CN101191803A - 过电压检测器和检测过电压的方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于检测电路中的过电压的方法和系统。在一种实施方式中提供了一种过电压检测器，其包括可操作以连接到所提供的电路的第二连接器的第一连接器，在该电路中第二连接器包括与所提供的电路中的第一电压连接的第一引线。该过电压检测器还包括与第一连接器耦接的指示器电路，其中该指示器电路可操作以响应第一连接器与第二连接器的连接来检测第一电压的过电压。

Description

过电压检测器和检测过电压的方法

技术领域

本发明总的涉及电路，具体的涉及用于检测电路中的过电压的技术。

背景技术

电气装置通常设计为在预定的最大供电电压下工作，而且高于这些装置的额定电压的电压-通常称为“过电压”-可能导致对这些电气装置的损坏。例如，电灯泡中的导线典型地承载刚够该导线发光和发热的电流(在给定额定电压下)。如果提供给该电灯泡的电压变得太大，则该导线可能融化并导致电灯泡烧坏。类似地，如果向其它电气装置内的电路提供过电压，则这些电气装置可能停止工作，或甚至起火。

提供给(电气装置的)电路的过电压可能发生在制造该电气装置期间。例如，电路的过电压可能由于制造设备中电磁干扰的传播而引起，如引导结构，例如导线、电缆、印刷电路板(PCB)迹线等等。由制造设备引起的电路中的过电压通常难以检测，而且让技术人员在各种制造过程中始终用示波器跟踪电气装置是很麻烦的。

发明内容

总的来说，在一个方面，本说明书描述了一种可操作以检测电路中的过电压的过电压检测器。该过电压检测器包括可连接到所提供的电路的第二连接器的第一连接器，在该电路中第二连接器包括与所提供的电路中的第一电压连接的第一引线。该过电压检测器还包括与第一连接器耦接的指示器电路，其中该指示器电路可操作以响应第一连接器与第二连接器的连接来检测第一电压的过电压。

总的来说，在另一个方面，本说明书描述了一种使用便携式过电压检测器在制造环境中检测多个电路中的过电压的方法。该方法包括将便携式过电压检测器与所述多个电路中的第一电路的连接器连接，使与便携式过电压检测器连接的第一电路经历制造过程，其中该便携式过电压检测器在该制造过程期间检测第一电路中的第一电压的过电压。该方法还包括响应制造过程的结束而将便携式过电压检测器与第一电路的连接器断开连接。

一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中提出。其它特征和优点将从说明书、附图以及权利要求中明显看出。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的电路和过电压检测器的框图。

图2示出根据本发明的实施方式检测电路中过电压的方法。

图3是根据本发明实施方式的过电压检测器的示意图。

图4是根据本发明实施方式的包括图1的电路的装置的框图。

附图中相似的附图标记表示相似的元件。

具体实施方式

本发明总的涉及电路，具体的涉及用于检测电路中过电压的技术。下面的描述是要使本领域的技术人员能够实现和使用本发明，并且以专利申请及其要求的上下文提出。本发明不是要限制为所示出的实施方式，而是与符合在此描述的原理和特征的最宽泛的范围一致。

图1示出根据本发明一种实施方式的电路100和过电压检测器102。总的来说，电路100可以是具有受到监控的电压(V_MONITORED)、参考电压(V_REF)和地电压(GND)(或低电源)的任何电路(或电路板)。与可以包括在该电路内实现的完整过电压检测器电路的传统电路不同，电路100(在一种实施方式中)只包括连接到与电路100关联的受到监控的电压(V_MONITORED)、参考电压(V_REF)和地电压(GND)的跳接器104(或连接器)。在一种实施方式中，跳接器104只包括3个引线(例如插头或插口)，尽管跳接器104可以具有任何数量的引线。在一种实施方式中，跳接器104固定地连接到电路100。在另一种实施方式中，跳接器104通过具有预定长度的导线从电路102延伸。在一种实施方式中，该导线盘绕起来以防止其干扰任何制造设备或电路100中的电气部件。

如图1所示，过电压检测器102包括指示器电路106和连接器108(与跳接器104配套)。连接器108可以固定地连接到过电压检测器102，或者通过具有预定长度的导线从过电压检测器102延伸。在一种实施方式中，响应过电压检测器102与电路100的连接，指示器电路106检测电路100内的电压(V_MONITORED)的任何过电压。

