具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图1～3，对本发明做进一步详细的描述。

一种发动机试验台架低压电源控制及电压检测模块，包括模块电路元件及电路板1，所述电路板1采用双面覆铜电路板实现一体化设计，采用双面大面积敷铜及多过孔设计实现低电阻，充分降低内部线路大电流下的压降，电路板上集成模块电路元件，通过模块电路元件的LED灯的亮、灭状态判断故障位置，模块电路元件的保险丝采用汽车保险丝以缩小体积、降低成本，模块电路元件的所有保险丝、继电器均配用PCB焊接式底座，方便更换；模块电路元件的所有连接器均采用PCB焊接形式集成在电路板1上，其它元件大部分采用贴片元件，充分减小了模块体积。通过合理的电路设计，该模块能实现各路电源控制、故障诊功能及电源电压检测、转换、隔离输出的功能，适合应用在12V-24V低压电源控制场合中。

所述发动机试验台架低压电源控制及电压检测模块通过孔一2、孔二3、孔三4、孔四5，固定在导轨安装式底座上，再通过导轨安装底座固定于发动机台架低压电源控制箱内的导轨上；也可直接通过螺丝和绝缘柱将本检测模块固定于控制箱内，用于制作新的控制柜或直接替换掉控制箱内原有的分立元件及连接导线。

如图2所示，该模块电路元件包括IGN继电器、START继电器、保险丝F1、保险丝F2、保险丝F3、10P栅栏式连接器J2、PCB式接线座J1、焊板式香蕉插座J3、焊板式香蕉插座J4、焊板式香蕉插座J5、焊板式香蕉插座J6、LED发光二极管D1、LED发光二极管D2、LED发光二极管D3、LED发光二极管D4、LED发光二极管D8、LED发光二极管D9、LED发光二极管D10、LED发光二极管D11、电阻R1～R18、无极电容C1～C9、二极管D5、二极管D6、二极管D7、三端稳压集成块P1、DC-DC隔离电源模块P2、精密光隔离电压传感器集成块U1、运算放大器U2；所述

电阻R1～R18均为贴片电阻，无极电容C1～C9均为贴片式无极电容，运算放大器U2为单通道轨至轨运算放大器；

栅栏式连接器J2的+12V-IN端子连接至发动机试验台架低压电源正极，GND端子连接至发动机试验台架低压电源负极，为本模块电路元件供电；

栅栏式连接器J2的ST-OUT端子连接至发动机上的起动机电磁开关，ST-Ctrl端子连接至发动机试验台架控制柜上的起动按钮；

栅栏式连接器J2的IGN-OUT端子连接至发动机ECU的点火电源输入端，IGN-Ctrl端子连接至发动机试验台架控制柜上的点火开关；

栅栏式连接器J2的Vtest-端子、Vtest+端子连接至发动机试验台架的电压信号测量和采集通道；

PCB式接线座J1(+12V OUT)连接至发动机ECU的常电输入端；

焊板式香蕉插座J3(+12V-o1)、焊板式香蕉插座J5(GND-o1)连接至临时设备1；

焊板式香蕉插座J4(+12V-o2)、焊板式香蕉插座J6(GND-o2)连接至临时设备2，可以同时为这两个临时设备提供低压供电电源。

具体为：

所述栅栏式连接器J2的+12V端同时连接至二极管D7的正极、LED发光二极管D8的正极、保险丝F1、保险丝F2、保险丝F3、电阻R9、电阻R11、电阻R15的一端，发光二极管D8的负极连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接地至GND1，二极管D7的负极同时连接至三端稳压集成块P1的Vin端和无极电容C7的一端，无极电容C7的另一端、三端稳压集成块P1的GND端、无极电容C8的一端以及DC-DC隔离电源模块P2的GND端同时接地至GND1，无极电容C8的另一端、DC-DC隔离电源模块P2的Vin端、三端稳压集成块P1的Vout端同时连接至+5V1电源，DC-DC隔离电源模块P2的+Vo端、无极电容C9的一端同时连接至+5V2电源，无极电容C9的另一端、DC-DC隔离电源模块P2的0V端同时接地至GND2。

所述栅栏式连接器J2的IGN-OUT端同时连接至IGN继电器触点的一端、电阻R10的一端、电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端同时连接至电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R4的另一端同时连接至无极电容C1的一端和精密光隔离电压传感器集成块U1的Vin端，电阻R3的另一端、无极电容C1的另一端、精密光隔离电压传感器集成块U1的SHDN端以及GND1端同时接地至GND1，精密光隔离电压传感器集成块U1的VDD1端同时连接至无极电容C2的一端和+5V1电源，无极电容C2的另一端接地至GND1，精密光隔离电压传感器集成块U1的VDD2端同时连接至无极电容C3的一端和+5V2电源，无极电容C3的另一端接地至GND2，精密光隔离电压传感器集成块U1的Vout+端连接至电阻R5的一端，电阻R5的另一端同时连接至无极电容C4的一端、电阻R6的一端、运算放大器U2的同相输入端，无极电容C4的另一端、电阻R6的另一端接地至GND2；精密光隔离电压传感器集成块U1的Vout-端连接至电阻R7的一端，电阻R7的另一端同时连接至无极电容C5的一端、电阻R8的一端、运算放大器U2的反相输入端，无极电容C5的另一端、电阻R8的另一端、电阻R13的一端同时连接至运算放大器U2的输出端；电阻R13的另一端连接至栅栏式连接器J2的Vtest+端；运算放大器U2的负电源端接地至GND2；运算放大器U2的正电源端同时连接至无极电容C6的一端和+5V2电源，无极电容C6的另一端接地至GND2。

