CN105634256A

CN105634256A - 自放电电路

Info

Publication number: CN105634256A
Application number: CN201410616637.3A
Authority: CN
Inventors: 郭信志
Original assignee: Quanta Computer Inc
Current assignee: Quanta Computer Inc
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: TWI519025B; CN105634256B; US10135276B2; TW201616759A; US20160111909A1

Abstract

一种自放电电路，用以释放一外部储能装置的电荷。外部储能装置耦接一电源传输线。电源传输线耦接于一电源供应装置以及一负载之间。自放电电路包括一限流单元、一内部储能单元、一电压检测单元以及一放电单元。限流单元耦接于电源传输线以及一第一节点之间。内部储能单元耦接于第一节点与一接地节点之间。接地节点接收一接地电平。电压检测单元检测第一节点的电平。放电单元耦接于电源传输线与一第二节点之间。当第一节点的电平小于一预设电平时，电压检测单元令第二节点耦接接地节点。

Description

自放电电路

技术领域

本发明涉及一种电子电路，特别涉及一种自放电电路，用以释放一外部储能装置的电荷。

背景技术

随着科技的进步，电子产品的种类及功能愈来愈多。为了达到可携带的功能，电子产品内通常具有一电池，用以提供电源予电子产品里的各电子元件。一般而言，当电池拔下时，电子产品应该就会立即停止运作。然而，电子产品内的许多电容存有电荷，因而造成部分电子元件尚未停止运作。

发明内容

本发明提供一种自放电电路，用以释放一外部储能装置的电荷。外部储能装置耦接一电源传输线。电源传输线耦接于一电源供应装置以及一负载之间。本发明的自放电电路包括一限流单元、一内部储能单元、一电压检测单元以及一放电单元。限流单元耦接于电源传输线以及一第一节点之间。内部储能单元耦接于第一节点与一接地节点之间。接地节点接收一接地电平。电压检测单元检测第一节点的电平。放电单元耦接于电源传输线与一第二节点之间。当第一节点的电平小于一预设电平时，电压检测单元令第二节点耦接接地节点。

在另一可能实施例中，当第一节点的电平大于预设电平时，限流单元导通，用以对内部储能单元充电。此时，电压检测单元令第二节点不耦接至接地节点。

为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的操作系统的示意图。

图2为本发明的自放电电路的一可能实施例。

图3是本发明的自放电方法的一流程示意图。

【附图标记说明】

100：操作系统；101：电源供应装置；

102：负载；103、106：外部储能装置；

104：自放电电路；105：电源传输线；

C1～C3：电容；201：限流单元；

202：内部储能单元；203：电压检测单元；

204：放电单元；205、206：节点；

D：二极管；GND：接地节点；

1～3：接脚；R：电阻；

207：放电路径；211：检测器；

212：控制器。

具体实施方式

图1为本发明的操作系统的示意图。如图所示，操作系统100包括一电源供应装置101、一负载102、一外部储能装置103、一自放电电路104以及一电源传输线105。电源供应装置101通过电源传输线105供电予负载102。

本发明并不限定电源供应装置101的种类。只要能够提供电源的装置，均可作为电源供应装置101。在一可能实施例中，电源供应装置101是一电池。本发明亦不限定负载102的种类。任何需要电源的装置或电路，均可作为负载102。在一可能实施例中，负载102是一实时时钟(real-timeclock；RTC)。

外部储能装置103耦接于电源传输线105与一接地节点GND之间。在一可能实施例中，外部储能装置103是电容C1。在另一可能实施例中，电容C1的容值大于1微法拉(uF)。在其它实施例中，操作系统100还具有另一外部储能装置106。在一可能实施例中，外部储能装置106是一电容C3。由于外部储能装置106的特性与外部储能装置103相似，故不再赘述。为方便说明，以下只针对外部储能装置103进行说明。

在一可能实施例中，当电源供应装置101通过电源传输线105供电予负载102时，也会同时对外部储能装置103充电。然而，当电源供应装置101不再供电(例如使用者拔除电源供应装置101或是电源供应装置101的电量不足)时，由于外部储能装置103储存电荷，因此，电源传输线105仍可供电予负载102。

然而，当电源供应装置101不再供电时，负载102应立即停止动作。若负载102继续工作，则可能造成使用者的疑虑。因此，在本实施例中，藉由自放电电路104释放外部储能装置103所储存的电荷，并快速地将外部储能装置103的电压完全释放至0V。举例而言，自放电电路104在电源传输线105的电平小于一预设电平时，自动释放电源传输线105上的剩余电荷。

图2为本发明的自放电电路的一可能实施例。如图所示，自放电电路104包括一限流单元201、一内部储能单元202、一电压检测单元203以及一放电单元204。

限流单元201耦接于电源传输线105以及节点205之间，用以限制电流的流向。本发明并不限定限流单元201的电路架构。只要能够限制电流方向的电路架构，均可作为限流单元201。

在一可能实施例中，限流单元201是一二极管D。二极管D的阳极耦接电源传输线105。二极管D的阴极耦接节点205。当电源传输线105的电平大于节点205的电平时，二极管D导通，用以对内部储能单元202充电。在本实施例中，根据二极管D的特性，电流将从电源传输线105流入内部储能单元202，而不会从内部储能单元202流入电源传输线105。

