專利名稱：電壓檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測電路，尤指一種電壓檢測電路。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，計算機已經(jīng)成為生活中不可缺少的工具，然而計算機就像一般電器用品一樣，需要電源才能激活運作，因此電源供應器可說是計算機的動力來源。其中，電源供應器的主要功用是將一般插座所提供的交流電，轉(zhuǎn)換成計算機可以使用的直流電。因此，一個良好的電源供應器必需可靠、符合所有功能規(guī)格、保護特性、安全規(guī)范、電磁兼容能力及其它的特定需求等。
請參閱圖1(a)，其為公知電源供應器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。由圖中可知，電源供應器包含交流/直流轉(zhuǎn)換器11及直流/直流轉(zhuǎn)換器12。交流/直流轉(zhuǎn)換器11用來接收一輸入交流電壓Vin且將輸入交流電壓Vin轉(zhuǎn)換成一高壓直流電壓V。至于，直流/直流轉(zhuǎn)換器12用以將該高壓直流電壓V轉(zhuǎn)換成為一低壓直流輸出電壓Vout，且將該低壓直流輸出電壓Vout輸出，以提供負載13運作所需的電壓。
請參閱圖1(b)，其為圖1(a)所示的交流/直流轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，交流/直流轉(zhuǎn)換器11包含二極管D1、二極管D2、橋式整流器111、濾波器112、電阻R、電阻r、電容C及電壓檢測電路113。
由于，電源供應器接收市電所輸入的交流電壓必須達到一預定的電壓范圍內(nèi)才能運作，一般設(shè)定為90-130V之間，因此，需通過交流/直流轉(zhuǎn)換器11內(nèi)部的電壓檢測電路113來動態(tài)檢測市電的輸入交流電壓Vin是否達到電源供應器運轉(zhuǎn)所要求的電壓。當檢測結(jié)果表示輸入交流電壓Vin在要求的電壓范圍內(nèi)時，電源供應器將開始運作或是繼續(xù)運轉(zhuǎn)，反之，當檢測結(jié)果表示輸入交流電壓Vin并沒有滿足要求時，電壓檢測電路113將輸出一代表電壓不足的控制信號，使電源供應器停止運作。
當電源供應器開始運作或是繼續(xù)運轉(zhuǎn)時，將依序通過交流/直流轉(zhuǎn)換器11內(nèi)的橋式整流器111及濾波器112將輸入交流電壓Vin轉(zhuǎn)換成高壓直流電壓V。至于，二極管D1及二極管D2的運作方式為當流經(jīng)二極管D1、D2的電壓大于電容電壓Vc時，二極管D1、D2將導通，使輸入交流電壓Vin(如圖1(c)所示)經(jīng)過二極管D1、D2整流后，產(chǎn)生如圖1(d)所示的直流電壓信號，并經(jīng)過電阻R對電容C進行充電動作。直到流經(jīng)二極管D1、D2的電壓小于電容電壓Vc時，電容C對電阻r進行放電動作，一直到流經(jīng)二極管D1、D2的電壓大于電容電壓Vc時，才重新對電容C進充電動作(如圖1(e)所示)。
電壓檢測電路113是由比較器1131及具有一參考電壓值Vref的電壓源1132所組成，其用以動態(tài)接收電容C的直流電壓值Vc，而比較器1131是將直流電壓值Vc與電壓源1132的參考電壓值Vref進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，用以控制電源供應器運轉(zhuǎn)或是關(guān)閉。
當比對結(jié)果達到不滿足要求的情況時，若比較器1131馬上發(fā)出控制信號的話，將會造成電源供應器一直重復開關(guān)的動作，因此電壓檢測電路113所采用的比較器1131一般為具有磁滯現(xiàn)象的電路，即當發(fā)現(xiàn)比對結(jié)果不滿足要求時，比較器1131不會馬上發(fā)出控制信號，直到電容C對電阻r進行放電動作后其電壓值Vc低于一磁滯電壓Vhy時，才發(fā)出控制信號將電源供應器關(guān)閉。
如上所述，圖1(b)所示的電路結(jié)構(gòu)使用電容C對電阻r進行放電動作，但是眾所皆知電阻電容放電通常采用指數(shù)型式進行放電，所以電阻電容值越大放電的速度將越慢，因此待電容C的直流電壓值Vc由發(fā)現(xiàn)市電輸入的交流電壓值不滿足電源供應器的要求到下降至比較器1131的磁滯電壓Vhy時，需要相當長的反應時間Tfail1(如圖1(e)所示)，因此，電源供應器在情況發(fā)生很久后才能感應到市電輸入的交流電壓發(fā)生問題，造成電源供應器的反應時間太慢，如此將無法使電路在最佳化的狀態(tài)下運作，更無利于產(chǎn)品效能的提升。
