CN105223459B - 在频域中多相整流器的短路检测电路及短路检测方法 - Google Patents

在频域中多相整流器的短路检测电路及短路检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在频域中多相整流器的短路检测电路及短路检测方法，其用以于频域中检测由多相整流器所输出的一全波整流信号的频谱的状况。接着，判断指示交流信号的频率的振幅的一检测信号是否大于或等于参考信号，以决定多相整流器是否具有一短路状况。因此，本发明的短路检测电路及短路检测方法没有在多相整流器的每一电流路径上设置短路检测元件的需要，使能量损失与成本可有效降低。

Description

在频域中多相整流器的短路检测电路及短路检测方法
技术领域
本发明提供一种短路检测电路及短路检测方法，特别是关于一种应用于交流发电机(alternator)或整合式起动发电机(integrated starter generator,ISG)中的多相整流器的短路检测电路及短路检测方法。
背景技术
交流发电机或ISG的多相整流器是由多个成对的整流元件所组成(例如二极管(diodes)、金氧半场效晶体管(MOSFETs)、绝缘栅双极型晶体管(IGBTs)等)，以将交流电力(AC)转换为直流电力(DC)，接着直流电力再向与多相整流器连接的电池充电。当多相整流器短路时，其将会产生大量的热能散失而造成安全问题(如，毁损整个发电机)。多相整流器的短路检测有存在的必要，以提高警报此种不正常的状况。为了检测多相整流器的短路情况，在多相整流器的每个电流路径上均会配置一短路检测元件，以检测多相整流器是否短路。
一般来说，用以检测多相整流器是否短路的短路检测方法不是利用感测电阻就是使用霍尔效应感测器(hall-effect sensor)。为了清楚起见，以下将整流元件视为二极管。以一个二极管设置于一电流路径中的二极管来说，如图1A所示，感测电阻R1与二极管D1串接设置，使得电流I1会流经二极管D1及感测电阻R1。接着，运算放大器(op-amp)OP1放大感测电阻R1的跨压，以产生检测信号Sd1。再来，比较器CP1接收检测信号Sd1，并比较检测信号Sd1与参考信号Vref1(即，短路临界电压)，以输出一结果信号OUT1，以便判断二极管D1是否为短路。然而，由于此种短路检测方法需增加一个配置在电流路经中的额外的感测电阻R1，造成此电流路径中有(I12＊R1)的能量损失。再次，感测电阻R1需为低电阻且一般在高电流下运作，且通常是较昂贵的。对于实现短路检测，每个多相整流器需分别具有上述的结构配置，如此会造成更多的能量损失与成本。
而对于另一种方法，如图1B所示，其是在二极管D2的电流路径附近加上配置霍尔效应感测器HF，以利用磁场量测的方式检测电流路径上的电流I2，且然后产生检测信号Sd2。再来，比较器CP2接收检测信号Sd2，并比较检测信号Sd2与参考信号Vref2(即，短路临界电压)，以输出一结果信号OUT2来表示二极管D2是否为短路。比较利用霍尔效应感测器的短路检测方法与利用感测电阻的短路检测方法，虽然利用霍尔效应感测器的短路检测方法有较少的能量损失，但霍尔效应感测器HF也是昂贵的。
因此，若在执行短路检测方法时能有效地减少能量损失与成本，将可大幅提升多相整流器的效能。
发明内容
本发明提供了一种三相(或大于三相)整流器的短路检测方法/电路，且应用于交流发电机或ISG之中。以交流发电机的三相整流器来说，三相整流器具有彼此并联的三个桥臂。每一桥臂具有串联的两个整流元件。每一对应桥臂的两个整流元件之间的接点我们称之为相位信号点(Phase Signal Point，以下简称PSP)。每个PSP是设置在对应桥臂的两个整流元件之间。其中一个整流元件连接在PSP与地之间。另一个整流元件则连接在PSP与交流发电机的输出端之间，而上述输出端亦为交流发电机的全波整流输出端。
