，請參考圖3所示，包括外部接口和內(nèi)部電路模塊，所述外部接ロ包括通用USB接ロ公頭P1，電源引出焊盤Jl和UART信號引出焊盤J2 ;所述內(nèi)部電路模塊包括通用USB接ロ輸出端P2、電池電壓Vbat生成單元U1、存儲器供電電壓Vmem生成單元U2、主芯片核電壓Vcore生成單元U3、USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元U4。通用USB接ロ公頭Pl和PC機的USB接ロ相連，并通過USB總線將PC機提供的USB接ロ的電壓信號和USB信號傳送給內(nèi)部電路模塊，所述USB接ロ的電壓信號的電壓值為5V(伏)。通用USB接ロ輸出端P2，包括ー個電壓源輸出端ロ、ー個USB_D+信號輸出端ロ、一個USB_D-信號輸出端口和接地保護端ロ。所述電壓源輸出端ロ分別與電池電壓Vbat生成單元Ul、存儲器供電電壓Vmem生成單元U2、主芯片核電壓Vcore生成單元U3和USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元U4相連，將USB接ロ的電壓信號分別傳送給各電壓生成単元；所述USB_D+信號輸出端口和USB_D-信號輸出端ロ分別與USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元U4相連，通過互轉(zhuǎn)驅(qū)動，USB_D+信號和USB_D-信號轉(zhuǎn)換為UART_TXD和UART_RXD信號輸出。電池電壓Vbat生成単元Ul用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的電池電壓輸出，其中電壓變換IC可以選用LDO或者DC-DC電壓變換器，使輸出電壓在4V左右，驅(qū)動電流在200mA (毫安)以上，以便滿足ETT實驗對電源的需求。存儲器供電電壓 Vmem生成単元U2用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的存儲器電壓輸出，包含3路電源輸出，需要3路DC-DC電壓變換器。選擇DC-DC的原因是由于該電路直接從5V降到I. 8V左右，而且對電流需求較大，至少保證150mA電流，如果選用LD0，由于壓降大，導致功耗較大，效率較低，可能影響VBAT或者Vcore的正常輸出。另外，需要3路輸出的原因是ETT實驗需要高電壓，正常電壓和低電壓3種狀態(tài)。3路輸出電壓經(jīng)開關SI進行切換，開關SI在切換前置于斷開狀態(tài)。主芯片核電壓Vcore生成単元U3類似于存儲器供電電壓Vmem生成単元U2，也包含3路電源輸出，只是所述主芯片核電壓Vcore生成単元U3用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的主芯片核電壓輸出，輸出電壓更低，要將輸入電壓降到1.2V左右輸出，且其對電流的要求更高，至少保證250mA的電流驅(qū)動能力，所以這部分電路只能用高轉(zhuǎn)換效率的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換芯片，3路輸出電壓經(jīng)開關S2進行切換，開關S2在切換前置于斷開狀態(tài)。USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元U4通過設置驅(qū)動芯片將輸入的USB信號轉(zhuǎn)換為UART信號輸出?，F(xiàn)代PC機特別是個人筆記本電腦采用通用USB接ロ而缺少UART接ロ，而待測主板偵牝例如手機主板側(cè)連接的是UART接ロ，因此需要將USB接ロ信號和UART信號進行互轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動芯片支持5V電壓供電。考慮到ETT測試無法在被測主板(例如手機主板)側(cè)做通用測試接ロ的情況，本實用新型所述適配板的輸出端均為金屬引線，可以直接焊接到主板對應電路上。電源引出焊盤Jl包括3路電源輸出端，分別為電池電壓Vbat生成単元Ul輸出的電池電壓Vbat輸出端、存儲器供電電壓Vmem生成單兀U2輸出的存儲器電壓Vmem輸出端、主芯片核電壓Vcore生成單兀U3輸出的核電壓Vcore輸出端。UART信號引出焊盤J2也包括3路輸出端，分別為USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元U4的輸出UART_TXD輸出端、UART_RXD輸出端以及接地保護端。電源引出焊盤Jl和UART信號引出焊盤J2分別直接焊接引線，所述引線分別和手機主板的相應電源引線和信號引線相連接。手機主板側(cè)的接ロ，包括電源部分和UART接ロ部分。所述電源包括3路主板電池電壓、主板存儲器電壓和主板核電壓。本實用新型所述適配板與手機主板的連接方法分別為a)電池電壓Vbat生成單元Ul輸出的電池電壓VBAT直接通過金屬引線和主板電池電壓相連，所述電壓VBAT的電壓值為4V ；b)存儲器供電電壓Vmem生成單元U2輸出的存儲器電壓Vmem與主板存儲器電壓連接前，先將主板電源控制芯片輸出給主板存儲器的供電通路斷掉，再將所述存儲器電壓Vmem通過金屬引線與主板存儲器電壓連接，所述存儲器電壓Vmem包含的3路電源輸出為高電壓、正常電壓和低電壓3種狀態(tài)，3路電壓經(jīng)過開關SI進行切換。其中高電壓值為I. 95V、正常電壓值為I. 8V、低電壓值為I. 7V ；c)主芯片核電壓Vcore生成單元U3輸出的核電壓Vcore與主板核電壓之間的連接方法和存儲器電壓Vmem與主板存儲器電壓連接的方法相似。所述核電壓Vcore包含的3路電源輸出為高電壓、正常電壓和低電壓3種狀態(tài)，3路電壓經(jīng)過開關S2進行切換。其中高電壓值為I. 32V、正常電壓值為I. 