因此，如何發(fā)展一種可改善上述公知技術(shù)缺陷并加快電容C放電的反應時間的電壓檢測電路，實為目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種電壓檢測電路，解決公知技術(shù)因電容放電的反應時間太長，使電源供應器在問題發(fā)生很久后才能感應到輸入的電壓信號發(fā)生問題，造成電源供應器的反應時間太慢等缺點。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種電壓檢測電路，其適用于一電源轉(zhuǎn)換器。該電壓檢測電路包含一阻抗轉(zhuǎn)換器，其接收一高阻抗電壓信號并轉(zhuǎn)換成一低阻抗電壓信號；一儲能組件，電連接于該阻抗轉(zhuǎn)換器，用以接收該低阻抗電壓信號；一電流源，電連接于該儲能組件，用以提供該儲能組件放電所需的路徑；以及一比較電路，電連接于該電流源，其預設(shè)一參考電壓值，用以接收該儲能組件的電壓信號并與該參考電壓值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，借以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該電源轉(zhuǎn)換器為一交流/直流轉(zhuǎn)換器且其適用于一電源供應器。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該阻抗轉(zhuǎn)換器為一電壓跟隨器(VoltageFollower)，其包含一緩沖放大器。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該高阻抗及該低阻抗電壓信號為一直流電壓信號。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該電壓檢測電路包含一隔離組件，其與該阻抗轉(zhuǎn)換器及該儲能組件電連接，用以防止該儲能組件進行放電時，電壓信號傳送至該阻抗轉(zhuǎn)換器。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該儲能組件為一電容，用以對該電流源進行放電。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該電流源為一放電電流源，用以提供該電容放電所需的路徑。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該比較電路包含一比較器及一電壓源，其中該電壓源用以預設(shè)該參考電壓值。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該比較器為具有磁滯現(xiàn)象的電路，用以根據(jù)該儲能組件的電壓信號及該參考電壓值的比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。
為達上述目的，本發(fā)明另提供一種電源供應器，其包含一電源轉(zhuǎn)換器；一電壓檢測電路，電連接于該電源轉(zhuǎn)換器，其預設(shè)一參考電壓值，用以將檢測所得的一電壓信號與該參考電壓值進行比對并根據(jù)比對結(jié)果控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。其中，該電壓檢測電路包含一阻抗轉(zhuǎn)換器，其的接收一高阻抗電壓信號并轉(zhuǎn)換成一低阻抗電壓信號；一儲能組件，電連接于該阻抗轉(zhuǎn)換器，用以接收該低阻抗電壓信號；一電流源，電連接于該儲能組件，用以提供該儲能組件放電所需的路徑；以及一比較電路，電連接該電流源，其預設(shè)該參考電壓值，用以接收該儲能組件的電壓信號并與該參考電壓值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，借以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。
相較于公知技術(shù)，本發(fā)明的電壓檢測電路能夠縮短反應時間，使電源供應器可快速針對發(fā)生的問題進行反應。


圖1(a)為公知電源供應器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1(b)為公知交流/直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1(c)為圖1(b)所示的輸入交流電壓Vin的電壓波形示意圖。
圖1(d)為圖1(c)所示的輸入交流電壓Vin經(jīng)二極管D1、D2整流后的電壓波形示意圖。
圖1(e)為圖1(b)所示的電容C的電壓波形示意圖。
圖2(a)為本發(fā)明較佳實施例的電源轉(zhuǎn)換器的電路方框示意圖。
圖2(b)為圖2(a)所示的放電電流源的電壓波形示意圖。
圖2(c)為圖1(e)及圖2(b)的比較電壓波形示意圖。
其中，附圖標記說明如下11交流/直流轉(zhuǎn)換器111橋式整流器112 濾波器 113電壓檢測電路1131 比較器 1132 電壓源12直流/直流轉(zhuǎn)換器13 負載21整流電路 22 橋式整流器23濾波器 24 分壓電路
