本實用新型涉及硅材料導電類型測量設備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路。

背景技術(shù)：

硅料包括 P型硅料、N 型硅料以及電阻率低的重摻硅料，如果要將這些細碎硅料重新用作多晶硅鑄錠或是單晶拉制的原料，必須嚴格控制這些硅料的導電類型和電阻率；用于檢測半導體硅材料導電類型的方法中使用最多的是溫差法和整流法；能夠分選硅料 P/N 型及重摻的測試方法主要是整流法，即三探針法，這種方法主要是將三根探針直線排列封裝在一根圓柱型筆筒上，再用導線和分選儀主機相連，組成一套硅料分選設備。當三根探針同時接觸到硅料時，分選儀主機上可以顯示出硅料是 P 型硅料，還是 N 型硅料，對于電阻率低的重摻硅料會發(fā)出報警的提示。

目前，常用的測量硅材料PN型設備為硅材料導電類型測量裝置，其中便攜式結(jié)構(gòu)為圓柱型筆筒型，內(nèi)置干電池或鋰電池，在測試過程中，三根探針必須同時接觸到硅料。這種便攜式硅材料導電類型測量裝置雖然攜帶和使用簡便 ，但存在的問題是耗電量大，一般3或4個小時就需要更換內(nèi)置的干電池或鋰電池，而內(nèi)置的鋰電池需要取出通過外部充電器來充電，這造成使用上的不便。同時，當被測量硅材料數(shù)量較多時，進而影響測量效率。

因此有必要提出一種便攜、有效的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是解決頻繁更換三探針硅材料導電類型測量裝置內(nèi)部電池來提供所需電源問題，并提供一種內(nèi)置鋰電池使用充電、放電電路解決這個問題，本實用新型提供了一種三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路。

本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案為：所述三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，包括USB供電電路模塊、主板升壓電路模塊、鋰電池充放電電路模塊、鋰電池，其特征在于：所述USB供電電路模塊包括與+5V外部電源連接端子、與主板+5V電壓連接端端子、與主板+12V電壓連接端子、與鋰電池充放電電路連接P+端子；所述與+5V外部電源連接端子與+5V外部電源電連接；所述USB供電電路模塊的與主板+5V電壓連接端端子、與主板+12V電壓連接端子分別和主板升壓電路模塊的主板+5V電壓連接端端子、主板+12V電壓連接端子電連接；所述USB供電電路模塊與鋰電池充放電電路連接P+端子電連接；所述鋰電池充放電電路模塊和鋰電池電連接。

本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述USB供電電路模塊包括外部電源供電電路、USB供電切換電路、+12V供電電路；

所述外部電源供電電路，包括外部電源二線接線端子J1、光電耦合開關(guān)U4、電阻R12、電阻R2、電阻R13、電容C1、二線接線端子J3；所述光電耦合開關(guān)U4為TLP521可控制的光電藕合器件；所述二線接線端子J3的一號P+端子連接光電耦合開關(guān)U4的集電極，二號端子接地；所述光電耦合開關(guān)U4的發(fā)射極與電阻R2的一端連接，所述電阻R2的另一端與電阻R13一端串聯(lián)，電阻R13另一端接地；所述光電耦合開關(guān)U4的正極A與電阻R12一端連接，所述電阻R12另一端的與外部電源二線接線端子J1一號端子連接再與外部+5V電源連接；所述光電耦合開關(guān)U4的負極K與電容C1一端連接后，再與所述外部電源二線接線端子J1的二號端子連接并接地；所述電容C1的另一端與光電耦合開關(guān)U4的正極與電阻R12一端的接點連接；所述電容C1與電阻R1組成穩(wěn)壓整流RC濾波電路；

