一种判断HAC电感方向的检测电路及测试系统的制作方法

一种判断hac电感方向的检测电路及测试系统
技术领域
1.本实用新型涉及喇叭技术领域，尤其涉及的是一种判断hac电感方向的检测电路及测试系统。


背景技术：

2.由于各手机制造商被强制实施了hac（hearing aid compatibility，助听器兼容性）的认证计划，因此，在手机设计时需要增加hac电路。在hac电路中，hac电感起到了关键作用。由于hac电感与听筒同时产生磁场，电感的方向决定了hac电感与听筒合成磁场的大小，当hac电感的磁场方向与听筒产生磁场方向一致时，合成磁场较强，反之，磁场减弱。但在生产过程中，由于物料或人工作业的影响，hac电感的方向不能得到很好的把控。由于hac电感只有焊接到手机的主板上后才能检测，因此需要一种在线检测hac电感的方案。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种判断hac电感方向的检测电路及测试系统，以解决现有hac电感不能检测方向的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
6.一种判断hac电感方向的检测电路，设置在测试板上，连接音频功放、hac电感和ata检测盒，其包括感应模块、整流模块和比较模块；所述感应模块连接整流模块、音频功放和hac电感，比较模块连接整流模块 ；
7.所述感应模块根据hac电感的驱动电压生成隔离电压，根据hac电感发射的交变磁场生成感应电压，根据电源vcc分压得到偏置电压，偏置电压和隔离电压串联生成参考电压，偏置电压、隔离电压和感应电压串联生成串联电压；
8.所述整流模块对参考电压和串联电压进行整流滤波，输出两路直流信号；
9.所述比较模块对两路直流信号进行比较并输出检测信号给ata检测盒。
10.所述的判断hac电感方向的检测电路中，所述感应模块包括感应电感、音频变压器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
11.所述感应电感的一端连接第一电阻的一端和整流模块；感应电感的另一端连接第一电阻的另一端、第二电阻的一端、音频变压器的二次侧的一端和整流模块；第二电阻的另一端连接音频变压器的二次侧的另一端、第三电阻的一端和第四电阻的一端；第三电阻的另一端连接供电端，第四电阻的另一端接地，音频变压器的一次侧的一端连接音频功放的vop脚和hac电感的一端，音频变压器的一次侧的另一端连接所述音频功放的von脚和hac电感的另一端。
12.所述的判断hac电感方向的检测电路中，所述整流模块包括第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第五电阻和第六电阻；
13.所述第一二极管的正极连接第一电阻的另一端，第一二极管的负极连接第五电阻
的一端，第五电阻的另一端连接第一电容的一端和比较模块，第二二极管的正极连接第二电阻的一端，第二二极管的负极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接第二电容的一端和比较模块，第一电容的另一端和第二电容的另一端均接地。
14.所述的判断hac电感方向的检测电路中，所述整流模块还包括第七电阻和第八电阻，所述第七电阻的一端连接第五电阻的另一端和比较模块，第八电阻的一端连接第六电阻的另一端和比较模块，第七电阻的另一端和第八电阻的另一端均接地。
15.所述的判断hac电感方向的检测电路中，所述比较模块包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端连接第五电阻的另一端，电压比较器的反相输入端连接第六电阻的另一端，电压比较器的输出端连接ata检测盒。
16.一种测试系统，连接手机，包括ata检测盒和测试端，其还包括一测试板，所述测试板上设有所述的检测电路；所述检测电路连接手机上的音频功放和hac电感，所述ata检测盒连接检测电路和测试端；
17.所述音频功放根据测试的音频信号输出驱动电压给检测电路，hac电感根据音频信号发射交变磁场；
18.所述检测电路根据驱动电压生成参考电压和串联电压，根据参考电压和串联电压的比较结果输出对应的检测信号、并传输给ata检测盒；
19.所述ata检测盒将检测信号传输至测试端存储，测试端根据检测信号的电平判断hac电感的方向。
20.相较于现有技术，本实用新型提供的判断hac电感方向的检测电路及测试系统，测试系统连接手机，包括ata检测盒、测试端和测试板，所述测试板上设有检测电路；所述检测电路连接手机上的音频功放和hac电感，所述ata检测盒连接检测电路和测试端；所述音频功放根据测试的音频信号输出驱动电压给检测电路，hac电感根据音频信号发射交变磁场；所述检测电路根据驱动电压生成参考电压和串联电压，根据参考电压和串联电压的比较结果输出对应的检测信号、并传输给ata检测盒；所述ata检测盒将检测信号传输至测试端存储，测试端根据检测信号的电平判断hac电感的方向。通过比较两路直流信号的大小即可判断hac电感的方向，解决了现有hac电感不能检测方向的问题。
附图说明