25 電壓檢測電路 251阻抗轉(zhuǎn)換器252隔離組件 253電容254放電電流源255比較電路2551 電壓源2552 比較器具體實施方式
本發(fā)明為一種電壓檢測電路，適用于一電源轉(zhuǎn)換器，其通過一電流源提供儲能組件放電所需的路徑，使儲能組件以線性方式進行放電，可加快儲能組件的放電時間，以使電源供應器能夠?qū)崟r感應到輸入的電壓信號發(fā)生問題，進而解決公知技術(shù)電源供應器的反應時間太慢等缺點。
請參閱圖2(a)，其為本發(fā)明較佳實施例的電源轉(zhuǎn)換器的電路方框示意圖。本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換器為一交流/直流轉(zhuǎn)換器，用以將一輸入交流電壓Vin轉(zhuǎn)換成為一高壓直流電壓V。如圖所示，交流/直流轉(zhuǎn)換器包含整流電路21、橋式整流器22、濾波器23、分壓電路24及電壓檢測電路25。其中整流電路21由二極管D1及二極管D2所組成。分壓電路24由電阻R及電阻r所組成。
電壓檢測電路25與電阻R及電阻r電連接，其組成組件為阻抗轉(zhuǎn)換器251、隔離組件252、儲能組件、電流源及比較電路255，用以動態(tài)檢測市電的輸入交流電壓Vin是否達到電源供應器運轉(zhuǎn)所要求的電壓。當檢測結(jié)果表示輸入交流電壓Vin在要求的電壓范圍內(nèi)時，電源供應器將開始運作或是繼續(xù)運轉(zhuǎn)，反之，當檢測結(jié)果表示輸入并沒有滿足要求時，電壓檢測電路25將輸出一代表電壓不足的控制信號，使電源供應器停止運作。其中，儲能組件為一電容C253且電流源為一放電電流源254。
另外，電源供應器運轉(zhuǎn)時，需先通過橋式整流器22及濾波器23將輸入交流電壓Vin轉(zhuǎn)換成高壓直流電壓V，以提供給電源供應器(請參閱圖1(a))后續(xù)的電路進行處理。
請再參閱圖2(a)，阻抗轉(zhuǎn)換器251為一電壓跟隨器(Voltage Follower)，其包含一緩沖放大器，用以接收將輸入交流電壓Vin輸入二極管D1、D2整流及電阻R分壓后，所產(chǎn)生的高阻抗電壓信號，并將高阻抗電壓信號轉(zhuǎn)換成為低阻抗電壓信號，使轉(zhuǎn)換后的電壓信號的阻抗值能夠與后續(xù)的電路組件互相區(qū)配。
隔離組件252為一二極管且與阻抗轉(zhuǎn)換器251及電容C253電連接，用以將該低阻抗電壓信號傳送至電容C253且防止電容C253對放電電流源254進行放電時，電壓信號傳送至阻抗轉(zhuǎn)換器251。
放電電流源254用以提供電容C253放電所需的路徑。因此，當流經(jīng)整流電路21的二極管D1、D2的電壓大于電容C253的電壓時，電容C253將接收由隔離組件252所傳送的低阻抗直流電壓信號，用以進行充電程序，反之，當流經(jīng)整流電路21的二極管D1、D2的電壓小于電容C253的電壓時，電容C253將無法接收低阻抗直流電壓信號以進行充電，而是將其所儲存的電能釋放出來，即經(jīng)過放電電流源254對接地端進行放電。
至于，比較電路255是由比較器2552及具有一參考電壓值Vref的電壓源2551所組成，用以動態(tài)接收放電電流源254兩端的直流電壓值Vc，作為判斷檢測市電的輸入交流電壓Vin是否達到電源供應器運轉(zhuǎn)所要求的電壓的依據(jù)，而具有磁滯功能的比較器2552將直流電壓值Vc與電壓源2551的參考電壓值Vref進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生一控制信號S，用以控制電源供應器運作或是關(guān)閉。
當比對結(jié)果表示輸入交流電壓Vin在符合的電壓范圍內(nèi)時，電源供應器將開始運作或是繼續(xù)運轉(zhuǎn)，反之，當檢測結(jié)果表示輸入并沒有滿足要求時，具有磁滯功能的比較器2552為了避免電源供應器一直重復開機關(guān)機的動作，因此需等放電電流源254兩端的直流電壓值Vc低于一磁滯電壓Vhy時，才發(fā)出電壓不足的控制信號S將電源供應器關(guān)閉。
由于，本發(fā)明的電容C253對放電電流源254進行放電，眾所皆知電容對電流源放電采用線性方式進行放電(如圖2(b)所示)，因此待放電電流源254的直流電壓值Vc由發(fā)現(xiàn)市電輸入的交流電壓值不滿足電源供應器的要求到下降至比較器2552的磁滯電壓Vhy時，只需要很短的反應時間就可達到。
請參閱圖2(c)，其將圖1(e)及圖2(b)所示的電壓波形示意圖結(jié)合，由圖中可知，本發(fā)明電容C253以線性方式對放電電流源254進行放電，由發(fā)現(xiàn)市電輸入的交流電壓值不滿足電源供應器的要求到下降至比較器2552的磁滯電壓Vhy所需的反應時間Tfail2，與公知技術(shù)電容C以指數(shù)型式對電阻r進行放電所需的反應時間Tfail1比較可知，本發(fā)明所需的反應時間Tfail2小于公知技術(shù)的反應時間Tfail1，因此本發(fā)明的電壓檢測電路可縮短放電時間，以使電源供應器能夠?qū)崟r感應到輸入的電壓信號發(fā)生問題。
