專利名稱：欠電壓保護(hù)方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種欠電壓保護(hù)方法與裝置，特別指一種應(yīng)用于電源裝置的輸入端，用以防止輸入端的電壓低于設(shè)定值時(shí)，可能產(chǎn)生的過(guò)電流現(xiàn)象，并防止電源裝置因輸入端出現(xiàn)短時(shí)間斷電而進(jìn)入閉鎖狀態(tài)(latch mode)。
一般我們所用的電器，均使用交流(AC)電源，其頻率固定為60赫，而額定電壓則為110伏特，其為有效(RMS)值；然而對(duì)大多數(shù)的電子裝置來(lái)說(shuō)，則必須在直流(DC)電源下方能操作，且不同電子裝置所需要的電壓可能有所不同，因此普遍的做法為利用變壓器與整流電路，將110伏特、60赫的交流電源轉(zhuǎn)換為所需的直流電源。
以個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)而言，利用電源裝置(power supply)將來(lái)自交流供電網(wǎng)路的110伏特交流電源轉(zhuǎn)換成包括主機(jī)板、硬盤、光盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器等計(jì)算機(jī)組件所使用的5～12伏特直流電源，因此，電源裝置的良莠對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)的速度與穩(wěn)定性影響很大。
其中，一個(gè)完善的電源裝置必須包括以下四個(gè)基本功能1.電壓轉(zhuǎn)換使用變壓器將輸入端的110伏特交流(AC)電源予以升壓或是降壓至所需的電平；2.整流將具有正負(fù)極性的交流(AC)電源轉(zhuǎn)換至恒定極性的電壓，以得到脈動(dòng)直流(DC)電源；3.濾波亦即一個(gè)平滑化的過(guò)程，也就是將整流過(guò)的脈波直流電源變成一個(gè)平滑的直流電源；4.穩(wěn)壓(regulation)當(dāng)輸入電壓與負(fù)載電流產(chǎn)生變化時(shí)，使該電源裝置的輸出電源仍可保持一恒定的電壓值。
目前的電源裝置通常具有過(guò)電壓以及欠電壓保護(hù)功能，其中，當(dāng)電源裝置具備有欠電壓保護(hù)功能時(shí)，會(huì)于輸入端的交流電源中斷或輸入端的交流電源電壓偏低，造成輸入電流上升時(shí)，自動(dòng)切換進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，以防止電流過(guò)載對(duì)電源裝置內(nèi)部元件或是負(fù)載側(cè)元件造成傷害。然而，傳統(tǒng)的欠電壓保護(hù)功能并無(wú)法區(qū)分何時(shí)為正常關(guān)機(jī)或交流電源的電壓不穩(wěn)所造成的短時(shí)間欠電壓，何時(shí)為輸入端所連接的電路發(fā)生故障或短路，因此，包括交流電源的電壓不穩(wěn)或是正常關(guān)機(jī)均有可能啟動(dòng)欠電壓保護(hù)功能，此種欠電壓保護(hù)方式不僅無(wú)法提供輸入端電路的故障檢測(cè)，更造成使用者必須等待欠電壓保護(hù)功能自動(dòng)解除后，或以手動(dòng)方式解除欠電壓保護(hù)功能后，方能再次啟動(dòng)計(jì)算機(jī)等諸多不便。
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種不同于公知的欠電壓保護(hù)方法，可當(dāng)輸入電壓低于一設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)斷并重置(reset)電源裝置，一方面可防止電源裝置在輸入端的交流電源中斷或輸入端的交流電源電壓偏低時(shí)產(chǎn)生輸入電流過(guò)載，并使輸出端發(fā)生異常過(guò)電壓現(xiàn)象；另一方面可使電源裝置于正常關(guān)機(jī)或輸入端出現(xiàn)短時(shí)間斷電因而進(jìn)入閉鎖狀態(tài)時(shí)，立即自動(dòng)重置，以解除于輸入電源恢復(fù)后電源裝置仍然處于閉鎖狀態(tài)而無(wú)法使用而帶來(lái)的不便。
為達(dá)上述的目的，本發(fā)明公開的欠電壓保護(hù)方法，主要通過(guò)一電壓檢測(cè)單元檢測(cè)一交流輸入電源的電壓大小，并于此交流輸入電源的電壓低于一設(shè)定值時(shí)，將一主供電單元以及一備用供電單元關(guān)斷，以防止電源裝置的輸出端發(fā)生異常過(guò)電壓現(xiàn)象；另一方面，則通過(guò)一重置單元于電源裝置進(jìn)入閉鎖狀態(tài)后，重置該電源裝置，以解除因交流輸入電源在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)，但電源裝置仍處于閉鎖狀態(tài)而無(wú)法工作的不便。
有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)，配合