交流发电机具有三个定子绕组(stator winding)，以于运作期间产生三个交流(alternating current,AC)信号至对应的PSP。每个定子绕组的一端相互连接，且每个定子绕组的另一端(即，交流发电机定子线圈的输出端)连接到对应的PSP。由于每个AC信号的频率可根据相同的方程式计算而得，每个AC信号的频率将保持在相同的特定转动周期。其方程式如下所示：ω＝RPMalt*#pole pairs/60，其中ω为每个AC信号的频率，RPMalt为交流发电机的运转速率，以及#pole pairs为交流发电机的极对(pole pairs)的数量。因此每个AC信号的频率将相同。
三相整流器接收三个AC信号并整流所述三个AC信号，以输出一全波整流(full-wave rectified,FWR)信号。上述FWR信号包含作为交流直流(AC-to-DC)转换结果的一涟波频率(ripple frequency)。而本发明的短路检测方法/电路是于FWR信号的频谱中，检测AC信号(即，所述三个AC信号中的任一个)的频率的振幅。而此检测方法将FWR信号由时域(time domain)转为频域(frequency domain)，以产生FWR信号的频谱，进而观察所述AC信号的频率的目前振幅。
在正常的运作下，AC信号的频率的振幅在FWR信号的频谱的量测点中可以被忽略。然而，若有任何整流元件发生短路(即，在不正常的运作下)，AC信号的频率的振幅将大幅增加。一旦此振幅高于一预定基准值(如根据不同的交流发电机而产生的经验数据)，将可据此断定短路状况存在于整个桥臂组中的某一个整流元件。
本发明实施例提供了一种短路检测电路，其用于一多相整流器。如上所述，多相整流器整流复数个AC信号以输出一FWR信号，且每个AC信号具有相同频率。短路检测电路包含一频谱分析单元与一判断单元。频谱分析单元接收FWR信号，且于频域中根据所述AC信号的相同频率来分析FWR信号的频谱，以产生指示AC信号的相同频率的振幅的一检测信号。判断单元是电性连接频谱分析单元，且比较检测信号及一参考信号，以判断多相整流器是否具有一短路状况。
更进一步来说，判断单元接收检测信号及参考信号，以判断检测信号是否大于或等于参考信号。当判断单元判断检测信号大于或等于参考信号，判断单元将输出一结果信号，其表示短路状况存在于多相整流器中的桥臂内的某一个整流元件。
本发明提供了一种短路检测方法，其用于一多相整流器。如上所述，多相整流器整流其所接收的复数个AC信号，且每个AC信号具有相同频率，以据此输出一FWR信号。短路检测方法包括如下步骤：接收FWR信号，且于频域中根据所述AC信号的相同频率分析FWR信号的频谱，以产生表示AC信号的相同频率的振幅的一检测信号；以及接收检测信号及一参考信号，以判断检测信号是否大于或等于参考信号。当检测信号大于或等于参考信号，将输出一结果信号，且上述结果信号表示短路状况存在于多相整流器中的多个桥臂内的某一个整流元件。
综合以上所述，本发明所提供的多相整流器的短路检测电路及短路检测方法，是用来在频域中检测多相整流器所输出的FWR信号的频谱状况，以判断表示AC信号的频率的振幅的检测信号是否大于或等于参考信号，以便检测出短路状况是否存在于多相整流器中的整个桥臂内的某一个整流元件之中。因此，本发明实施例所提供的多相整流器的短路检测电路及短路检测方法无需于每一电流路径上加装短路检测元件(如，感测电阻或霍尔效应感测器)，使得能量损失及成本可有效的降低。
为更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1A是熟知在一整流元件的电流路径上的短路检测电路示意图。
图1B是另一熟知在一整流元件的电流路径上的短路检测电路示意图。
图2A是本发明一实施例的三相交流发电机示意图。
图2B是本发明一实施例的三相交流发电机波形图。
图2C是本发明一实施例的短路检测电路示意图。
图2D是本发明一实施例的短路检测方法流程图。
图3是本发明另一实施例的多相交流发电机示意图。
图4是本发明另一实施例的短路检测电路示意图。
图5是本发明另一实施例的短路检测电路示意图。
其中，附图标记说明如下：
1、1A：多相交流发电机
10、10A：多相整流器
11a：第一桥臂
11b：第二桥臂
11c：第三桥臂
20、20A：感应线圈
21a：第一绕组
21b：第二绕组
21c：第三绕组
30、30A：储能装置
100、100A、200、300：短路检测电路
110、210、310：频谱分析单元