綜上所述，本發(fā)明的電壓檢測電路使用放電電流源254提供電容C253的放電路徑，使電容C253以線性方式進行放電。相較于公知技術(shù)，本發(fā)明的電壓檢測電路能夠縮短反應時間，使電源供應器可快速針對發(fā)生的問題進行反應。
本發(fā)明可由熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員進行諸般修飾，但皆不脫離本發(fā)明所保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電壓檢測電路，其適用于一電源轉(zhuǎn)換器，該電壓檢測電路包含一阻抗轉(zhuǎn)換器，其接收一高阻抗電壓信號并轉(zhuǎn)換成一低阻抗電壓信號；一儲能組件，電連接于該阻抗轉(zhuǎn)換器，用以接收該低阻抗電壓信號；一電流源，電連接于該儲能組件，用以提供該儲能組件放電所需的路徑；以及一比較電路，電連接于該電流源，其預設(shè)一參考電壓值，用以接收該儲能組件的電壓信號并與該參考電壓值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，借以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓檢測電路，其特征在于該電源轉(zhuǎn)換器為一交流/直流轉(zhuǎn)換器且其適用于一電源供應器。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓檢測電路，其特征在于該阻抗轉(zhuǎn)換器為一電壓跟隨器，其包含一緩沖放大器。
4.如權(quán)利要求1所述的電壓檢測電路，其特征在于該高阻抗及該低阻抗電壓信號為一直流電壓信號。
5.如權(quán)利要求1所述的電壓檢測電路，其特征在于該電壓檢測電路還包含一隔離組件，其與該阻抗轉(zhuǎn)換器及該儲能組件電連接，用以防止該儲能組件進行放電時，電壓信號傳送至該阻抗轉(zhuǎn)換器。
6.如權(quán)利要求1所述的電壓檢測電路，其特征在于該儲能組件為一電容，用以對該電流源進行放電。
7.如權(quán)利要求6所述的電壓檢測電路，其特征在于該電流源為一放電電流源，用以提供該電容放電所需的路徑。
8.如權(quán)利要求1所述的電壓檢測電路，其特征在于該比較電路包含一比較器及一電壓源，其中該電壓源用以預設(shè)該參考電壓值。
9.如權(quán)利要求8所述的電壓檢測電路，其特征在于該比較器為具有磁滯現(xiàn)象的電路，用以根據(jù)該儲能組件的該電壓信號及該參考電壓值的比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。
10.一種電源供應器，其包含一電源轉(zhuǎn)換器；以及一電壓檢測電路，電連接于該電源轉(zhuǎn)換器，其預設(shè)一參考電壓值，用以將檢測所得的一電壓信號與該參考電壓值進行比對，并根據(jù)比對結(jié)果控制該電源轉(zhuǎn)換器運作，該電壓檢測電路包含一阻抗轉(zhuǎn)換器，其接收一高阻抗電壓信號并轉(zhuǎn)換成一低阻抗電壓信號；一儲能組件，電連接于該阻抗轉(zhuǎn)換器，用以接收該低阻抗電壓信號；一電流源，電連接于該儲能組件，用以提供該儲能組件放電所需的路徑；以及一比較電路，電連接該電流源，其預設(shè)該參考電壓值，用以接收該儲能組件的電壓信號并與該參考電壓值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，借以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電壓檢測電路，其適用于一電源轉(zhuǎn)換器，該電壓檢測電路包含一阻抗轉(zhuǎn)換器，其接收一高阻抗電壓信號并轉(zhuǎn)換成一低阻抗電壓信號；一儲能組件，電連接于該阻抗轉(zhuǎn)換器，用以接收該低阻抗電壓信號；一電流源，電連接于該儲能組件，用以提供該儲能組件放電所需的路徑；以及一比較電路，電連接于該電流源，其預設(shè)一參考電壓值，用以接收該儲能組件的電壓信號并與該參考電壓值進行比對，根據(jù)比對結(jié)果產(chǎn)生一控制信號，借以控制該電源轉(zhuǎn)換器運作。本發(fā)明的電壓檢測電路能夠縮短反應時間，使電源供應器可快速針對發(fā)生的問題進行反應。
文檔編號G01R19/165GK1564003SQ20041003489
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者張世賢 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司