在这样的实施方式中，指示器电路106可以通过与电路100关联的参考电压(V_REF)和地电压(GND)启动。如果电压(V_MONITORED)发生过电压，则指示器电路106可以向用户提供这种过电压的指示。在一种实施方式中，指示器电路106包括提供发生了过电压的视觉指示的发光二极管(LED)(未示出)。更一般地说，指示器电路106可以包括(向用户)提供过电压的可察觉指示如视觉指示、听觉指示、触觉指示等等的任何类型的指示器。在一种实施方式中，过电压检测器102包括收发器(未示出)，用于响应指示器电路106对过电压的检测向计算机系统(无线地)传送信号。然后该计算机警告用户发生过电压，而且记录过电压的时间并向用户提供该电路的位置。在一种实施方式中，过电压检测器102还包括处理器(未示出)，用于使过电压检测器102响应指示器电路106对电压(V_MONITORED)的过电压的检测而产生控制信号。这样的控制信号例如可以包括向制造设备(无线地)发送控制信号以停止运行，或者断电。

图2示出根据一种实施方式检测电路(例如电路100)中的过电压的方法200。过电压检测器(例如过电压检测器102)与该电路连接(步骤202)。该过电压检测器可以通过用户将过电压检测器的连接器与电路的相应连接器配对来连接到该电路。使电路(包括所连接的过电压检测器)经历一个或多个制造过程(步骤204)。一般来说，制造过程包括应用工具(包括制造设备)将装置转换为例如用于销售的成品。制造过程可以包括生产和集成装置的部件所需要的中间过程。例如，在制造过程期间，其它电路和/或装置外壳可以与连接了过电压检测器的电路耦接。在结束制造过程时，将过电压检测器与电路断开连接(步骤206)。确定是否有其它电路(与要制造的装置关联)需要过电压检测器(步骤208)。如果存在其它电路，则方法200返回步骤202，在此将过电压检测器连接到其它电路。而如果没有其它电路，则方法200结束。

图3示出根据一种实施方式包括指示器电路的过电压检测器300的示意图。过电压检测器300包括电位计302、304、比较器306、308、电阻器R1、R2和发光二极管(LED)310。电位计302连接到受到监控的电压(V_MONITORED)、电位计304和比较器306的(反向)端。电位计304还与电阻器R2以及比较器308的(非反向)端连接。电阻器R2还与地电压(GND)连接。比较器306的(非反向)端与参考电压(V_REF)连接，比较器306的输出与比较器308的输出以及发光二极管(LED)310连接。比较器308的(反向)端还连接到参考电压(V_REF)。此外，电阻器R2与参考电压(V_REF)和发光二极管(LED)310连接。

在一种实施方式中，受到监控的电压(V_MONITORED)、参考电压(V_REF)和地电压(GND)是从如上所述与电路关联的跳接器接收的。在一种实施方式中，电位计302、304都可以由用户调节从而该用户可以设置阈值电压，在该阈值电压下发光二极管(LED)310将发光。在一种实施方式中，向用户提供表明对应于各阈值电压的预定电位计设置的指示。过电压检测器300可选地可以包括用于响应电压(V_MONITORED)的过电压而产生控制信号(如上所述)的检测器312。

上述过电压检测器102、300可以封装到比较小的外壳(例如尺寸为5mm(宽)，20mm(长)，10mm(高))中。一般来说，该外壳可以具有适合于特定应用的定制形状。

图4示出包括根据一种实施方式的电路100的装置400。装置400可以是包括电路的任何装置。例如装置400可以是计算机系统、便携式手持装置(包括蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、音乐收听装置、数码相机等)、电视机、计算机显示器、网络装置、打印机、电子玩具等。装置400还包括从电路100接收信号的装置部件402。装置部件402例如可以是从电路100接收视频信号的计算机显示器的显示屏。更一般地说，装置部件402可以是可操作以接收信号的装置的任何部件。

具体的实施方式可以包括以下一个或多个优点。在一种实施方式中，提供一种可以在制造期间容易地连接到电路的便携式过电压检测器，并且在制造过程结束时(或者在制造过程期间的较早的时刻)该过电压检测器可以与电路断开连接并连接到其它电路。因此，可以使用数量较少的便携式过电压检测器来检测大量电路的过电压。而且，不是让设计者在电路内实施完整的过电压检测器(这对大批量生产的装置来说花费很大)，而是，在一种实施方式中，设计者只需要为电路实现可以连接过电压检测器的跳接器(或连接器)。此外，在一种实施方式中，提供一种包括发光二极管(LED)作为过电压状况的指示器的过电压检测器，这样的LED指示器耗电低而且很容易被用户(如电工技师)察觉。此外，在一种实施方式中，提供一种可以由用户调节以检测不同电平的过电压的过电压检测器。

