一种开关电路、减小开关电路漏电的方法及装置、ATE设备与流程

一种开关电路、减小开关电路漏电的方法及装置、ate设备
技术领域
1.本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种开关电路、减小开关电路漏电的方法及装置、ate设备。


背景技术：

2.开关电路是一种具有广泛应用的重要电路，主要包括数字开关电路、模拟开关电路和机械开关电路。其中数字开关电路主要由晶体管或mos管组成，数字开关电路广泛应用于开关电源、电机驱动、led驱动和继电器驱动等应用场合，是一种最为常用的开关电路；模拟开关电路常使用mos管，模拟开关电路广泛应用于高频天线开关、传感器模拟开关、音视频模拟开关等应用场合；机械开关电路包括单刀/双刀开关、继电器开关等，具有开关损耗小、隔离度高的优势，可实现掉电保持功能。
3.以半导体测试设备为例，半导体测试设备通常需要使用非常多的开关电路器件，尤其是其中的源表模块电路，源表模块在给集成电路提供激励源的同时，还兼具测量集成电路的电压和电流的任务。源表模块中大量使用光耦继电器作为开关电路以满足各种测试需求，但在精度要求高的测试场景，漏电流将会很大程度影响源表模块的精度，造成测量误差，进而影响整个设备的指标，甚至导致无法完成测试的结果。
4.为了规避光耦继电器漏电流较大的问题，现有技术中一般会采用干簧继电器替代，但干簧继电器为机械接点式结构，接点在多次断开、闭合动作后会出现磨损、氧化和接触不良等故障，进而导致设备无法按客户指令完成断开或闭合操作，可靠性和使用寿命较低。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种开关电路，包括干路和支路，所述干路设置有两个串联的光耦继电器，两个所述光耦继电器通过一设置于所述支路的晶体管开关电路连接vcom；所述干路设置有干路控制信号，所述干路控制信号用于控制两个所述光耦继电器的发光源的发光或关闭，进而控制所述光耦继电器的闭合或开路；所述支路设置有支路控制信号，所述支路控制信号用于控制所述晶体管开关电路的开路或闭合。
6.具体地，所述干路控制信号通过电位控制所述发光源的发光或关闭，所述支路控制信号通过电位控制所述晶体管开关电路的开路或闭合。
7.可选地，所述晶体管开关电路包括光耦继电器或mos管。
8.本发明还提出了一种减小开关电路漏电的方法，所述方法应用于如前文所述的开关电路，所述方法包括：若需要所述开关电路闭合，通过所述干路控制信号控制两个所述光耦继电器的所述发光源发光以使两个所述光耦继电器闭合，并通过所述支路控制信号使所述晶体管开关电路开路；
若需要所述开关电路打开，通过所述干路控制信号控制两个所述光耦继电器的所述发光源关闭以使两个所述光耦继电器开路，并通过所述支路控制信号使所述晶体管开关电路闭合，以使所述光耦继电器的漏电流通过所述晶体管开关电路导入至所述vcom。
9.优选地，所述干路控制信号配置为第一电平时，控制两个所述光耦继电器的所述发光源发光，并使所述支路控制信号配置为第三电平，以控制所述晶体管开关电路开路；所述干路控制信号配置为第二电平时，控制两个所述光耦继电器的所述发光源关闭，并使所述支路控制信号配置为第四电平，以控制所述晶体管开关电路闭合。
10.具体地，所述第一电平与所述第二电平中，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平；所述第三电平与所述第四电平中，所述第三电平为高电平，所述第四电平为低电平。
11.本发明还提出了一种减小开关电路漏电的装置，用于实现前文所述的方法，所述装置包括：第一控制单元，用于通过所述干路控制信号控制两个所述光耦继电器的所述发光源发光以使两个所述光耦继电器闭合，并通过所述支路控制信号使所述晶体管开关电路开路，进而使所述开关电路闭合；第二控制单元，用于通过所述干路控制信号控制两个所述光耦继电器的所述发光源关闭以使两个所述光耦继电器开路，并通过所述支路控制信号使所述晶体管开关电路闭合，进而使所述开关电路打开，并使所述光耦继电器的漏电流通过所述晶体管开关电路导入至所述vcom。
