本发明专利技术实施例提供一种功耗测量装置，属于测量装置技术领域。所述装置包括：转换模块、采样模块、信号放大模块和处理模块；所述转换模块串联在待测电路中，用于将所述待测电路输出的交流电流转换为直流电流；所述采样模块与所述转换模块相连，用于将所述转换模块输出的直流电流转换成直流电压；所述信号放大模块与所述采样模块相连，用于放大所述采样模块两端的直流电压；所述处理模块与所述信号放大模块连接，用于根据所述直流电压和所述信号放大模块的参数，计算所述待测电路的待测功耗。通过所述功耗测量装置可以实现交变电压输入、直流输入和直流负压输入等多场合的功耗测量。入和直流负压输入等多场合的功耗测量。入和直流负压输入等多场合的功耗测量。
【技术实现步骤摘要】
一种功耗测量装置
[0001]本专利技术涉及测量装置
，具体地涉及一种功耗测量装置。
技术介绍
[0002]随着消费类产品越来越小型化，产品对整个系统的功耗要求越来越高，所以不断降低功耗是产品的一个重要指标。现有的对系统单板、终端单板或芯片进行功耗测量的装置只适用于直流应用场景，无法应用于交流，应用场合较窄，给功耗测量带来不便。
技术实现思路
[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种功耗测量装置，通过该功耗测量装置可以解决或部分解决现有技术中存在的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种功耗测量装置，所述装置包括：转换模块、采样模块、信号放大模块和处理模块；
[0005]所述转换模块串联在待测电路中，用于将所述待测电路输出的交流电流转换为直流电流；
[0006]所述采样模块与所述转换模块相连，用于将所述转换模块输出的直流电流转换成直流电压；
[0007]所述信号放大模块与所述采样模块相连，用于放大所述采样模块两端的直流电压；
[0008]所述处理模块与所述信号放大模块连接，用于根据所述直流电压和所述信号放大模块的参数，计算所述待测电路的待测功耗。
[0009]可选的，所述转换模块包括整流桥和滤波电容，所述滤波电容的一端与所述整流桥的输出端子相连，另一端接地。
[0010]可选的，所述处理模块包括模数转换器和处理器，所述模数转换器用于将所述信号放大模块放大的直流电压转换为数字量；所述处理器用于根据数字量的直流电压和所述信号放大模块的参数计算所述待测电路的待测功耗。
[0011]可选的，所述模数转换器通过I2C、UART和SPI接口中的至少一种与所述处理器进行数据通讯连接。
[0012]可选的，所述信号放大模块包括电压放大电路和分压网络；所述电压放大电路包括运算放大器和电阻，通过调节所述电阻的阻值改变所述电压放大电路的放大倍数；所述分压网络包括电阻和电容，用于将所述电压放大电路输出的直流电压调整到所述模数转换器的模拟电压输入范围。
[0013]可选的，所述信号放大模块的参数包括：所述电压放大电路的放大倍数和所述分压网络比例。
[0014]可选的，根据数字量的直流电压和所述信号放大模块的参数计算所述待测电路的待测功耗，包括：
[0015]根据数字量的直流电压、电压放大电路的放大倍数和分压网络比例，获得采样电阻两端的直流电压；
[0016]根据所述采样电阻两端的直流电压和电阻的比值得到通过所述电阻的电流；
[0017]根据所述电阻的电流和待测电路的电压得到所述待测电路的待测功耗。
[0018]可选的，所述处理模块还包括上位机，所述上位机通过串口或网口与所述处理器进行数据交互。
[0019]可选的，所述采样模块包括采样电阻，所述采样电阻为合金采样电阻。
[0020]可选的，所述采样电阻的阻值根据待测电路设置。
[0021]通过上述技术方案，无论是交变电压输入、直流输入或直流负压输入，都可以利用转换模块进行处理，实现功耗的测量，应用场合更宽；并且，不管待测电流是大电流还是小电流的情况，只需设置合适的信号放大模块的增益，就可以较为准确的计算出待测目标的功耗，适用性更强。
[0022]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0023]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0024]图1是本专利技术实施例提供的一种功耗测量装置的结构框图；
[0025]图2是本专利技术实施例提供的整流装置和滤波电容的结构图；
[0026]图3是本专利技术实施例提供的电压放大电路的结构图；
[0027]图4是本专利技术实施例提供的电压放大电路和分压网络的结构图；