21.图1 是本实用新型提供的测试系统的结构框图。
22.图2 是本实用新型提供的检测电路的电路图。
23.图3 是hac电感的方向正确时相关电压、信号的波形示意图。
24.图4是hac电感的方向错误时相关电压、信号的波形示意图。
25.图5是hac电感故障时相关电压、信号的波形示意图。
具体实施方式
26.本实用新型提供一种判断hac电感方向的检测电路及测试系统。为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.请同时参阅图1和图2，本实用新型提供的测试系统包括一测试板10、ata（产线自动化测试）检测盒20和测试端30；所述测试板10上设有用于判断hac电感方向的检测电路11，所述检测电路11连接手机的pcb主板上的音频功放u0和hac电感l0，并与hac电感l0相邻；所述ata检测盒20连接检测电路11和测试端30。所述手机的音频功放u0根据测试的音频信号输出驱动电压u1给检测电路11，hac电感l0根据音频信号发射交变磁场；所述检测电路11根据驱动电压u1生成参考电压uf和串联电压u4，根据参考电压uf和串联电压u4的比较结果输出对应的检测信号vout、并传输给ata检测盒20；ata检测盒20将检测信号vout传输至测试端30存储，测试端30根据检测信号vout的电平判断hac电感的方向是否正确，hac电感是否故障。
28.所述测试系统用于生产流水线上、对带有hac电感的手机进行检测。所述手机40、ata检测盒20和测试端30（如台式机、笔记本、平板之类的pc机）为现有技术，此处对其不做赘述。本实施例的主要改进点是测试板10及其上面的检测电路11。
29.本实施例中，所述判断hac电感方向的检测电路11包括感应模块111、整流模块112和比较模块113；所述感应模块111连接整流模块112、音频功放u0和hac电感，比较模块113连接整流模块112和ata检测盒20。所述感应模块111根据hac电感l0的驱动电压u1生成隔离电压u3，根据发射的交变磁场生成感应电压u2，根据供电电压分压得到偏置电压ub，偏置电压ub和隔离电压u3串联生成参考电压uf，参考电压uf和感应电压u2串联生成串联电压u4；整流模块112对参考电压uf和串联电压u4进行整流滤波，输出两路直流信号（vin_p信号和vin_n信号）；比较模块113对两路直流信号进行比较并输出检测信号vout给ata检测盒20。
30.其中，驱动电压u1、感应电压u2、隔离电压u3、参考电压uf和串联电压u4均是交变电压。hac电感的方向是否正确、以及本身是否故障，均会影响对应的交变电压，从而改变两路直流信号的大小，通过比较两路直流信号的大小即可判断hac电感的方向和故障状态。
31.请继续参阅图2，所述感应模块111包括感应电感l1、音频变压器t1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4；所述感应电感l1的一端连接第一电阻r1的一端和整流模块112；感应电感l1的另一端连接第一电阻r1的另一端、第二电阻r2的一端、音频变压器t1的二次侧的一端和整流模块112；第二电阻r2的另一端连接音频变压器t1的二次侧的另一端、第三电阻r3的一端和第四电阻r4的一端；第三电阻r3的另一端连接供电端（输入供电电压vcc），第四电阻r4的另一端接地，音频变压器t1的一次侧的一端连接手机中音频功放u0的vop脚和hac电感l0的一端，音频变压器t1的一次侧的另一端连接所述音频功放u0的von脚和hac电感l0的另一端。
32.其中，测试音频通过音频功放u0放大后产生驱动电压u1，驱动电压u1驱动hac电感l0使其发射交变磁场，还驱动音频变压器t1使其二次侧产生交变电流。感应电感l1根据交变磁场产生的交变电流流过第一电阻r1、即可产生感应电压u2；音频变压器t1的二次侧上的交变电流流过第二电阻r2产生与驱动电压u1幅值相同、相位相同的隔离电压u3。基于第三电阻r3接入供电电压vcc，第四电阻r4接地，产生偏置电压ub，，音频变压器t1产生的隔离电压u3与偏置电压ub串联产生参考电压uf，，感应电感l1与音频变压器t1串联产生串联电压u4，即参考电压uf和感应电压u2串联生成串
联电压u4，，其中，u2表示感应电压u2的交流幅值，u3表示隔离电压u3的交流幅值，vcc表示供电电压的电压值，r3表示第三电阻的阻值，r4表示第四电阻的阻值。
33.所述整流模块112包括第一二极管d1、第二二极管d2、第一电容c1、第二电容c2、第五电阻r5和第六电阻r6；所述第一二极管d1的正极连接第一电阻r1的另一端，第一二极管d1的负极连接第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端连接第一电容c1的一端和比较模块113，第二二极管d2的正极连接第二电阻r2的一端，第二二极管d2的负极连接第六电阻r6的一端，第六电阻r6的另一端连接第二电容c2的一端和比较模块113，第一电容c1的另一端和第二电容c2的另一端均接地。
34.其中，第一二极管d1、第五电阻r5和第一电容c1为一组，用于对串联电压u4进行半波整流滤波；第二二极管d2、第六电阻r6和第二电容c2为另一组，用于对参考电压uf进行半波整流滤波。