12.优选地，所述干路控制信号配置为第一电平时，控制两个所述光耦继电器的所述发光源发光，并使所述支路控制信号配置为第三电平，以控制所述晶体管开关电路开路；所述干路控制信号配置为第二电平时，控制两个所述光耦继电器的所述发光源关闭，并使所述支路控制信号配置为第四电平，以控制所述晶体管开关电路闭合。
13.具体地，所述第一电平与所述第二电平中，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平；所述第三电平与所述第四电平中，所述第三电平为高电平，所述第四电平为低电平。
14.本发明还提出了一种ate设备，所述ate设备设置有如前文所述的开关电路，可应用如前文所述的减小开关电路漏电的方法。
15.本发明至少具有以下有益效果：本发明提出的开关电路能够降低干路光耦继电器开路时的漏电流，提高了开关电路的精度，开关电路的漏电流降到可忽略的皮安培级别；进一步地，本发明提出的开关电路避免了使用机械继电器或干簧继电器时的开关电路易出现的接点摩擦故障，保证了使用该开关电路的设备的可靠性和长寿命要求。
16.以此，本发明提出了一种开关电路、减小开关电路漏电的方法及装置、ate设备，本发明提出的开关电路解决了继电器漏电流导致电路输出精度较低的问题，避免了使用机械继电器或干簧继电器时的开关电路容易出现的接点摩擦故障，同时实现了大大降低了开关电路漏电流的效果，保证了使用该开关电路的设备的可靠性和长寿命要求。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为实施例1提供的开关电路的整体电路结构示意图；图2为开关电路的开关控制逻辑图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
21.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
22.在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
23.在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
24.应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不
是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
27.实施例1本实施例提出了一种开关电路，本实施例提出的开关电路既能降低干路光耦继电器开路时的漏电流，又能避免使用机械继电器或干簧继电器时的开关电路易出现的接点摩擦故障，解决了继电器漏电流导致ate中源表模块精度低的问题，同时保证了设备的可靠性和长寿命要求，实现了大大降低了开关电路漏电流的效果，开关电路的漏电流降到可忽略的皮安培（pa）级别。
28.请参考图1，所述开关电路包括干路和支路，干路设置有两个串联的光耦继电器，两个光耦继电器通过一设置于支路的晶体管开关电路连接vcom。
29.需要注意的是，上文中提及的晶体管开关电路为设置于开关电路的支路的电路，晶体管开关电路是整体电路中的一部分，整体电路即为本实施例中提出的开关电路。
30.需要说明的是，光耦继电器包括发光源和受光器，发光源和受光器组装在同一气密性的外壳中以形成光耦继电器，发光源一般为发光二极管，受光器可以包括光敏晶体管、光敏场效应管、光敏晶闸管和光敏集成电路等。发光源和受光器彼此相对并且由透明绝缘材料隔离，从发光源引出的引脚是输入端，从受光器引出的引脚是输出端。当将电信号施加到输入端子时，发光二极管发光，并且相应的光接收器由于光敏效应而产生光电流，该光电流由输出端输出端子，从而实现以光为介质的电信号在一个方向上传输，并且设备的输入和输出端完全电绝缘。
31.本实施例中，两个光耦继电器内的发光源均为一led发光二极管，若光耦继电器内的led发光二极管发光，光耦继电器闭合；若光耦继电器内的led发光二极管不发光，则光耦继电器开路。