120、220、320：判断单元
112、212：数字模拟数字转换器
312：模拟滤波器
114：频谱计算器
214：数字滤波器
116、216、316：频率选择器
CP1、CP2：比较器
D1、D2、Dd1、Dd2：二极管
FO：全波整流输出端
HF：霍尔效应感测器
I1、I2：电流
OP1：运算放大器
OUT1、OUT2：结果信号
R1：感测电阻
Sd1、Sd2：检测信号
Si1、Si2、Si3：交流信号
SI1、SI2、SI3：正弦波信号
Sr1、Sr1A、Sr2、Sr3：全波整流信号
SO1、SO2、SO3：结果信号
T：周期
Tb1、Tb2、Tb3：相位信号点(PSP)
Vd1、Vd2、Vd3：检测信号
Vf1、Vf2、Vf3、Vref1、Vref2：参考信号
Vi2、Vi3：选择信号
S210、S220、S230、S240、S250：步骤
具体实施方式
在下文中，将通过图式说明本发明的各种例示实施例来详细描述本发明。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。此外，在图式中相同参考数字可用以表示类似的元件。
请参考图2A，图2A是本发明一实施例的三相交流发电机示意图。如图2A所示，三相交流发电机1具有一三相整流器10、一感应线圈20、一储能装置30(或一负载)、以及一短路检测电路100。三相整流器10具有三个彼此并联的桥臂，其分别为第一桥臂11a、第二桥臂11b、与第三桥臂11c。第一桥臂11a的一端、第二桥臂11b的一端、以及第三桥臂11c的一端为接地。而第一桥臂11a的另一端、第二桥臂11b的另一端、以及第三桥臂11c的另一端则连接到全波整流输出端FO。全波整流输出端FO连接到储能装置30。
更进一步来说，每一个桥臂11a、11b、与11c具有两个彼此串联的二极管Dd1与Dd2。对于桥臂11a、11b、与11c来说，二极管Dd1的阳极为接地，二极管Dd1的阴极连接到二极管Dd2的阳极，且二极管Dd2的阴极连接到全波整流输出端FO。PSP Tb1位于桥臂11a的两个二极管Dd1与Dd2之间。PSP Tb2位于桥臂11b的两个二极管Dd1与Dd2之间。以及PSP Tb3位于桥臂11c的两个二极管Dd1与Dd2之间。要说明的是，两个二极管Dd1与Dd2仅用以说明整流元件的一种结构与实施方式，整流元件也可以是金氧半场效晶体管或绝缘栅双极型晶体管等其他整流元件，本发明并不以此作限定。
每个PSP Tb1、Tb2、与Tb3接收具有相同频率的AC信号，且三相整流器10整流AC信号，以产生一FWR信号Sr1至储能装置30。详细地来说，如图2B所示，AC信号包含三个正弦波(sine wave)信号SI1、SI2、与SI3。三个正弦波信号SI1、SI2、与SI3具有相同的频率，且其之间相位差为120度。三相整流器10对正弦波信号SI1、SI2、与SI3整流，以在一个周期T内产生6个半波涟波，即FWR信号Sr1，以使FWR信号Sr1可对储能装置30充电。而本领域技术人员应知三相整流器10产生FWR信号Sr1的实施方式，故不再赘述。
值得注意的是，三个正弦波信号SI1、SI2、与SI3的频率可通过一频率检测器或其他方式计算而得。举例来说，已知交流发电机的运转速率与交流发电机的极对(polepairs)的数量(如，18个极数的交流发电机具有9个极对)，每个AC信号的频率将可根据以下的方程式计算而得。其方程式如下：
ω＝RPMalt*#pole pairs/60
其中ω为每个AC信号的频率，RPMalt为交流发电机的运转速率，以及#pole pairs为交流发电机的极对的数量。本发明对此不作限制。而同样地，在其他的应用中，若已知AC信号的频率与交流发电机的极对的数量(如，14个极数的交流发电机具有7个极对)，交流发电机的运转速率也可以根据上述的方程式计算而得。
在本实施例中，AC信号是通过感应线圈20以电磁感应的方式而产生。感应线圈20具有三个定子绕组且彼此相差120度，其分别为第一绕组21a、第二绕组21b、与第三绕组21c，且彼此组设以形成Y型接线。第一绕组21a的一端、第二绕组21b的一端、与第三绕组21c的一端彼此连接。第一绕组21a的另一端连接到桥臂11a的PSP Tb1。第二绕组21b的另一端连接到桥臂11b的PSP Tb2、以及第三绕组21c的另一端连接到桥臂11c的PSP Tb3。而感应线圈20亦可以其他的接线法组设而成，如三角形接线、星型接线、或其他种类的接线法，本发明对此不作限制。