35.为保证u3和u4整流滤波后、电压幅值不超过后级电路的输入限值，所述整流模块112还包括第七电阻r7和第八电阻r8，所述第七电阻r7的一端连接第五电阻r5的另一端和比较模块113，第八电阻r8的一端连接第六电阻r6的另一端和比较模块113，第七电阻r7的另一端和第八电阻r8的另一端均接地。通过第七电阻r7对串联电压u4分压，第八电阻r8对参考电压uf分压，分压即可降低电压幅值，将参考电压uf和串联电压u4变为较小的直流信号（vin_p信号和vin_n信号），再输入后级电路。
36.所述比较模块113包括电压比较器lm，所述电压比较器lm的同相输入端连接第五电阻r5的另一端，电压比较器lm的反相输入端连接第六电阻r6的另一端，电压比较器lm的输出端连接ata检测盒20。
37.结合串联电压u4的计算公式：可知，当hac电感l0的方向正确时，如图3所示，感应电压u2与隔离电压u3的相位相同，串联电压u4的交流幅值大于参考电压uf的交流幅值，即vin_p信号大于vin_n信号，则电压比较器lm输出的检测信号vout为高电平。
38.当hac电感方向错误（感应电压u2与隔离电压u3相位相差180
°
）时，如图4所示；当hac电感故障不能产生交变磁场时，如图5所示， u2=0v。这两种情况下，串联电压u4的交流幅值小于参考电压uf的交流幅值，即vin_p信号小于vin_n信号，电压比较器lm输出的检测信号vout为低电平。
39.因此，ata检测盒20将采集的检测信号vout通过usb数据线传给测试端30，测试端30检测检测信号vout为高电平时，判断hac电感的方向正确；为低电平时判断方向错误或hac电感故障；并进行对应的提示。
40.需要理解的是，在具体实施时，可改变vin_p信号、vin_n信号与电压比较器的连接关系，如vin_p信号输入反相输入端，vin_n信号输入同相输入端，这样则检测信号vout为高电平时方向错误或故障，低电平时方向正确。整流时也可采用全波整流或其他整流方式，只要能将交流信号转换为直流信号，达到检测交流幅值的目的即可。
41.请继续参阅图1和图2，所述测试系统的工作原理为：
42.手机输出的测试音频af_in通过pcb主板上的音频功放u0进行放大，产生驱动电压u1。驱动电压u1驱动hac电感l0，同时通过引线将驱动电压u1连接至音频变压器t1的一次侧，驱动音频变压器t1。
43.当有测试的音频信号输入时，感应电感l1接收hac电感l0发射1khz的交变磁场，产生交变电流，交变电流流过第一电阻r1产生感应电压u2，音频变压器t1的二次侧也产生交变电流，交变电流流过第二电阻r2产生与驱动电压u1幅值相同、相位相同的隔离电压u3。
44.基于偏置电压的引入，参考电压uf的计算公式为：；基于感应电感l1与音频变压器t1的二次侧串联，音频变压器t1的下端通过r3连接供电电压，还通过r4接地，则串联的串联电压u4的计算公式为：。当感应电压u2与隔离电压u3的相位相同时，串联电压u4的交流幅值大于参考电压uf的交流幅值；当感应电压u2与隔离电压u3相位相差180
°
时，串联电压u4的交流幅值小于参考电压uf的交流幅值。
45.串联电压u4通过第一二极管d1、第五电阻r5和第一电容c1进行半波整流滤波，通过第七电阻r7分压后生成第一直流信号vin_p信号。参考电压uf通过第二二极管d2、第六电阻r6和第二电容c2进行半波整流滤波，通过第八电阻r8分压后生成第二直流信号vin_n信号。经过半波整流、分压后，将参考电压uf和串联电压u4变为较小的两路直流信号。同时将这两路直流信号（vin_p信号和vin_n信号）对应输入电压比较器lm的同相输入端( )和反相输入端(-)。
46.结合串联电压u4的计算公式可知，当hac电感l0的方向正确时，则电压比较器lm输出的检测信号vout为高电平；当hac电感方向错误时，电压比较器lm输出的检测信号vout为低电平。
47.当hac电感l0故障不能产生交变磁场时，u2=0v，串联电压小于参考电压 ，经整流后vin_p信号小于vin_n信号, 电压比较器lm输出的检测信号vout为低电平。
48.电压比较器lm输出的检测信号vout由ata检测盒20采集后，通过usb数据线传至测试端30进行记录，测试端30根据检测信号vout的高低电平判定检测结果。
49.综上所述，本实用新型的判断hac电感方向的检测电路及测试系统，手机输出测试音频通过音频功放输出驱动电压，通过hac电感发出交变磁场；hac电感的驱动电压通过音频变压器产生隔离电压，感应电感通过耦合接收hac电感发出的交变磁场并生成对应的感应电压，供电电压通过分压产生偏置电压，偏置电压与隔离电压串联得到参考电压，偏置电压、隔离电压与感应电压串联得到串联电压，当串联电压大于参考电压时，则hac电感方向正确，否则，方向错误或hac电感故障。本电路结构简单，在单板检测时就能发现问题，避免后期组装完毕后才能检测出错误，造成拆装复杂，维修成本高的问题。
50.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。