CN104218824A - 负温度系数热敏电阻的旁路装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负温度系数热敏电阻的旁路装置，应用于一交流电源供应装置及一电源转换装置；该电源转换装置包含一桥式整流器、一负温度系数热敏电阻、一滤波电容及一直流转直流转换器；该直流转直流转换器包含一脉波宽度调变控制单元；该负温度系数热敏电阻的旁路装置包含一开关单元及一开关控制单元。当该交流电源供应装置启动后，该开关控制单元接收一电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗远小于该负温度系数热敏电阻的阻抗，因此该负温度系数热敏电阻被旁路而几乎不导通。

Description

负温度系数热敏电阻的旁路装置

技术领域

本发明有关于一种旁路装置，特别是一种负温度系数热敏电阻的旁路装置。

背景技术

一般使用市电交流电运作的电子装置，在使用过程中常常会因为市电交流电瞬间加入负载而产生突波电流（inrush current，或称涌浪电流）；由于突波电流为一种瞬间的高压，此种高压从数百伏特（安培）到数千伏特（安培）或甚至更高，而持续的时间从数千分之一秒到数亿分之一秒，对于电子装置而言势必构成潜在的危险；轻则造成数据流失或电子零件寿命减短，重则造成电子装置的损坏或产生更严重的结果；因此，在现今有许多电子装置中都有突波电流抑制电路，用以保护电子装置与使用者的安全。

一般突波电流抑制电路整合在交流转直流电源转换的电源供应器当中，此电源供应器主要由整流器以及电磁干扰（electric magnetic interference，通常简称为EMI）防制电路所组成，并且在其直流电源的输出侧连接有负温度系数热敏电阻及电容；于实际运作时，即利用负温度系数热敏电阻抑制可能产生的突波电流，由于此负温度系数热敏电阻于低温时电阻值较高，故所流经的电流较小，而温度升高时，负温度系数热敏电阻的电阻值则降低，所流经的电流则较大；因此在电子装置刚开启或电源供应器刚接上市电交流电时，因负温度系数热敏电阻本身温度较低，而得以提供较高的电阻值来抑制突波电流的产生，并待电源供应器工作一段时间使负温度系数热敏电阻的温度升高之后，负温度系数热敏电阻的电阻值即可降低，以让电流能流过而电源供应器进入正常的运作状态。

上述利用负温度系数热敏电阻达到抑制突波电流的电路架构，虽然在负温度系数热敏电阻温度升高以后电阻值降低，能让直流电源通过，以使电源供应器进入正常的运作状态；然而，负温度系数热敏电阻常态设置在电路中，即使负温度系数热敏电阻因温度升高而电阻值降低，但其电阻值仍旧很高，功耗很高，因此长期下来所耗损的能量将相当可观。

发明内容

为改善上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种负温度系数热敏电阻的旁路装置。

为达成本发明的上述目的，本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置应用于一交流电源供应装置及一电源转换装置，该电源转换装置包含一桥式整流器、一负温度系数热敏电阻、一滤波电容及一直流转直流转换器，该直流转直流转换器包含一脉波宽度调变控制单元，该负温度系数热敏电阻的旁路装置包含：一开关单元，该开关单元与该负温度系数热敏电阻电性并联连接；及一开关控制单元，该开关控制单元电性连接至该开关单元及该电源转换装置。其中当该交流电源供应装置启动后，该开关控制单元接收一电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗小于该负温度系数热敏电阻的阻抗。

本发明的一实施例中，该开关控制单元包含：

开关子单元，该开关子单元电性连接至该开关单元及该脉波宽度调变控制单元。

本发明的一实施例中，该开关控制单元还包含：

第一电阻，该第一电阻电性连接至该开关子单元及该脉波宽度调变控制单元；

第二电阻，该第二电阻电性连接至该开关子单元及该第一电阻单元；及

第三电阻，该第三电阻电性连接至该负温度系数热敏电阻、该桥式整流器、该开关单元及该开关子单元，

其中当该交流电源供应装置启动后，该脉波宽度调变控制单元传送该电源启动信号至该开关控制单元，该开关控制单元接收该电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗小于该负温度系数热敏电阻的阻抗。