而为了确认三相整流器10中是否有短路状况存在于桥臂的某一个整流元件中，三相交流发电机1包含一短路检测电路100，其电性连接在三相整流器10与储能装置30之间。本实施例的短路检测电路100接收FWR信号Sr1与AC信号Si1以判断三相整流器10是否有短路状况存在于桥臂中的某一个整流元件。
如图2C所示，短路检测电路100包含一频谱分析单元110与一判断单元120。频谱分析单元110接收FWR信号Sr1，且于频域中根据AC信号Si1的频率分析FWR信号Sr1的频谱，以据此产生检测信号Vd1。而检测信号Vd1指示AC信号Si1的频率的振幅。判断单元120电性连接至频谱分析单元110，且接收检测信号Vd1与一参考信号Vf1，以判断检测信号Vd1是否大于或等于参考信号Vf1。
当判断单元120判断检测信号Vd1大于或等于参考信号Vf1，判断单元120将输出一结果信号SO1，以表示有短路状况存在于桥臂中的某个整流元件，例如桥臂11b的二极管D1短路。意即，若三相整流器10在桥臂11a～11c中具有至少一个二极管短路时，短路检测电路100将会在FWR信号Sr1的频谱内，于频域中检测到AC信号Si1的频率的振幅大幅增加。
而当判断单元120判断检测信号Vd1小于参考信号Vf1，判断单元120将不输出任何信号，以表示目前没有短路状况存在于桥臂中的某个整流元件。意即，若三相整流器10在桥臂11a～11c中没有任何一个二极管短路时，由于此时在FWR信号Sr1的频谱中，AC信号Si1的频率的振幅相似于杂讯，故短路检测电路100将会检测到AC信号Si1的频率的振幅太小而可忽略。
如图2C所示，在本实施例中，频谱分析单元110包含一模拟数字(analog-to-digital,AD)转换器112、一频谱计算器114、与一频率选择器116。AD转换器112电性连接至频谱计算器114。频谱计算器114电性连接频率选择器116。AD转换器112接收FWR信号Sr1且数字化FWR信号Sr1以产生数字FWR信号Sr1。
频谱计算器114计算数字FWR信号Sr1的频谱，以取得每一周期的FWR信号Sr1的频谱。而频率选择器116则在FWR信号Sr1的频谱中选择AC信号Si1的频率(即在FWR信号Sr1的频谱中根据AC信号Si1选择特定的频带(frequency band))，以输出检测信号Vd1。其中，检测信号Vd1指示AC信号Si1的频率的振幅。
本实施例的判断单元120为具有端点A与端点B的数字比较器。其中，端点A接收检测信号Vd1，且端点B接收参考信号Vf1。而数字比较器将根据检测信号Vd1与参考信号Vf1输出结果信号SO1。
因此，若判断单元120输出高电平的结果信号SO1，其表示检测信号Vd1大于或等于参考信号Vf1，如5V，此意即三相整流器10具有短路状况存在于桥臂中的某一个整流元件。而当判断单元120不输出任何信号(如，输出低电平的结果信号SO1，其表示检测信号Vd1小于参考信号Vf1，如0V)，此意即三相整流器10没有短路状况存在于桥臂中任何一个整流元件。在本实施例中，判断单元120较佳为数字比较器，但亦可以为其他可以产生结果信号SO1的元件，本发明并不因此限定。
由上述的实施例，本发明可以归纳出一种短路检测的方法，适用于上述实施例所述的短路检测电路。请参考图2D并同时参图2A～2C。图2D显示本发明一实施例的短路检测方法流程图。首先，频谱分析单元110接收FWR信号Sr1，且于频域中根据AC信号Si1的频率来分析FWR信号Sr1的频谱，以据此产生检测信号Vd1，其指示AC信号Si1的频率的振幅(步骤S210)。接着，判断单元120将接收检测信号Vd1与参考信号Vf1，以判断检测信号Vd1是否大于或等于参考信号Vf1，以进一步分析目前桥臂内的整流元件是否有短路状况(步骤S220与步骤S230)。