所述USB供電切換電路包括二線接線端子J2、切換按鈕S1、二極管D2、二極管D3、場效應管Q1；所述場效應管Q1為增強型場效應管MOSFETP；所述二線接線端子J2的一號端子接地，其二號端子連接切換按鈕S1一端的二號、三號引腳；所述切換按鈕S1的另一端引腳中的四號引腳接地，其一號引腳連接二極管D2和二極管D3的負極；所述二極管D2的正極連接場效應管Q1的漏極；所述場效應管Q1的源極連接二線接線端子J3的一號P+端子；所述場效應管Q1的柵極連接電阻R2和電阻R3連接點；所述二極管D3的正極連接電阻R12與外部電源二線接線端子J1一號端子的連接點；

所述+12V供電電路包括芯片P1、二極管D1；所述芯片P1為AQY212S，芯片P1第四引腳連接二線接線端子J3的一號P+端子，第三引腳連接二極管D1正極，第二引腳連接光電耦合開關(guān)U4的負正極K，第一引腳連接光電耦合開關(guān)U4的正極A。

本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于主板升壓電路模塊為+5V升壓至+12V電路，包括升壓模塊芯片UP1、二線接線端子P1、電容CP1、電容CP2、電容CP3、電容C1、電感LP1、電感L3、電感L4、電感L5、電阻RP1、電阻RP2、電阻RP4、電阻R16、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管DP1；所述升壓模塊芯片UP1為 LM2577集成芯片; 所述升壓模塊芯片UP1的第一號引腳與電阻RP1一端連接，電阻RP1另一端與電容CP1一端連接，所述電容CP1另一端接地；所述升壓模塊芯片UP1的第三號引腳接地；所述升壓模塊芯片UP1的第五號引腳連接電容CP2的一端和電感LP1的一端，同時其第五號引腳連接二線接線端子P1的一號端子，二線接線端子P1的一號端子連接所述二線接線端子P1的二號端子連接電容CP2的另一端并接地；所述升壓模塊芯片UP1的第二號引腳連接電阻RP2一端，所述電阻RP2另一端接地；所述升壓模塊芯片UP1的第四號引腳連接穩(wěn)壓二極管D1的正極和電感LP1的另一端，所述穩(wěn)壓二極管D1的負極連接極性電容CP3的正極，所述極性電容CP3的負極接地；所述極性電容CP3與電容C1并聯(lián)，其并聯(lián)接點與電阻RP4串聯(lián)；所述電阻RP4與電阻R16串聯(lián)，其串聯(lián)接點與升壓模塊芯片UP1的第二號引腳和電阻RP2的接點連接；所述電阻RP4與電容C1的連接點連接穩(wěn)壓二極管DP1的正極，所述穩(wěn)壓二極管DP1的負極串聯(lián)電感L3，所述電感L3串聯(lián)電感L4，所述電感L4串聯(lián)電感L5一端，所述電感L5另一端連接+12V電壓輸出端，+12V電壓輸出端連接二線接線端子J3的一號P+端子。

本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述鋰電池充放電電路模塊包括U1芯片、U2芯片、U3芯片、P1六線接線端子、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6；所述U1芯片為16個引腳的鋰離子充放電8254AA芯片，U2、U3芯片均為8個引腳的場效應管4407A芯片；所述U1芯片的一號引腳與電阻R5串聯(lián)后與U3芯片的3號引腳連接，同時U1芯片的一號引腳與U2芯片的4號引腳連接；所述U1芯片的二號引腳串聯(lián)電阻R6后與U2芯片的3號引腳連接；所述U1芯片的三號引腳串聯(lián)電阻R7后與U2芯片的4號引腳連接；所述U1芯片的四號引腳串聯(lián)電阻R9后接地；所述U1芯片的五、六號引腳分別串聯(lián)電容C4、C5后再并聯(lián)，再串聯(lián)電阻R4后連接U1芯片的十一號引腳，電阻R4與電阻R11的一端并聯(lián)且并聯(lián)節(jié)點連接U1芯片的十二號引腳，電阻R11另一端連接U1芯片的十號引腳，而且電容C4、C5并聯(lián)接點串聯(lián)電阻R10后連接P1六線接線端子的4號引腳；所述U1芯片的七號引腳連接電容C6后，再與P1六線接線端子的3號引腳、U2芯片的3號引腳連接；所述U1芯片的八、九號引腳懸空設置；所述U1芯片的十三號引腳串聯(lián)電阻R3后連接P1六線接線端子的6號引腳；所述U1芯片的十四號引腳串聯(lián)電阻R2后連接P1六線接線端子的5號引腳；電阻R1、C1并聯(lián)后兩端分別連接所述U1芯片的十五、十六號引腳；電容C3一端連接所述U1芯片的十六號引腳，另一端連接P1六線接線端子的6號引腳；P1六線接線端子的2、4號引腳短接后接地，1號引腳連接所述USB供電電路模塊的+12V充放電接線P+端子，且其1號引腳連接U3芯片的3號引腳；所述U2芯片的1、2、3號引腳短接，5至8號引腳懸空設置；所述U3芯片的1、2、3號引腳短接，5至8號引腳懸空設置。