如下圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的操作流程圖；圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的功能方塊圖；圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例的部分細(xì)部電路圖；圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的操作流程圖；圖5為本發(fā)明的第二實(shí)施例的功能方塊圖；以及圖6為本發(fā)明的第二實(shí)施例的部分細(xì)部電路圖。
本發(fā)明所公開的欠電壓保護(hù)方法的第一實(shí)施例，請(qǐng)參考“圖1”所示。主要通過(guò)如“圖2”所公開的一主供電單元20、一備用供電單元30、以及一電壓檢測(cè)單元40等功能方塊實(shí)現(xiàn)。首先，由一交流供電網(wǎng)路10取得一交流輸入電源AC(步驟101)；通過(guò)主供電單元20將交流輸入電源AC轉(zhuǎn)換為一直流輸出電源DC(步驟102)；通過(guò)備用供電單元30將交流輸入電源AC儲(chǔ)存為一備用電源SP(步驟103)；通過(guò)電壓檢測(cè)單元40檢測(cè)交流輸入電源AC的電壓大小(步驟104)；當(dāng)交流輸入電源AC的電壓低于一設(shè)定電壓值時(shí)，則通過(guò)備用供電單元30關(guān)斷主供電單元20(步驟105)；最后，為防止輸出端產(chǎn)生異常過(guò)電壓現(xiàn)象，亦關(guān)斷備用供電單元30(步驟106)。
其中，步驟104、105以及106的詳細(xì)說(shuō)明可參考“圖3”所示。來(lái)自交流供電網(wǎng)路10的交流輸入電源AC先由一橋式整流器11進(jìn)行整流，再于第一電容器12上形成一個(gè)直流電壓HV(圖未顯示)；接著再通過(guò)電壓檢測(cè)單元40中的第一電阻器41以及可變電阻器42進(jìn)行分壓；其中，通過(guò)可變電阻器42的調(diào)整，可調(diào)整設(shè)定電壓值；因此，當(dāng)交流輸入電源AC的電壓低于設(shè)定電壓值時(shí)，第一晶體管45處于截止?fàn)顟B(tài)，造成電流經(jīng)由第二電阻器43流向第二晶體管46，使得第二晶體管46亦導(dǎo)通，并通過(guò)截止備用供電單元30內(nèi)的晶體管，因而關(guān)斷主供電單元20以及備用供電單元30。
本發(fā)明所公開的欠電壓保護(hù)方法的第二實(shí)施例，請(qǐng)參考“圖4”所示。主要通過(guò)如“圖5”所公開的主供電單元20、備用供電單元30、電壓檢測(cè)單元40、重置單元60、以及監(jiān)控單元70等功能方塊實(shí)現(xiàn)。首先，由一交流供電網(wǎng)路10取得一交流輸入電源AC(步驟201)；通過(guò)主供電單元20將交流輸入電源AC轉(zhuǎn)換為一直流輸出電源DC(步驟202)；通過(guò)備用供電單元30將交流輸入電源AC儲(chǔ)存為一備用電源SP(步驟203)；通過(guò)電壓檢測(cè)單元40檢測(cè)交流輸入電源AC的電壓大小(步驟204)；當(dāng)交流輸入電源AC的電壓低于一設(shè)定電壓值時(shí)，則通過(guò)備用供電單元30關(guān)斷主供電單元20(步驟205)；此時(shí)，通過(guò)監(jiān)控單元70監(jiān)控直流輸出電源DC，并于主供電單元20關(guān)斷造成直流輸出電源DC的電壓下降時(shí)，啟動(dòng)閉鎖功能將直流輸出電源DC關(guān)斷(步驟206)；并通過(guò)監(jiān)控單元70啟動(dòng)備用供電單元30釋放備用電源SP(步驟207)；最后，通過(guò)重置單元60加速備用電源SP的釋放，于備用電源SP釋放完畢后，監(jiān)控單元70的閉鎖功能即解除，因此使得監(jiān)控單元70獲得重置(reset)(步驟208)。
其中，步驟204以及205的詳細(xì)說(shuō)明可參考“圖6”所示。來(lái)自交流供電網(wǎng)路10的交流輸入電源AC先由一橋式整流器11進(jìn)行整流，再于第一電容器12上形成一個(gè)直流電壓HV；接著再通過(guò)電壓檢測(cè)單元40中的第一電阻器41以及可變電阻器42進(jìn)行分壓；其中，通過(guò)可變電阻器42的調(diào)整，可調(diào)整設(shè)定電壓值；因此，當(dāng)交流輸入電源AC的電壓低于設(shè)定電壓值時(shí)，第一晶體管45處于截止?fàn)顟B(tài)，造成電流經(jīng)由第二電阻器43流向第二晶體管46，使得第二晶體管46亦導(dǎo)通，因此截止備用供電單元30內(nèi)的晶體管，并通過(guò)關(guān)斷主供電單元20。