当判断单元120判断检测信号Vd1大于或等于参考信号Vf1，三相整流器10处于不正常运作。此时，判断单元120输出表示短路状况存在于桥臂内的某一个整流元件的结果信号SO1。意即本实施例的三相整流器10中的桥臂11a～11c内具有至少一个二极管短路(步骤S240)。
而当判断单元120判断检测信号Vd1小于参考信号Vf1时，三相整流器10处于正常运作。此时，判断单元120将不会输出任何信号，表示没有短路状况存在于桥臂内的任何一个整流元件。意即本实施例的三相整流器10中的桥臂11a～11c内没有二极管短路(步骤S250)。
值得注意的是，在实际应用中，短路检测电路100不但可以适用在三相交流发电机，亦可适用于多相交流发电机，本发明对此不作限制。据此，如图3所示，多相交流发电机1A具有一多相整流器10A、一感应线圈20A、一储能装置30A、与一短路检测电路100A。多相整流器10A具有N个彼此并联的桥臂。其中，N为大于或等于2的整数(如图2A所示的三个桥臂11a～11c)。每一桥臂具有两个彼此串联的整流元件，且PSP是位于对应桥臂的两个整流元件之间(如图2A所示的三个桥臂11a～11c的二极管Dd1与Dd2)。每一个PSP(如图2A所示的PSP Tb1～Tb3)接收具有相同频率的AC信号。而多相整流器10A将据此输出FWR信号Sr1A至短路检测电路100A与储能装置30A(或负载)。在本实施例中，整流元件可以是二极管、金氧半场效晶体管、或绝缘栅双极型晶体管等其他整流元件，本发明并不以此作限定。
而有关多相整流器10A、感应线圈20A、储能装置30A、与短路检测电路100A的相关结构与运作方式基本上与前一实施例所述的多相整流器10、感应线圈20、储能装置30、与短路检测电路100相同，故在此不再赘述。
因此，当短路检测电路100A的判断单元判断检测信号大于或等于参考信号时，短路检测电路100A的判断单元将输出表示桥臂内的某个整流元件存在有短路状况的结果信号。
而同样地，当短路检测电路100A的判断单元判断检测信号小于参考信号，短路检测电路100A的判断单元将输出表示桥臂内的任何整流元件不存在有短路状况的结果信号。
据此，短路检测电路100A为用来于频域中检测多相整流器10A所输出的FWR信号Sr1A的频谱状况，以判断指示AC信号的频率的振幅的检测信号是否大于或等于参考信号，以便检测短路状况是否存在于桥臂内的某个整流元件。
接下来，请参考图4，在本发明的另一个实施例中，短路检测电路200接收来自多相整流器所传送的FWR信号Sr2，以判断多相整流器是否具有短路的整流元件。短路检测电路200具有一频谱分析单元210与一判断单元220，且判断单元220电性连接频谱分析单元210。频谱分析单元210包含一AD转换器212、一数字滤波器214、与一频率选择器216。数字滤波器214电连接至频率选择器216与AD转换器212。频率选择器216根据AC信号Si2的频率产生选择信号Vi2。举例来说，频率选择器216产生指示AC信号Si2的频率的选择信号Vi2。AD转换器212接收FWR信号Sr2，且数字化FWR信号Sr2，以产生一数字FWR信号Sr2。而数字滤波器214则根据选择信号Vi2来滤波数字FWR信号Sr2，以输出指示AC信号Si2的频率的振幅的检测信号Vd2。本实施例的判断单元220是为具有端点A与端点B的数字比较器。其中，端点A接收检测信号Vd2，且端点B接收参考信号Vf2。而数字比较器将根据检测信号Vd2与参考信号Vf2输出结果信号SO2。
因此，当判断单元220输出高电平的结果信号SO2，其表示检测信号Vd2大于或等于参考信号Vf2，如5V，此意即多相整流器具有短路状况存在于桥臂中的某一个整流元件。而当判断单元220不输出任何信号(或输出低电平的结果信号SO2，其表示检测信号Vd2小于参考信号Vf2，如0V)，此意即多相整流器没有短路状况存在于桥臂中任何一个整流元件。
在本实施例中，短路检测电路200亦可分析数字FWR信号Sr2的功率或其他数据与AC信号Si2的频率，以判断是否有短路状况存在于桥臂内的某个整流元件，本发明对此不作限制。在本实施例中，判断单元220较佳为数字比较器，亦可以为其他可以产生结果信号SO2的元件，本发明并不因此限定。