所述电阻R10的另一端连接LED发光二极管D2的正极，LED发光二极管D2的负极、IGN继电器线圈的一端、二极管D5的正极同时接地至GND1，IGN继电器线圈的另一端、二极管D5的负极同时连接至栅栏式连接器J2的IGN CONTROL端、IGN继电器线圈的另一端、电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接LED发光二极管D11的正极，LED发光二极管D11的负极接地至GND1，IGN继电器触点的另一端、保险丝F1的另一端、LED发光二极管D1的负极连接在一起，LED发光二极管D1的正极连接电阻R9的另一端。

所述栅栏式连接器J2的START-OUT端同时连接至START继电器触点的一端、电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接LED发光二极管D4的正极，LED发光二极管D4的负极、START继电器线圈的一端、二极管D6的正极同时接地至GND1，二极管D6的负极同时连接至栅栏式连接器J2的START-CONTROL端、START继电器线圈的另一端、电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接LED发光二极管D10的正极，LED发光二极管D10的负极接地至GND1，START继电器触点的另一端、保险丝F2的另一端、LED发光二极管D3的负极连接在一起，LED发光二极管D3的正极连接电阻R11的另一端。

所述电阻R15的另一端连接LED发光二极管D9的正极，LED发光二极管D9的负极同时连接保险丝F3的另一端、PCB式接线座J1、焊板式香蕉插座J3、焊板式香蕉插座J4、电阻R16的一端，电阻R16的另一端接地至GND1；焊板式香蕉插座J5、焊板式香蕉插座J6同时接地至GND1。

本检测模块实现所述功能的流程，包括如下步骤：

S1：台架低压电源供电正常时，LED发光二极管D8(12V-OK)被点亮，该LED灯用来诊断台架低压电源是否连通；保险丝F3为发动机ECU的常电及两个临时设备提供过电流保护，如果保险丝F3发生熔断，该保险丝旁边的LED发光二极管D9(F3-Lose)被点亮，指示保险丝F3开路故障，需要更换。

S2：当发动机试验台架控制柜上的起动按钮被按下时，起动控制电压由台架的起动按钮输出至栅栏式连接器J2的ST-Ctrl端子，LED发光二极管D10(ST-C)被点亮，该LED灯用来诊断台架起动控制电源是否正常；START继电器得电吸合，ST-OUT端子输出低压电至发动机上的起动机电磁开关，起动机运转，同时START继电器旁边的LED发光二极管D4(ST-OK)被点亮，该LED灯用来诊断起动电源是否连通；保险丝F2为该路起动电源提供过电流保护，如果此时保险丝F2发生熔断，该保险丝旁边的LED发光二极管D3(ST-Lose)被点亮，指示保险丝F2开路故障，需要更换；如果D10(ST-C)亮而发光二极管D4(ST-OK)没有亮，则可以判断是继电器故障，需更换继电器，如果起动按钮被按下时D10(ST-C)没有亮，则说明台架起动按钮及相关电路有故障。综上所述，根据起动按钮按下后发光二极管D10(ST-C)、D3(ST-Lose)、D4(ST-OK)的状态就可以很方便、直接的判断出故障出现的位置，及时处理，节约时间。

S3：当发动机试验台架控制柜上的点火开关接通时，点火控制电压由台架的点火开关输出至栅栏式连接器J2的IGN-Ctrl端子，LED发光二极管D11(IGN-C)被点亮，该LED灯用来诊断台架点火控制电源是否正常；IGN继电器得电吸合，IGN-OUT端子输出低压电至发动机ECU的点火电源输入端，为ECU提供点火电源，同时IGN继电器旁边的LED发光二极管D2(IGN-OK)被点亮，该LED灯用来诊断点火电源是否连通；保险丝F1为该路点火电源提供过电流保护，如果此时保险丝F1发生熔断，该保险丝旁边的LED发光二极管D1(IGN-Lose)被点亮，指示保险丝F1开路故障，需要更换；如果D11(IGN-C)亮而发光二极管D2(IGN-OK)没有亮，则可以判断是继电器故障，需更换继电器，如果点火开关接通时D11(IGN-C)没有亮，则说明台架点火开关及相关电路有故障。综上所述，根据点火开关接通后发光二极管D11(IGN-C)、D1(IGN-Lose)、D2(IGN-OK)的状态就可以很方便、直接的判断出故障出现的位置，及时处理，节约时间。

S4：因本模块工作电压在12V或24V，IGN OUT输出范围为0-30V直流电压，该电压经R1、R2、R3电阻网络衰减为原来幅值的1/8，即范围为0-2.5V，该范围落入精密光隔离电压传感器集成块U1的线性工作范围，衰减后的0-2.5V直流电压经精密光隔离电压传感器集成块U1内部隔离变换，输出至轨至轨运算放大器U2，该运算放大器外围电路设计为差分输入放大方式，其电压增益为2，于是在运算放大器的输出端得到0-5V的输出电压范围，此电压由栅栏式连接器J2的Vtest-(GND2)端子、Vtest+端子输出至发动机试验台架的电压信号测量和采集通道，实现电源电压检测、转换、隔离输出的功能，隔离输出可以避免台架设备重复接地形成接地环路，消除接地环路中的感应电动势对信号造成的干扰。二极管D7起到电源反接保护作用。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。