步驟208的詳細(xì)說(shuō)明，亦參考“圖6”所示。重置單元60包括第二電容器61以及第四電阻器62，通過(guò)第二電容器61以及第四電阻器62的選擇可控制備用供電單元30的放電速度(第二電容器61與第四電阻器62的值愈小，則放電速度愈快)，因此，可通過(guò)重置單元60加速備用電源SP的釋放，使監(jiān)控單元70能在短時(shí)間內(nèi)獲得重置，以解除由于交流輸入電源AC恢復(fù)電壓電平后電源裝置仍然處于閉鎖狀態(tài)而無(wú)法使用而帶來(lái)的不便。
雖然本發(fā)明已以前述的實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)，可進(jìn)行更動(dòng)與變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以后附的權(quán)利要求所限定的為準(zhǔn)。
圖示符號(hào)說(shuō)明10交流供電網(wǎng)路11橋式整流器12第一電容器20主供電單元30備用供電單元40電壓檢測(cè)單元41第一電阻器42可變電阻器43第二電阻器44第三電阻器45第一晶體管46第二晶體管50輸出端60重置單元61第二電容器62第四電阻器70監(jiān)控單元AC交流輸入電源DC直流輸出電源SP備用電源
權(quán)利要求
1.一種欠電壓保護(hù)方法，應(yīng)用于電源裝置的輸入端，其步驟包括有取得一交流輸入電源；通過(guò)一主供電單元將該交流輸入電源轉(zhuǎn)換為一直流輸出電源；通過(guò)一備用供電單元將該交流輸入電源儲(chǔ)存為一備用電源；通過(guò)一電壓檢測(cè)單元檢測(cè)該交流輸入電源的電壓大小；以及當(dāng)該交流輸入電源的電壓低于一設(shè)定電壓值時(shí)，通過(guò)該備用供電單元關(guān)斷該主供電單元。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還包括當(dāng)該交流輸入電源的電壓低于該設(shè)定電壓值時(shí)，關(guān)斷該備用供電單元。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還包括通過(guò)一監(jiān)控單元監(jiān)控該直流輸出電源，并于該直流輸出電源的電壓下降時(shí)，關(guān)斷該直流輸出電源；以及通過(guò)該監(jiān)控單元啟動(dòng)該備用供電單元釋放該備用電源。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中還包括通過(guò)一重置單元加速該備用電源的釋放，以重置該監(jiān)控單元。
5.一種欠電壓保護(hù)裝置，應(yīng)用于電源裝置的輸入端，包括主供電單元，用以將一交流輸入電源轉(zhuǎn)換為直流輸出電源；備用供電單元，用以將該交流輸入電源轉(zhuǎn)換為一備用電源；以及電壓檢測(cè)單元，用以檢測(cè)該交流輸入電源的電壓大小，并于該交流輸入電壓低于一設(shè)定電壓值時(shí)，關(guān)斷該主供電單元。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中還包括監(jiān)控單元，用以監(jiān)控該直流輸出電源，并于該直流輸出電源的電壓下降時(shí)，關(guān)斷該直流輸出電源，并啟動(dòng)該備用供電單元釋放該備用電源。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中還包括重置單元，用以加速該備用電源的釋放，以重置該監(jiān)控單元。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中該重置單元至少包括一電阻器以及一晶體管。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中該電壓檢測(cè)單元至少包括多個(gè)電阻器，用以調(diào)整該設(shè)定電壓值；以及多個(gè)晶體管，用以關(guān)斷該主供電單元。
全文摘要
一種欠電壓保護(hù)方法與裝置,應(yīng)用于電源裝置的輸入端,主要利用一電壓檢測(cè)單元檢測(cè)交流輸入電源的電壓大小,并當(dāng)該交流輸入電源的電壓低于一設(shè)定值時(shí),將主供電單元以及備用供電單元關(guān)斷,以防止電源裝置的輸出端發(fā)生異常過(guò)電壓現(xiàn)象;通過(guò)一重置單元在電源裝置進(jìn)入閉鎖狀態(tài)后,重置其輸出端的欠電壓保護(hù)功能,以便消除交流輸入電源在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù),但電源裝置仍處于閉鎖狀態(tài)而無(wú)法工作而帶來(lái)的不便。
文檔編號(hào)H02H3/24GK1357954SQ0013486
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2000年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月5日
發(fā)明者劉國(guó)基 申請(qǐng)人:神達(dá)電腦股份有限公司