32.具体地，干路设置有干路控制信号，控制两个光耦继电器内的led发光二极管的发光或关闭，进而控制光耦继电器的闭合或开路；支路设置有支路控制信号，支路控制信号用于控制晶体管开关电路的开路或闭合。
33.进一步地，干路控制信号通过电位控制led发光二极管的发光或关闭，支路控制信号通过电位控制晶体管开关电路的开路或闭合。具体地，为干路控制信号配置第一电平时，两个光耦继电器内led发光二极管发光以使两个光耦继电器闭合，同时支路控制信号配置第三电平使晶体管开关电路开路；为干路控制信号配置第二电平时，两个光耦继电器内led发光二极管关闭以使两个光耦继电器开路，同时支路控制信号配置第四电平使晶体管开关电路闭合，使光耦继电器漏电流通过晶体管开关电路导入至vcom。
34.请参考图2，在一个具体实施例中，第一电平与第二电平中第一电平为低电平，第
二电平为高电平；第三电平与第四电平中第三电平为高电平，第四电平为低电平。
35.可选地，晶体管开关电路可以包括但不限于光耦继电器、mos管等器件。
36.实施例2本实施例提出了一种减小开关电路漏电的方法，应用于实施例1提出的开关电路，所述方法包括：若需要开关电路闭合，通过干路控制信号控制两个光耦继电器的发光源发光以使两个光耦继电器闭合，并通过支路控制信号使晶体管开关电路开路；若需要开关电路打开，通过干路控制信号控制两个光耦继电器的发光源关闭以使两个光耦继电器开路，并通过支路控制信号使晶体管开关电路闭合，以使光耦继电器的漏电流通过晶体管开关电路导入至vcom。
37.进一步地，干路控制信号通过电位控制发光源的发光或关闭，支路控制信号通过电位控制晶体管开关电路的开路或闭合。
38.具体地，干路控制信号配置为第一电平时，控制两个光耦继电器的发光源发光，并使支路控制信号配置为第三电平，以控制晶体管开关电路开路；干路控制信号配置为第二电平时，控制两个光耦继电器的发光源关闭，并使支路控制信号配置为第四电平，以控制晶体管开关电路闭合。
39.在一个具体实施例中，第一电平与第二电平中第一电平为低电平，第二电平为高电平；第三电平与第四电平中第三电平为高电平，第四电平为低电平。
40.需要说明的是，通常情况下vcom为零电势。
41.可选地，晶体管开关电路可以包括但不限于光耦继电器、mos管等器件。
42.实施例3本实施例提出了一种减小开关电路漏电的装置，用于实现实施例2提出的减小开关电路漏电的方法，所述装置包括：第一控制单元，用于通过干路控制信号控制两个光耦继电器的发光源发光以使两个光耦继电器闭合，并通过支路控制信号使晶体管开关电路开路，进而使开关电路闭合；第二控制单元，用于通过干路控制信号控制两个光耦继电器的发光源关闭以使两个光耦继电器开路，并通过支路控制信号使晶体管开关电路闭合，进而使开关电路打开，并使光耦继电器的漏电流通过晶体管开关电路导入至vcom。
43.干路控制信号配置为第一电平时，控制两个光耦继电器的发光源发光，并使支路控制信号配置为第三电平，以控制晶体管开关电路开路；干路控制信号配置为第二电平时，控制两个光耦继电器的发光源关闭，并使支路控制信号配置为第四电平，以控制晶体管开关电路闭合。
44.在一个具体实施例中，第一电平与第二电平中，第一电平为低电平，第二电平为高电平；第三电平与第四电平中，第三电平为高电平，第四电平为低电平。
45.需要说明的是，通常情况下vcom为零电势。
46.可选地，晶体管开关电路可以包括但不限于光耦继电器、mos管等器件。
47.实施例4本实施例提出了一种ate设备，所述ate设备设置有实施例1中提出的开关电路，可
应用实施例2中提出的减小开关电路漏电的方法。
48.综上所述，本发明提出了一种开关电路、减小开关电路漏电的方法及装置、ate设备，本发明提出的开关电路解决了继电器漏电流导致电路输出精度较低的问题，避免了使用机械继电器或干簧继电器时的开关电路容易出现的接点摩擦故障，同时实现了大大降低了开关电路漏电流的效果，保证了使用该开关电路的设备的可靠性和长寿命要求。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。