描述了用于检测电路的过电压的各种实施方式。但是，本领域的技术人员可以很容易认识到可以对这些实施方式进行各种修正，任何改变都在本发明的范围内。例如，尽管结合制造环境描述了上述方法步骤，该便携式过电压检测器可以用于在其它应用中检测电路内的过电压。因此，可以进行很多修改而不会脱离本发明的范围。

Claims (20)

1.一种可操作以检测电路中的过电压的过电压检测器，该过电压检测器包括：

可操作以连接到所提供的电路的第二连接器的第一连接器，该第二连接器包括与所提供的电路中的第一电压连接的第一引线；以及

与第一连接器耦接的指示器电路，该指示器电路响应第一连接器与第二连接器的连接来检测第一电压的过电压。

2.根据权利要求1所述的过电压检测器，其中该过电压检测器是便携式的，从而该过电压检测器可以连接到所提供的多个不同的电路。

3.根据权利要求2所述的过电压检测器，其中所述第一连接器固定地连接到所述过电压检测器。

4.根据权利要求2所述的过电压检测器，其中所述第一连接器通过具有预定长度的导线连接到过电压检测器。

5.根据权利要求1所述的过电压检测器，其中所述指示器电路可操作以响应对所提供的电路中的第一电压的过电压的检测而提供视觉指示、听觉指示或触觉指示中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的过电压检测器，其中所述指示器电路包括发光二极管(LED)，该发光二极管可操作以响应指示器电路对所提供的电路中的第一电压的过电压的检测而发光。

7.根据权利要求6所述的过电压检测器，还包括用于响应指示器电路对所提供的电路中的第一电压的过电压的检测而产生控制信号的处理器。

8.根据权利要求7所述的过电压检测器，其中：

该过电压检测器在制造环境中连接到所提供的电路；并且

所述控制信号停止该制造环境中的制造设备的运行。

9.根据权利要求7所述的过电压检测器，还包括收发器，该收发器可操作以响应指示器电路对所提供的电路中的第一电压的过电压的检测而向计算机系统传送信号。

10.根据权利要求1所述的过电压检测器，其中所提供的电路的所述第二连接器还包括：

连接到所提供的电路中的参考电压的第二引线；以及

连接到所提供的电路中的地电压的第三引线，

其中所述指示器电路响应第一连接器与第二连接器的连接而通过参考电压和地电压启动。

11.根据权利要求1所述的过电压检测器，其中所述指示器电路包括可由用户调节的电位计，该电位计用于设置阈值电压，在该阈值电压下，所述指示器电路将指示所提供的电路中的第一电压发生过电压。

12.一种使用便携式过电压检测器在制造环境中检测多个电路中的过电压的方法，每个电路都包括连接器，该方法包括：

将便携式过电压检测器与所述多个电路中的第一电路的连接器连接；

使与便携式过电压检测器连接的第一电路经历制造过程，该便携式过电压检测器在该制造过程期间检测第一电路中的第一电压的过电压；以及

响应该制造过程的结束而将便携式过电压检测器与第一电路的连接器断开连接。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

将便携式过电压检测器与所述多个电路中的第二电路的连接器连接；

使与便携式过电压检测器连接的第二电路经历制造过程，该便携式过电压检测器在该制造过程期间检测第二电路中的第一电压的过电压；以及

响应该制造过程的结束而将便携式过电压检测器与第二电路的连接器断开连接。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述制造过程包括一个或多个用于集成了第一电路的装置的中间制造过程。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述装置是计算机系统、便携式手持装置、电视机、计算机显示器、网络装置、打印机或电子玩具之一。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述便携式过电压检测器包括指示器，该指示器用于响应该过电压检测器与第一电路的连接器的连接来指示第一电压的过电压。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述指示器可操作以响应过电压检测器对第一电路中的第一电压的过电压的检测而提供视觉指示、听觉指示或触觉指示中的一种或多种。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述指示器是发光二极管(LED)，其可操作以响应过电压检测器对第一电路中的第一电压的过电压的检测而发光。

19.根据权利要求12所述的方法，还包括响应过电压检测器对第一电路中的第一电压的过电压的检测而通过该过电压检测器的处理器产生控制信号。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括无线地向计算机系统传送该控制信号，该计算机警告用户第一电路中的第一电压发生过电压。

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