本发明的一实施例中，该开关控制单元还包含：

或门子单元，该或门子单元电性连接至该开关子单元、该第一电阻单元及该脉波宽度调变控制单元。

本发明的一实施例中，该开关控制单元还包含：

电源检测子单元，该电源检测子单元电性连接至该或门子单元及该交流电源供应装置。

本发明的一实施例中，该开关控制单元及该脉波宽度调变控制单元整合成为集成电路。

本发明的一实施例中，该开关单元、该开关控制单元及该脉波宽度调变控制单元整合成为集成电路。

本发明的一实施例中，该开关控制单元包含：

电源检测子单元，该电源检测子单元电性连接至该交流电源供应装置。

本发明的一实施例中，该开关控制单元还包含：

开关子单元，该开关子单元电性连接至该开关单元及该电源检测子单元。

本发明的一实施例中，该开关控制单元还包含：

第一电阻，该第一电阻电性连接至该开关子单元及该电源检测子单元；

第二电阻，该第二电阻电性连接至该开关子单元及该第一电阻单元；

第三电阻，该第三电阻电性连接至该负温度系数热敏电阻、该桥式整流器、该开关单元及该开关子单元，

其中当该交流电源供应装置启动后，该电源检测子单元接收该电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗小于该负温度系数热敏电阻的阻抗。

本发明的功效在于：在交流电源供应装置启动且已无突波电流产生时，原本应该流经负温度系数热敏电阻的电流将几乎流经开关单元，而开关单元的功耗远小于负温度系数热敏电阻的功耗，由此达成本发明减少功耗的目的。

附图说明

图1为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置方块图。

图2为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置的第一实施例方块图。

图3为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置的第二实施例方块图。

图4为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置的第三实施例方块图。

其中，附图标记：

负温度系数热敏电阻的旁路装置10

交流电源供应装置20                电源转换装置30

开关单元102                       开关控制单元104

电源启动信号106                   桥式整流器302

负温度系数热敏电阻304             滤波电容306

直流转直流转换器308               脉波宽度调变控制单元310

开关子单元10402                   第一电阻10404

第二电阻10406                     第三电阻10408

或门子单元10410                   电源检测子单元10412

具体实施方式

请参考图1，其为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置方块图。一负温度系数热敏电阻的旁路装置10应用于一交流电源供应装置20及一电源转换装置30。

该电源转换装置30包含一桥式整流器302、一负温度系数热敏电阻304、一滤波电容306及一直流转直流转换器308；该直流转直流转换器308包含一脉波宽度调变控制单元310。

该负温度系数热敏电阻的旁路装置10包含一开关单元102及一开关控制单元104；该开关单元102与该负温度系数热敏电阻304电性并联连接；该开关控制单元104电性连接至该开关单元102及该电源转换装置30。

当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）刚启动或一负载（图1未示）刚连接至该电源转换装置30时容易产生突波电流，此时该负温度系数热敏电阻304的温度低，因此阻抗很大，可以抑制突波电流的产生。

当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）启动后（此时已无突波电流产生），该开关控制单元104接收一电源启动信号106；由此，该开关控制单元104控制该开关单元102导通；该开关单元102的阻抗远小于（或小于）该负温度系数热敏电阻304的阻抗，因此该负温度系数热敏电阻304被旁路而几乎不导通。因此，原本应该流经该负温度系数热敏电阻304的电流将几乎都流经该开关单元102；而该开关单元102的功耗远小于该负温度系数热敏电阻304的功耗，由此达成本发明减少功耗的目的。

在图1中，该开关控制单元104连接至该交流电源供应装置20及该脉波宽度调变控制单元310以获得该电源启动信号106，然而本发明并不以此为限制；该开关控制单元104也可仅连接至该交流电源供应装置20或该脉波宽度调变控制单元310以获得该电源启动信号106，甚至连接至该桥式整流器302与该滤波电容306交接处等位置以获得该电源启动信号106；其中，该电源启动信号106代表该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）已被启动或是该直流转直流转换器308要进行工作（即此时已无突波电流产生）。

以下内容（第二至四图）将叙述本发明的数个实施例。

请参考图2，其为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置的第一实施例方块图。一负温度系数热敏电阻的旁路装置10应用于一交流电源供应装置20及一电源转换装置30。

该电源转换装置30包含一桥式整流器302、一负温度系数热敏电阻304、一滤波电容306及一直流转直流转换器308；该直流转直流转换器308包含一脉波宽度调变控制单元310。

该负温度系数热敏电阻的旁路装置10包含一开关单元102及一开关控制单元104；该开关单元102与该负温度系数热敏电阻304电性并联连接；该开关控制单元104电性连接至该开关单元102及该电源转换装置30。