如图5所示，在本发明的另一个实施例中，短路检测电路300接收来自多相整流器所传送的FWR信号Sr3，以判断多相整流器是否具有短路的整流元件。短路检测电路300具有一频谱分析单元310与一判断单元320，且判断单元320电连接频谱分析单元310。频谱分析单元310包含一模拟滤波器312与一频率选择器316，且频率选择器316电连接模拟滤波器312。频率选择器316根据AC信号Si3的频率产生选择信号Vi3。举例来说，频率选择器316产生指示AC信号Si3的频率的选择信号Vi3。模拟滤波器312接收FWR信号Sr3与选择信号Vi3，以根据选择信号Vi3滤波FWR信号Sr3，并据此输出指示AC信号Si3的频率的振幅的检测信号Vd3至判断单元320。
在本实施例中，判断单元320可以为运算放大器(op-amp)。运算放大器具有一非反相端、一反相端、与一输出端。其中，非反相端接收检测信号Vd3，反相端接收参考信号Vf3，且输出端根据检测信号Vd3与参考信号Vf3输出结果信号SO3。而本实施例的参考信号Vf3定义为AC信号Si3的频率的振幅。
因此，当运算放大器320的输出端输出高电平的结果信号SO3，其表示检测信号Vd3大于或等于参考信号Vf3，如5V，此意即多相整流器具有短路状况存在于桥臂中的某一个整流元件。而当判断单元320不输出任何信号(或输出低电平的结果信号SO3，其表示检测信号Vd3小于参考信号Vf3，如0V)，此意即多相整流器没有短路状况存在于桥臂中任何一个整流元件。
在本实施例中，短路检测电路300亦可分析FWR信号Sr3的功率或其他数据与AC信号Si3的频率，以判断是否有短路状况存在于桥臂内的某个整流元件，本发明对此不作限制。而在本实施例中，判断单元320较佳为运算放大器，亦可以为其他可以产生结果信号SO3的元件，本发明并不因此限定。
综上所述，本发明实施例所提供的短路检测电路与短路检测方法是用来于频谱中检测多相整流器所输出的FWR信号的频谱状况，以判断指示AC信号的频率的振幅的检测信号是否大于或等于参考信号，以据此判定短路状况是否存在于多相整流器中的整个桥臂内的某一个整流元件之中。因此，本发明实施例所提供的短路检测电路与短路检测方法不需要如传统的短路检测方法，其在每一电流路径上加装短路检测元件(如，感测电阻或霍尔效应感测器)，使得能量损失及成本可有效的降低。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种短路检测电路，用于一多相整流器，该多相整流器具有复数个彼此并联的桥臂，每一该桥臂具有两个彼此串联的整流元件，且一相位信号点设置在该两个整流元件之间，每一该相位信号点接收一交流信号且每一该交流信号具有一相同频率，该多相整流器整流该交流信号以输出一全波整流信号，其特征在于，该短路检测电路包括：
一频谱分析单元，接收该全波整流信号，且于频域中基于所述交流信号的该相同频率分析该全波整流信号的频谱，以产生一检测信号，该检测信号指示所述交流信号的该相同频率的振幅；以及
一判断单元，电性连接该频谱分析单元，且接收该检测信号及一参考信号，以判断该检测信号是否大于或等于该参考信号；
其中，当该判断单元判断该检测信号大于或等于该参考信号，该判断单元输出一结果信号，且该结果信号指示一短路状况存在于该复数个桥臂的所述整流元件其中之一。
2.如权利要求1所述的短路检测电路，其中，当该判断单元判断该检测信号小于该参考信号，该判断单元不输出任何信号。
3.如权利要求1所述的短路检测电路，其中，该频谱分析单元包括：
一模拟数字转换器，接收该全波整流信号，且数字化该全波整流信号以产生一数字全波整流信号；
一频谱计算器，电性连接该模拟数字转换器，且于频域中计算该数字全波整流信号的频谱；以及
一频率选择器，电性连接该频谱计算器，且于该全波整流信号的频谱中选择所述交流信号的该相同频率，以输出该检测信号。
4.如权利要求3所述的短路检测电路，其中，该频率选择器是根据所述交流信号其中之一，于该全波整流信号的频谱中选择所述交流信号的该相同频率。
5.如权利要求1所述的短路检测电路，其中，该频谱分析单元包括：
一频率选择器，根据所述交流信号其中之一产生一选择信号，该选择信号指示所述交流信号的该相同频率；