[0028]图5是本专利技术实施例提供的一种功耗测量装置的结构框图；
[0029]图6是本专利技术实施例提供的一种功耗测量装置的结构图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。
[0031]图1是本专利技术实施例提供的一种功耗测量装置的结构框图。
[0032]如图1所示，所述功耗测量装置包括：转换模块、采样模块、信号放大模块和处理模块；
[0033]所述转换模块串联在待测电路中，用于将所述待测电路输出的交流电流转换为直流电流；所述转换模块可以是任何能够将交流电流转换为直流电流的装置，包括但不限于半波整流装置和桥式整流装置。优选的，如图2所示，所述转换模块包括桥式整流装置(整流桥)和滤波电容，所述整流桥可以是集成的成品整流桥也可以由二极管搭建而成；所述滤波电容的一端与所述整流桥的输出端子相连，另一端接地。当交流电流接入整流桥时，电流可以从第一输入端子1经D2流入，经过后级电路后，经D4返回电源，形成闭合回路；同理，电流若从第二输入端子2经D3流入，经过后级电路后，经D1返回电源形成闭合回路，输出脉动波形的电流。由于经过整流桥整流后的电流不够平滑，经过滤波电容修正后，可以尽可能的减
小脉动的直流电流中的交流成分，保留其直流成分，使输出的电流纹波系数降低，波形变得更平滑，从而获得稳定的电压。需要说明的是，当直流电流接入整流桥时，与正半周交流电流经途径相同，此处不再赘述。
[0034]所述采样模块与所述转换模块相连，用于将转换模块输出的直流电流转换成直流电压。所述采样模块可以是采样电阻；优选的，所述采样电阻可以是合金采样电阻。合金采样电阻具有高功率、低阻值、高可靠性以及极高的稳定性等特点，利用合金采样电阻进行采样可以保证功耗测量的精度。在一个具体实施例中，可以根据实际需要对所述采样电阻的阻值进行调整，当待测电路中的电流较小时，可以选择阻值相对较大的采样电阻，从而提高采样电阻两端的压降；当待测电路的电流较大时，可以选择阻值相对较小的采样电阻，从而获得比较精准的结果，提高测量精度。在另一个具体实施例中，还可以设置多个阻值不同的采样电阻，通过将不同阻值大小的电阻接入电路，可以增大功耗测量装置的电流测量范围，满足更多种类的待测电路中电流的变化情况。需要说明的是，任何满足测量要求的采样电阻的阻值范围均落入本专利技术的保护范围之内。
[0035]所述信号放大模块与所述采样模块相连，用于将所述采样模块两端的直流电压放大，以便处理模块采集并识别所述直流电压信号。优选的，所述信号放大模块可以包括电压放大电路。所述电压放大电路可以包括运算放大器和电阻，通过调节所述电阻的阻值改变电压放大电路的放大倍数。在一个具体实施例中，如图3所示，所述电压放大电路由运算放大器U1及其外围电阻R1、R2、R3、R4组成，其中设定R1等于R3，R2等于R4，放大倍数为R4/R3。通过调整R3和R4的阻值本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功耗测量装置，其特征在于，所述装置包括：转换模块、采样模块、信号放大模块和处理模块；所述转换模块串联在待测电路中，用于将所述待测电路输出的交流电流转换为直流电流；所述采样模块与所述转换模块相连，用于将所述转换模块输出的直流电流转换成直流电压；所述信号放大模块与所述采样模块相连，用于放大所述采样模块两端的直流电压；所述处理模块与所述信号放大模块连接，用于根据所述直流电压和所述信号放大模块的参数，计算所述待测电路的待测功耗。2.根据权利要求1所述的功耗测量装置，其特征在于，所述转换模块包括整流桥和滤波电容，所述滤波电容的一端与所述整流桥的输出端子相连，另一端接地。3.根据权利要求1所述的功耗测量装置，其特征在于，所述处理模块包括模数转换器和处理器，所述模数转换器用于将所述信号放大模块放大的直流电压转换为数字量；所述处理器用于根据数字量的直流电压和所述信号放大模块的参数计算所述待测电路的待测功耗。4.根据权利要求3所述的功耗测量装置，其特征在于，所述模数转换器通过I2C、UART和SPI接口中的至少一种与所述处理器进行数据通讯连接。5.根据权利要求3或4所述的功耗测量装置，其特征在于，所述信号放大模块包括电...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄振兴，王连忠，原义栋，沈红伟，宋海飞，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。