该开关控制单元104包含一开关子单元10402、一第一电阻10404、一第二电阻10406及一第三电阻10408。

该开关子单元10402电性连接至该开关单元102及该脉波宽度调变控制单元310；该第一电阻10404电性连接至该开关子单元10402及该脉波宽度调变控制单元310；该第二电阻10406电性连接至该开关子单元10402及该第一电阻单元10404；该第三电阻10408电性连接至该负温度系数热敏电阻304、该桥式整流器302、该开关单元102及该开关子单元10402。

当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）刚启动或一负载（图2未示）刚连接至该电源转换装置30时容易产生突波电流，此时该负温度系数热敏电阻304的温度低，因此阻抗很大，可以抑制突波电流的产生。

当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）启动后（此时已无突波电流产生），该脉波宽度调变控制单元310传送一电源启动信号106至该开关控制单元104，该开关控制单元104接收该电源启动信号106；由此，该开关控制单元104控制该开关单元102导通；该开关单元102的阻抗远小于（或小于）该负温度系数热敏电阻304的阻抗，因此该负温度系数热敏电阻304被旁路而几乎不导通。因此，原本应该流经该负温度系数热敏电阻304的电流将几乎都流经该开关单元102；而该开关单元102的功耗远小于该负温度系数热敏电阻304的功耗，由此达成本发明减少功耗的目的。其中，该脉波宽度调变控制单元310具有检测该交流电源供应装置20是否启动的功能，当该脉波宽度调变控制单元310检测到该交流电源供应装置20启动后（此时已无突波电流产生），该脉波宽度调变控制单元310传送该电源启动信号106至该开关控制单元104。

请参考图3，其为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置的第二实施例方块图。一负温度系数热敏电阻的旁路装置10应用于一交流电源供应装置20及一电源转换装置30。

该电源转换装置30包含一桥式整流器302、一负温度系数热敏电阻304、一滤波电容306及一直流转直流转换器308；该直流转直流转换器308包含一脉波宽度调变控制单元310。

该负温度系数热敏电阻的旁路装置10包含一开关单元102及一开关控制单元104；该开关单元102与该负温度系数热敏电阻304电性并联连接；该开关控制单元104电性连接至该开关单元102及该电源转换装置30。

该开关控制单元104包含一电源检测子单元10412、一开关子单元10402、一第一电阻10404、一第二电阻10406及一第三电阻10408。

该电源检测子单元10412电性连接至该交流电源供应装置20；该开关子单元10402电性连接至该开关单元102及该电源检测子单元10412；该第一电阻10404电性连接至该开关子单元10402及该电源检测子单元10412；该第二电阻10406电性连接至该开关子单元10402及该第一电阻单元10404；该第三电阻10408电性连接至该负温度系数热敏电阻304、该桥式整流器302、该开关单元102及该开关子单元10402。

当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）刚启动或一负载（图3未示）刚连接至该电源转换装置30时容易产生突波电流，此时该负温度系数热敏电阻304的温度低，因此阻抗很大，可以抑制突波电流的产生。

当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）启动后（此时已无突波电流产生），该开关控制单元104的该电源检测子单元10412检测知道并接收一电源启动信号106；由此，该开关控制单元104控制该开关单元102导通；该开关单元102的阻抗远小于（或小于）该负温度系数热敏电阻304的阻抗，因此该负温度系数热敏电阻304被旁路而几乎不导通。因此，原本应该流经该负温度系数热敏电阻304的电流将几乎都流经该开关单元102；而该开关单元102的功耗远小于该负温度系数热敏电阻304的功耗，由此达成本发明减少功耗的目的。

请参考图4，其为本发明的负温度系数热敏电阻的旁路装置的第三实施例方块图。一负温度系数热敏电阻的旁路装置10应用于一交流电源供应装置20及一电源转换装置30。

该电源转换装置30包含一桥式整流器302、一负温度系数热敏电阻304、一滤波电容306及一直流转直流转换器308；该直流转直流转换器308包含一脉波宽度调变控制单元310。

该负温度系数热敏电阻的旁路装置10包含一开关单元102及一开关控制单元104；该开关单元102与该负温度系数热敏电阻304电性并联连接；该开关控制单元104电性连接至该开关单元102及该电源转换装置30。

该开关控制单元104包含一开关子单元10402、一第一电阻10404、一第二电阻10406一第三电阻10408、一或门子单元10410及一电源检测子单元10412。

该开关子单元10402电性连接至该开关单元102；该第一电阻10404电性连接至该开关子单元10402；该第二电阻10406电性连接至该开关子单元10402及该第一电阻单元10404；该第三电阻10408电性连接至该负温度系数热敏电阻304、该桥式整流器302、该开关单元102及该开关子单元10402；该或门子单元10410电性连接至该开关子单元10402、该第一电阻单元10404及该脉波宽度调变控制单元310；该电源检测子单元10412电性连接至该或门子单元10410及该交流电源供应装置20。