本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述P+端子設置在USB供電模塊中，P+端子電壓為+12V，可為鋰電池充放電模塊供電；鋰電池充放電模塊啟動放電功能，通過P+端子為USB供電模塊輸出+12V電壓；所述P+端子可通過外部電源供電電路、+12V供電電路和USB供電切換電路為主板升壓電路模塊及其所在的主板電路提供+12V電壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面：

本實用新型所述三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，包括USB供電電路模塊、主板升壓電路模塊、鋰電池充放電電路模塊、鋰電池；USB供電電路模塊包括外部電源供電電路、USB供電切換電路、+12V供電電路；主板升壓電路模塊為+5V升壓至+12V電路；鋰電池充放電電路模塊包括1個鋰離子充放電8254AA芯片、2個八引腳4407芯片；當鋰電池需要充電時，USB供電模塊通過主板升壓電路模塊把+5V電壓升為+12V電壓，再通過鋰電池充放電電路模塊給鋰電池充電；當進行正常測量作業(yè)時，鋰電池放電，并通過USB供電模塊給主板提供+12V電壓；不通過更換電池就可實現(xiàn)鋰電池充放電，提高作業(yè)效率。

附圖說明

圖1 為本實用新型的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本實用新型的USB供電電路模塊電路原理圖。

圖3 為本實用新型的主板升壓電路模塊電路原理圖。

圖4 為本實用新型的鋰電池充放電電路模塊電路原理圖。

具體實施方式

結(jié)合附圖1至圖4對本實用新型進一步詳細描述，以便公眾更好地掌握本實用新型的實施方法，本實用新型具體的實施方案為：

如圖 1所示，本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，包括USB供電電路模塊、主板升壓電路模塊、鋰電池充放電電路模塊、鋰電池，其特征在于所述USB供電電路模塊包括與+5V外部電源連接端子、與主板+5V電壓連接端端子、與主板+12V電壓連接端子、與鋰電池充放電電路連接P+端子；所述與+5V外部電源連接端子與+5V外部電源電連接；所述USB供電電路模塊的與主板+5V電壓連接端端子、與主板+12V電壓連接端子分別和主板升壓電路模塊的主板+5V電壓連接端端子、主板+12V電壓連接端子電連接；所述USB供電電路模塊與鋰電池充放電電路連接P+端子電連接；所述鋰電池充放電電路模塊和鋰電池電連接。

如圖 2所示，本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述USB供電電路模塊包括外部電源供電電路、USB供電切換電路、+12V供電電路；

所述外部電源供電電路，包括外部電源二線接線端子J1、光電耦合開關(guān)U4、電阻R12、電阻R2、電阻R13、電容C1、二線接線端子J3；所述光電耦合開關(guān)U4為TLP521可控制的光電藕合器件；所述二線接線端子J3的一號P+端子連接光電耦合開關(guān)U4的集電極，二號端子接地；所述光電耦合開關(guān)U4的發(fā)射極與電阻R2的一端連接，所述電阻R2的另一端與電阻R13一端串聯(lián)，電阻R13另一端接地；所述光電耦合開關(guān)U4的正極A與電阻R12一端連接，所述電阻R12另一端的與外部電源二線接線端子J1一號端子連接再與外部+5V電源連接；所述光電耦合開關(guān)U4的負極K與電容C1一端連接后，再與所述外部電源二線接線端子J1的二號端子連接并接地；所述電容C1的另一端與光電耦合開關(guān)U4的正極與電阻R12一端的接點連接；所述電容C1與電阻R1組成穩(wěn)壓整流RC濾波電路；

