專利名稱：電容容量及其寄生電阻測量電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電容容量及其寄生電阻測量電路，特別涉及一種用于測量超級電容容量及其寄生電阻的測量電路。
背景技術：
隨著電子技術的不斷發展，電子設備對其內部元件的精度要求也越來越高，因此一些電子元件在使用前，經常需要對其參數進行測量。電容作為無源器件，在電路中具有儲能、濾波、去耦等作用，在很多電子產品中，電容都是必不可少的電子元件，電容的容量及其寄生電阻是電容元件的重要參數，傳統的測量方法是用電橋法測量，然而電橋法只適合對小容量的電容進行測量，當測量大容量的電容時，會產生較大的誤差，將測量值誤差較大的電容用在電子設備中，會影響電子設備的性能。

發明內容
有鑒于此，有必要提供一種可以準確測量電容容量及其寄生電阻的電路。一種電容容量及其寄生電阻測量電路，包括:
一電壓轉換電路，用于接收一電壓并將接收到的電壓轉換后輸出；
一充電電路，用于對所述待測電容進行充電，并在所述待測電容充滿電時輸出一停止充電信號；
一放電及采樣電路，包括一放電電阻，所述放電及采樣電路接收所述電壓轉換電路的輸出電壓，并對一待測電容的放電過程進行控制以及偵測所述待測電容的電壓及所述放電電阻的電壓；
一控制電路，包括一具有內部計時器的微處理器，所述微處理器在待測電容充滿電時接收充電電路輸出的停止充電信號并根據所述停止充電信號控制所述充電電路停止對所述待測電容充電并輸出一放電控制信號通過所述放電及采樣電路控制所述待測電容放電，所述微處理器通過所述計時器及所述放電及采樣電路獲取所述待測電容從充滿電至放電至零伏電壓的放電時間并根據所述待測電容的放電時間及所述放電電阻的電阻值計算得到所述待測電容的容量；所述微處理器還控制所述放電及采樣電路偵測所述待測電容充滿電時的電壓及偵測所述待測電容放電過程中任一時刻所述待測電容及放電電阻的電壓以根據獲得的該時刻的電壓值及所述放電電阻的電阻值得到所述待測電容的寄生電阻值。相較現有技術，所述電容容量及其寄生電阻測量電路通過所述控制電路控制所述充電電路對所述待測電容進行充電及通過控制所述放電及采樣電路使所述待測電容放電，并通過所述放電及采樣電路獲取待測電容的電壓及放電電阻的電壓，以此來測量得到所述待測電容的電容容量及其寄生電阻值。所述電容容量及其寄生電阻測量電路測量準確。


圖1為本發明電容容量及其寄生電阻測量電路的較佳實施方式的框圖。
圖2至圖5為本發明電容容量及其寄生電阻測量電路的較佳實施方式的電路圖。主要元件符號說明 _
權利要求
1.一種電容容量及其寄生電阻測量電路，包括: 一電壓轉換電路，用于接收一電壓并將接收到的電壓轉換后輸出； 一充電電路，用于對所述待測電容進行充電，并在所述待測電容充滿電時輸出一停止充電信號； 一放電及采樣電路，包括一放電電阻，所述放電及采樣電路接收所述電壓轉換電路的輸出電壓，并對一待測電容的放電過程進行控制以及偵測所述待測電容的電壓及所述放電電阻的電壓； 一控制電路，包括一具有內部計時器的微處理器，所述微處理器在待測電容充滿電時接收充電電路輸出的停止充電信 號并根據所述停止充電信號控制所述充電電路停止對所述待測電容充電并輸出一放電控制信號通過所述放電及采樣電路控制所述待測電容放電，所述微處理器通過所述計時器及所述放電及采樣電路獲取所述待測電容從充滿電至放電至零伏電壓的放電時間并根據所述待測電容的放電時間及所述放電電阻的電阻值計算得到所述待測電容的容量；所述微處理器還控制所述放電及采樣電路偵測所述待測電容充滿電時的電壓及偵測所述待測電容放電過程中任一時刻所述待測電容及放電電阻的電壓以根據獲得的該時刻的電壓值及所述放電電阻的電阻值得到所述待測電容的寄生電阻值。
2.如權利要求1所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述電容容量測量電路還包括一連接所述微處理器的指令輸入單元，通過所述指令輸入單元輸入一指令信號以使所述微處理器控制所述放電及采樣電路偵測所述待測電容放電過程中任一時刻所述待測電容及放電電阻的電壓以根據獲得的該時刻的電壓值及所述放電電阻的電阻值得到所述待測電容的寄生電阻值。
3.如權利要求1所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述電容容量測量電路還包括一連接所述微處理器的顯示單元，所述顯示單元用于顯示所述微處理器獲得的所述待測電容的電壓及放電時間。
4.如權利要求1所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述電壓轉換電路包括第一至第五電容、第一至第四電阻、一電源轉換芯片、一第一電感及一電壓輸出端，所述電源轉換芯片的第一及第二輸入引腳相連并經所述第一電感接一電壓源，所述第一及第二電阻連接在所述電壓源與地之間，所述電源轉換芯片的第一 I/o引腳連接在所述第一與第二電阻之間的節點，所述第一電容連接在所述電源轉換芯片的第一輸入引腳與地之間，所述電源轉換芯片的第二 I/o引腳連接所述控制電路，所述電源轉換芯片的第三I/O引腳連接第一輸入引腳及經所述第二電容接地，所述電源轉換芯片的第一及第二輸出引腳相連并連接所述電壓輸出端，所述第四及第五電容分別連接在所述電壓輸出端與地之間，所述第三及第四電阻依次串接在所述電源轉換芯片的第二輸出引腳與地之間，所述電源轉換芯片的第四I/o引腳連接在所述第三及第四電阻之間的節點，第五I/O引腳經所述第三電容接地。