2V、低電壓值為I. IV ；d) USB-UART互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元U4輸出的適配板UART_TXD通過金屬引線連接至手機主板側(cè)的UART_RXD，適配板UART_RXD通過金屬弓丨線連接至手機主板側(cè)的UART_TXD。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于包括依次連接的通用USB接ロ模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和電壓選擇模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括多組電壓轉(zhuǎn)換單元，所述通用USB接ロ與一外部計算機的USB接ロ相連，將外部計算機的USB接ロ的電壓信號傳送至所述多組電壓轉(zhuǎn)換単元中的每ー個，所述多組電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓信號均輸入所述電壓選擇模塊，并由所述電壓選擇模塊擇ー組輸出。
2.根據(jù)權利要求I所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括ー電池電壓轉(zhuǎn)換單元、一存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元和一主芯片核電壓轉(zhuǎn)換單元；所述電池電壓轉(zhuǎn)換単元用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的電池電壓，所述存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的存儲器電壓，所述主芯片核電壓轉(zhuǎn)換單元用于將所述USB接ロ的電壓信號轉(zhuǎn)換為被測主板所需的主芯片核電壓。
3.根據(jù)權利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于所述電池電壓轉(zhuǎn)換單元中電壓變換集成電路選用低壓降穩(wěn)壓器或者直流-直流電壓變換器。
4.根據(jù)權利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于所述存儲器電壓轉(zhuǎn)換單元包含3路電源輸出，采用3路直流-直流電壓變換器，3路輸出存儲器電壓經(jīng)所述電壓選擇模塊擇ー輸出至被測主板側(cè)。
5.根據(jù)權利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于所述主芯片核電壓轉(zhuǎn)換単元包含3路電源輸出，采用3路DC-DC電壓變換器，3路輸出主芯片核電壓經(jīng)所述電壓選擇模塊擇ー輸出至被測主板側(cè)。
6.根據(jù)權利要求I所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于進ー步包括一連接至所述通用USB接ロ模塊的信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元，所述信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元為USB信號和通用異步收發(fā)信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元，用于將所述通用USB接ロ傳送的外部計算機的USB接ロ的USB信號轉(zhuǎn)換為被測主板側(cè)所需的通用異步收發(fā)信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于進ー步，所述電壓選擇模塊與所述信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動単元的輸出端均為金屬引線，所述金屬引線直接焊接到被測主板對應電路上。
8.根據(jù)權利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換適配板，其特征在于所述被測主板為手機主板。
專利摘要一種電壓轉(zhuǎn)換適配板，包括依次連接的通用USB接口模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和電壓選擇模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊包括多組電壓轉(zhuǎn)換單元，通用USB接口與外部計算機的USB接口的電壓信號相連，通過USB總線將USB接口的電壓信號傳送至電壓轉(zhuǎn)換模塊中多組電壓轉(zhuǎn)換單元中的每一個，多組電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓信號均輸入所述電壓選擇模塊，并由電壓選擇模塊擇一組輸出。此外，電壓轉(zhuǎn)換適配板還包括一連接至通用USB接口上的信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元，將通用USB接口模塊傳送的外部計算機的USB接口的USB信號轉(zhuǎn)換為被測主板側(cè)所需的通用異步收發(fā)信號。其中，電壓選擇模塊與信號互轉(zhuǎn)驅(qū)動單元的輸出端均為金屬引線，直接焊接到被測主板對應電路上。
文檔編號H04M1/24GK202475547SQ201120455818
公開日2012年10月3日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權日2011年11月17日
發(fā)明者繆德超 申請人:上海晨興希姆通電子科技有限公司