所述USB供電切換電路包括二線接線端子J2、切換按鈕S1、二極管D2、二極管D3、場效應管Q1；所述場效應管Q1為增強型場效應管MOSFETP；所述二線接線端子J2的一號端子接地，其二號端子連接切換按鈕S1一端的二號、三號引腳；所述切換按鈕S1的另一端引腳中的四號引腳接地，其一號引腳連接二極管D2和二極管D3的負極；所述二極管D2的正極連接場效應管Q1的漏極；所述場效應管Q1的源極連接二線接線端子J3的一號P+端子；所述場效應管Q1的柵極連接電阻R2和電阻R3連接點；所述二極管D3的正極連接電阻R12與外部電源二線接線端子J1一號端子的連接點；

所述+12V供電電路包括芯片P1、二極管D1；所述芯片P1為AQY212S，芯片P1第四引腳連接二線接線端子J3的一號P+端子，第三引腳連接二極管D1正極，第二引腳連接光電耦合開關(guān)U4的負正極K，第一引腳連接光電耦合開關(guān)U4的正極A。

如圖 3所示，本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述主板升壓電路模塊為+5V升壓至+12V電路，包括升壓模塊芯片UP1、二線接線端子P1、電容CP1、電容CP2、電容CP3、電容C1、電感LP1、電感L3、電感L4、電感L5、電阻RP1、電阻RP2、電阻RP4、電阻R16、穩(wěn)壓二極管D1、穩(wěn)壓二極管DP1；所述升壓模塊芯片UP1為 LM2577集成芯片; 所述升壓模塊芯片UP1的第一號引腳與電阻RP1一端連接，電阻RP1另一端與電容CP1一端連接，所述電容CP1另一端接地；所述升壓模塊芯片UP1的第三號引腳接地；所述升壓模塊芯片UP1的第五號引腳連接電容CP2的一端和電感LP1的一端，同時其第五號引腳連接二線接線端子P1的一號端子，二線接線端子P1的一號端子連接所述二線接線端子P1的二號端子連接電容CP2的另一端并接地；所述升壓模塊芯片UP1的第二號引腳連接電阻RP2一端，所述電阻RP2另一端接地；所述升壓模塊芯片UP1的第四號引腳連接穩(wěn)壓二極管D1的正極和電感LP1的另一端，所述穩(wěn)壓二極管D1的負極連接極性電容CP3的正極，所述極性電容CP3的負極接地；所述極性電容CP3與電容C1并聯(lián)，其并聯(lián)接點與電阻RP4串聯(lián)；所述電阻RP4與電阻R16串聯(lián)，其串聯(lián)接點與升壓模塊芯片UP1的第二號引腳和電阻RP2的接點連接；所述電阻RP4與電容C1的連接點連接穩(wěn)壓二極管DP1的正極，所述穩(wěn)壓二極管DP1的負極串聯(lián)電感L3，所述電感L3串聯(lián)電感L4，所述電感L4串聯(lián)電感L5一端，所述電感L5另一端連接+12V電壓輸出端，+12V電壓輸出端連接二線接線端子J3的一號P+端子。