一模拟数字转换器，接收该全波整流信号，且数字化该全波整流信号，以产生一数字全波整流信号；以及
一数字滤波器，电性连接该频率选择器与该模拟数字转换器，且基于该选择信号滤波该数字全波整流信号，以输出该检测信号。
6.如权利要求1所述的短路检测电路，其中，该频谱分析单元包括：
一频率选择器，根据所述交流信号其中之一产生一选择信号，该选择信号指示所述交流信号的该相同频率；以及
一模拟滤波器，电性连接该频率选择器，接收该全波整流信号与该选择信号，且基于该选择信号滤波该全波整流信号，以输出该检测信号。
7.如权利要求6所述的短路检测电路，其中，该判断单元为一运算放大器，该运算放大器具有一非反相端、一反相端、与一输出端，其中该非反相端接收该检测信号，该反相端接收该参考信号，且该输出端根据该检测信号与该参考信号输出该结果信号。
8.如权利要求1所述的短路检测电路，其中，该多相整流器包括一三相整流器，该三相整流器具有彼此并联的三个桥臂，每一该桥臂具有两个彼此串联的整流元件且该相位信号点设置在该两个整流元件之间，每一该相位信号点接收具有该相同频率的该交流信号，以及该三相整流器整流该交流信号以输出该全波整流信号，其中，所述交流信号是分别通过一第一定子绕组、一第二定子绕组、与一第三定子绕组产生，其中该第一定子绕组的一端、该第二定子绕组的一端、与该第三定子绕组的一端彼此电性连接，该第一定子绕组的另一端、该第二定子绕组的另一端、与该第三定子绕组的另一端分别连接至对应的该桥臂的该相位信号点。
9.如权利要求1所述的短路检测电路，其中，该短路检测电路是设置于一交流发电机与一整合式起动发电机其中之一，且所述交流信号的该相同频率通过一方程式计算而得，该方程式为：
ω＝RPMalt*#pole pairs/60
其中，ω为所述交流信号的该相同频率，RPMalt为该交流发电机或该整合式起动发电机的一运转速率，以及#pole pairs为该交流发电机或该整合式起动发电机的极对的数量。
10.一种短路检测方法，用于一多相整流器，该多相整流器整流复数个交流信号以输出一全波整流(FWR)信号，其特征在于，该短路检测方法包括：
接收该全波整流信号，且于频域中基于该复数个交流信号的一相同频率分析该全波整流信号的频谱，以产生一检测信号，该检测信号指示该复数个交流信号的该相同频率的振幅；以及
接收该检测信号及一参考信号，以判断该检测信号是否大于或等于该参考信号；
其中，当该检测信号大于或等于该参考信号时，输出一结果信号，该结果信号指示一短路状况存在于该多相整流器。
11.如权利要求10所述的短路检测方法，其中，于接收该全波整流信号后，还包含步骤：
数字化该全波整流信号，以产生一数字全波整流信号；
于频域中计算该数字全波整流信号的频谱；以及
于该全波整流信号的频谱中选择该复数个交流信号的该相同频率，以输出该检测信号。
12.如权利要求10所述的短路检测方法，其中，于接收该全波整流信号后，还包含步骤：
根据该复数个交流信号其中之一产生一选择信号；
数字化该全波整流信号，以产生一数字全波整流信号；以及
基于该选择信号滤波该数字全波整流信号，以输出该检测信号。
13.如权利要求10所述的短路检测方法，其中，于接收该全波整流信号后，还包含步骤：
根据该复数个交流信号其中之一产生一选择信号；以及
基于该选择信号滤波该全波整流信号，以输出该检测信号。
14.一种短路检测电路，用于一多相整流器，该多相整流器整流复数个交流信号以输出一全波整流信号，其特征在于，该短路检测电路包括：
一频谱分析单元，接收该全波整流信号，且于频域中基于该复数个交流信号的一相同频率分析该全波整流信号的频谱，以产生一检测信号，该检测信号指示该复数个交流信号的该相同频率的振幅；以及
一判断单元，电性连接该频谱分析单元，且比较该检测信号与一参考信号，以判断该多相整流器是否具有一短路状况。
15.如权利要求14所述的短路检测电路，其中，当该判断单元判断该检测信号大于或等于该参考信号，该判断单元输出指示该多相整流器具有该短路状况的一结果信号，且当该判断单元判断该检测信号小于该参考信号，该判断单元不输出任何信号。
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