图4的作动原理如第二、三图所示类似，故于此不再赘述；仅仅由该脉波宽度调变控制单元310所传送的该电源启动信号106或是由该交流电源供应装置20所传送的该电源启动信号106，通过该或门子单元10410皆可使该开关单元102导通。

再者，上述该开关单元102及该开关子单元10402可为例如晶体管开关，例如金氧半场效晶体管或双极性接面晶体管，其功耗远小于该负温度系数热敏电阻304的功耗。上述该开关控制单元104及该脉波宽度调变控制单元310可整合成为一集成电路；或是该开关单元102、该开关控制单元104及该脉波宽度调变控制单元310可整合成为一集成电路；由此，可使本发明的制造更加便利。

本发明的特点在于，当该电源转换装置30（或交流电源供应装置20）启动后（此时已无突波电流产生），该开关控制单元104接收一电源启动信号106（可来自该脉波宽度调变控制单元310或该交流电源供应装置20）；由此，该开关控制单元104控制该开关单元102导通；该开关单元102的阻抗远小于（或小于）该负温度系数热敏电阻304的阻抗，因此该负温度系数热敏电阻304被旁路而几乎不导通。如此，原本应该流经该负温度系数热敏电阻304的电流将几乎都流经该开关单元102；而该开关单元102的功耗远小于该负温度系数热敏电阻304的功耗，由此达成本发明减少功耗的目的。再者，本发明的该负温度系数热敏电阻的旁路装置10的整体功耗也远小于该负温度系数热敏电阻304的功耗。

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变更与修改，故本发明的保护范围当以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种负温度系数热敏电阻的旁路装置，应用于交流电源供应装置及电源转换装置，其特征在于，该电源转换装置包含桥式整流器、负温度系数热敏电阻、滤波电容及直流转直流转换器，该直流转直流转换器包含脉波宽度调变控制单元，该负温度系数热敏电阻的旁路装置包含：

开关单元，该开关单元与该负温度系数热敏电阻电性并联连接；及

开关控制单元，该开关控制单元电性连接至该开关单元及该电源转换装置，

其中当该交流电源供应装置启动后，该开关控制单元接收电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗小于该负温度系数热敏电阻的阻抗。

2.如权利要求1所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元包含：

开关子单元，该开关子单元电性连接至该开关单元及该脉波宽度调变控制单元。

3.如权利要求2所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元还包含：

第一电阻，该第一电阻电性连接至该开关子单元及该脉波宽度调变控制单元；

第二电阻，该第二电阻电性连接至该开关子单元及该第一电阻单元；及

第三电阻，该第三电阻电性连接至该负温度系数热敏电阻、该桥式整流器、该开关单元及该开关子单元，

其中当该交流电源供应装置启动后，该脉波宽度调变控制单元传送该电源启动信号至该开关控制单元，该开关控制单元接收该电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗小于该负温度系数热敏电阻的阻抗。

4.如权利要求3所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元还包含：

或门子单元，该或门子单元电性连接至该开关子单元、该第一电阻单元及该脉波宽度调变控制单元。

5.如权利要求4所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元还包含：

电源检测子单元，该电源检测子单元电性连接至该或门子单元及该交流电源供应装置。

6.如权利要求5所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元及该脉波宽度调变控制单元整合成为集成电路。

7.如权利要求5所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关单元、该开关控制单元及该脉波宽度调变控制单元整合成为集成电路。

8.如权利要求1所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元包含：

电源检测子单元，该电源检测子单元电性连接至该交流电源供应装置。

9.如权利要求8所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元还包含：

开关子单元，该开关子单元电性连接至该开关单元及该电源检测子单元。

10.如权利要求9所述的负温度系数热敏电阻的旁路装置，其特征在于，该开关控制单元还包含：

第一电阻，该第一电阻电性连接至该开关子单元及该电源检测子单元；

第二电阻，该第二电阻电性连接至该开关子单元及该第一电阻单元；

第三电阻，该第三电阻电性连接至该负温度系数热敏电阻、该桥式整流器、该开关单元及该开关子单元，

其中当该交流电源供应装置启动后，该电源检测子单元接收该电源启动信号；由此，该开关控制单元控制该开关单元导通；该开关单元的阻抗小于该负温度系数热敏电阻的阻抗。