如圖 4所示，本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述鋰電池充放電電路模塊包括U1芯片、U2芯片、U3芯片、P1六線接線端子、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、R10、R11、電容C1、C2、C3、C4、C5、C6；所述U1芯片為16個引腳的鋰離子充放電8254AA芯片，U2、U3芯片均為8個引腳的場效應管4407A芯片；所述U1芯片的一號引腳與電阻R5串聯(lián)后與U3芯片的3號引腳連接，同時U1芯片的一號引腳與U2芯片的4號引腳連接；所述U1芯片的二號引腳串聯(lián)電阻R6后與U2芯片的3號引腳連接；所述U1芯片的三號引腳串聯(lián)電阻R7后與U2芯片的4號引腳連接；所述U1芯片的四號引腳串聯(lián)電阻R9后接地；所述U1芯片的五、六號引腳分別串聯(lián)電容C4、C5后再并聯(lián)，再串聯(lián)電阻R4后連接U1芯片的十一號引腳，電阻R4與電阻R11的一端并聯(lián)且并聯(lián)節(jié)點連接U1芯片的十二號引腳，電阻R11另一端連接U1芯片的十號引腳，而且電容C4、C5并聯(lián)接點串聯(lián)電阻R10后連接P1六線接線端子的4號引腳；所述U1芯片的七號引腳連接電容C6后，再與P1六線接線端子的3號引腳、U2芯片的3號引腳連接；所述U1芯片的八、九號引腳懸空設置；所述U1芯片的十三號引腳串聯(lián)電阻R3后連接P1六線接線端子的6號引腳；所述U1芯片的十四號引腳串聯(lián)電阻R2后連接P1六線接線端子的5號引腳；電阻R1、C1并聯(lián)后兩端分別連接所述U1芯片的十五、十六號引腳；電容C3一端連接所述U1芯片的十六號引腳，另一端連接P1六線接線端子的6號引腳；P1六線接線端子的2、4號引腳短接后接地，1號引腳連接所述USB供電電路模塊的+12V充放電接線P+端子，且其1號引腳連接U3芯片的3號引腳；所述U2芯片的1、2、3號引腳短接，5至8號引腳懸空設置；所述U3芯片的1、2、3號引腳短接，5至8號引腳懸空設置。

如圖 2所示，本實用新型所述的三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，其特征在于所述P+端子設置在USB供電模塊中，P+端子電壓為+12V，可為鋰電池充放電模塊供電；鋰電池充放電模塊啟動放電功能，通過P+端子為USB供電模塊輸出+12V電壓；所述P+端子可通過外部電源供電電路、+12V供電電路和USB供電切換電路為主板升壓電路模塊及其所在的主板電路提供+12V電壓。

實施例1

測試人員手持本實用新型所述的三針便攜式硅材料導電類型測量裝置，在插入USB供電后，可為主板供電和為鋰電池充電，為主板供電時，提供的是5V電源，在通過主板后，會輸出一路12V電源，再連接到USB供電模塊，連接到AQY212S的第4引腳，第三引腳輸出，加一個二極管，然后連接到鋰電池充放電模塊的P+端子，為鋰電池進行充電。具體步驟如下：

1）插入USB時，提供5V電源，這時TLP521切斷12V鋰電池供電；

2）USB直接為主板提供5V電源，主板可正常工作；

3) 5V電源進入主板后，經(jīng)過升壓整流后可輸出一路12V電源（來為電池充電），輸入到USB供電模塊，經(jīng)過AQY212S的第4引腳，從第3引腳輸出，經(jīng)過一個二極管（防止電流回流）；

4）USB供電模塊輸出12V電源為鋰電池充放電模塊供電，連接到P+端子，來為鋰電池充電；

5）鋰電池充放電模塊啟動放電功能，P+端子輸出12V電源，輸出到USB供電模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面：

本實用新型所述三探針硅材料導電類型測量裝置充放電電路，包括USB供電電路模塊、主板升壓電路模塊、鋰電池充放電電路模塊、鋰電池；USB供電電路模塊包括外部電源供電電路、USB供電切換電路、+12V供電電路；主板升壓電路模塊為+5V升壓至+12V電路；鋰電池充放電電路模塊包括1個鋰離子充放電8254AA芯片、2個八引腳4407芯片；當鋰電池需要充電時，USB供電模塊通過主板升壓電路模塊把+5V電壓升為+12V電壓，再通過鋰電池充放電電路模塊給鋰電池充電；當進行正常測量作業(yè)時，鋰電池放電，并通過USB供電模塊給主板提供+12V電壓；不通過更換電池就可實現(xiàn)鋰電池充放電，提高作業(yè)效率。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。