5.如權利要求4所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述充電電路包括一第一場效應管、一開關、第六至第十電容、第五至第八電阻、一發光二極管及一充電芯片，所述充電芯片的輸入引腳經所述開關連接所述電壓源，所述發光二極管的陽極連接所述充電芯片的輸入引腳，其陰極經所述第五電阻接地，所述第六及第七電容分別連接在所述充電芯片的輸入引腳與地之間，所述第一場效應管的漏極連接所述充電芯片的第一 I/O引腳及經所述第六電阻連接所述充電芯片的輸入引腳，其源極接地，其柵極連接所述控制電路，所述第八電容連接在所述充電芯片的第二及第三I/o引腳之間，所述充電芯片的第四I/o引腳連接所述控制電路，其輸出引腳連接所述待測電容，所述第九及第十電容分別連接在所述充電芯片的輸出引腳與地之間，所述充電芯片的第五I/o引腳經所述第八電阻接地，所述充電芯片的第六I/o引腳連接所述電壓源及經所述第七電阻接地。
6.如權利要求5所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述放電及采樣電路還包括一第二場效應管、一模數轉換芯片、一采樣芯片、第十至第十四電容及第九至第十三電阻，所述第十一電容及所述第十一電阻依次連接在所述模數轉換芯片的第一與第二 I/o引腳之間，所述模數轉換芯片的第三I/O引腳連接所述控制電路，其第一輸入引腳經所述第十三電阻連接所述待測電容的第一端，其第二輸入引腳經所述第十二電阻連接所述待測電容的第二端，所述模數轉換芯片的兩接地引腳相連并依次經所述第十及第九電阻連接所述電壓源及接地，所述模數轉換芯片的第四I/o引腳連接在所述第九與第十電阻之間的節點，其電壓引腳連接所述電壓源，所述模數轉換芯片的第五至第十二 I/o引腳連接所述控制電路，所述第十二電容連接在所述模數轉換芯片的第二輸入引腳與地之間，所述第十三電容連接在所述模數轉換芯片的第一輸入引腳與地之間，所述第二場效應管的漏極經所述放電電阻連接所述待測電容的第一端，其源極連接所述待測電容的第二端并接地，其柵極連接所述控制電路，所述第十四電容連接在所述第二場效應管的漏極與源極之間，所述采樣芯片的第一及第二輸入引腳分別連接在所述放電電阻的兩端，其電壓引腳連接所述電壓轉換電路的電壓輸出端，其第一及第二 I/o引腳連接所述控制電路，其第三I/O引腳連接所述第二 I/o引腳。
7.如權利要求6所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述控制電路還包括第十五至第二十二電容、第十四至第二十電阻、一晶體振蕩器、一穩壓管及一第二電感，所述微處理器的第一至第七I/o引腳分別對應連接所述放電及采樣電路中的模數轉換芯片的第五 至第十二 I/o引腳，所述微處理器的第八至第十一 I/O引腳分別經所述第十六至第十九電阻連接所述電壓源，其電壓引腳連接所述電壓源，其第十二 I/o引腳連接所述指令輸入單元，其第十三I/O引腳連接所述放電及采樣電路的模數轉換芯片的第三I/O引腳，所述微處理器的第十四I/o引腳連接所述顯示單元，其第十五及第十六I/O引腳分別對應連接所述放電及采樣電路的采樣芯片的第二及第一 I/o引腳，所述微處理器的復位引腳經所述第十五電阻連接所述電壓源及經所述第十六電容接地，所述第十五電容連接在所述電壓源與地之間，所述微處理器的第一時鐘引腳經所述第十七電容接地，其第二時鐘引腳經所述第十八電容接地，所述晶體振蕩器連接在所述微處理器的第一及第二時鐘引腳之間，所述微處理器的參考電壓引腳連接所述穩壓管的控制端，所述穩壓管的陰極經所述第二十電阻連接所述電壓源，其陽極接地，所述第二十一及第二十二電容分別連接在所述穩壓管的控制端與地之間，所述微處理器的模擬電壓引腳經所述第二電感連接所述電壓源，所述第十九及第二十電容分別連接在所述微處理器的模擬電壓引腳與地之間，所述微處理器的第十一 I/o引腳連接所述電壓轉換電路的電源轉換芯片的第一 I/O引腳，所述微處理器的第九I/o引腳連接所述充電電路的第一場效應管的柵極，所述微處理器的第八I/O引腳連接所述充電電路的充電芯片的第四I/o引腳，所述微處理器的第十I/O引腳連接所述放電及采樣電路的第二場效應管的柵極。
8.如權利要求1所述的電容容量及其寄生電阻測量電路，其特征在于:所述微處理器為一單 片機。
全文摘要
一種電容容量及其寄生電阻測量電路，包括電壓轉換電路；充電電路對待測電容充電；放電及采樣電路接收電壓轉換電路的輸出電壓，控制待測電容放電并偵測其電壓及放電電阻的電壓；控制電路包括具有計時器的微處理器，微處理器接收充電電路輸出的控制信號控制停止充電并輸出放電控制信號控制待測電容放電，還控制放電及采樣電路獲取待測電容的放電時間并根據放電時間及放電電阻的電阻值計算得到待測電容的容量，微處理器還控制放電及采樣電路偵測待測電容待測電容及放電電阻的電壓并根據獲得的電壓及放電電阻的電阻值得到待測電容的寄生電阻值。所述電容容量及其寄生電阻測量電路測量準確。
文檔編號G01R27/26GK103176053SQ201110437279
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者白云, 童松林 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司