内部储能单元202耦接于节点205与接地节点GND之间，用以储存电荷。在一可能实施例中，接地节点GND接收一接地电平(groundlevel)。在本实施例中，内部储能单元202是一电容C2。在一可能实施例中，电容C2的容值是在100～200纳法拉(nF)之间。

电压检测单元203检测节点205的电平。在本实施例中，电压检测单元203具有接脚1～3。接脚1耦接放电单元204。接脚2耦接节点205。接脚3耦接接地节点GND。当节点205的电平大于一预设电平时，限流单元201导通，用以对内部储能单元202充电。此时，电压检测单元203令接脚1及3之间为一开路状态。

然而，当节点205的电平小于预设电平时，电压检测单元203令接脚1及3之间为一短路状态，用以形成一放电路径207。由于接地节点GND接收一接地电平，因此，外部储能装置103的电荷将经由电源传输线105与放电单元204而释放至接地节点GND。

放电单元204耦接于电源传输线105与节点206之间。当节点205的电平小于预设电平时，电压检测单元203将节点206耦接至接地节点GND，因此，放电单元204构成一放电路径207，用以释放外部储能装置103的电荷。在本实施例中，放电单元204是一电阻R。在一可能实施例中，电阻R的阻抗约在100Ω～200Ω之间。

由于外部储能装置103可通过放电单元204放电至0V，故可快速地降低电源传输线105的电压电平，以避免负载102误动作。再者，在本实施例中，藉由内部储能装置202供电予电压检测单元203，便可避免电压检测单元203因电压不足而无法持续短路接脚1及3。

相反地，若由电源传输线105提供工作电压予电压检测单元203时，当电源供应装置101移除或是停止供电时，电源传输线105的电平将逐渐下降，因而造成电源传输线105的电平不足使电压检测单元203持续短路接脚1及3，进而无法将外部储能装置103的电压释放至0V。当外部储能装置103的电荷未释放干净时，可能造成负载102的误动作。

在本实施例中，由于限流单元201限制住电流的流向(由电源传输线105流向内部储能单元202)，故可在放电路径207被导通时，避免内部储能单元202的电荷经由放电单元204而被释放。再者，由于电压检测单元203是根据内部储能单元202所储存的电荷而动作，故可在电源传输线105的电平小于预设电平时，持续对短路接脚1及3，用以释放电源传输线105上的电荷。

在本实施例中，电压检测单元203包括一检测器211以及一控制器212，但并非用以限制本发明。本发明并不限定电压检测单元203的内部架构。只要具有电压检测功能以及能够提供接地电平予节点204的电路架构，均可作为电压检测单元203。

检测器211检测节点205的电压电平。控制器212根据检测器211的检测结果，开路或短路接脚1及3。举例而言，当节点205的电平大于预设电平时，控制器212开路接脚1及3，因此，不导通放电路径207。然而，当节点205的电平小于预设电平时，控制器212短路接脚1及3，用以导通放电路径207，并释放外部储能装置103的电荷。

本发明并不限定检测器211与控制器212的电路架构。只要具有电压检测功能的电路，均可作为检测器211。同样地，只要能够提供放电路径的电路架构，均可作为控制器212。

图3为本发明的自放电方法的流程示意图。本发明的自放电方法用以释放一电源传输线上的电荷。在一可能实施例中，电源传输线耦接于一电源供应装置与一负载之间，用以将电源供应装置所提供的电源传送给负载。由于一外部储能装置耦接电源传输线，故在电源供应装置未提供电源时，电源传输线仍可传送外部储能装置所储存的能量予负载。

为了快速地释放外部储能装置所储存的能量，本发明的自放电方法在电源传输线的电平小于一预设电平时，提供一放电路径，用以释放外部储能装置所储存的能量。首先，对一内部储能单元进行充电(步骤S301)。本发明并不限定内部储能单元的种类。在一可能实施例中，内部储能单元是一电容，其容值约在100nF～200nF之间。

接着，判断电源传输线的电压电平(步骤S302)。由于电源传输线耦接外部储能装置，因此，电源传输线的电压电平约略等于外部储能装置的电压电平。

当电源传输线的电平大于一预设电平时，回到步骤S301，继续对内部储能单元充电，直到内部储能单元的电压达一最大值。当电源传输线的电平小于预设电平时，提供一放电路径，用以释放电源传输线上的电荷(步骤S303)。

本发明并不限定如何形成一放电路径。在一可能实施例中，放电路径是由一电阻所构成。该电阻耦接在电源传输线与一接地节点之间，其中该接地节点接收一接地电平。当电源传输线上的电平大于预设电平时，电阻并未耦接至接地节点，故未形成放电路径。然而，当电源传输线的电平小于预设电平时，令电阻耦接接地节点，因此，电源传输线上的电荷便可通过电阻释放至地。

在另一可能实施例中，在释放电源传输线上的电荷时，为了避免释放内部储能单元的电荷，可令内部储能单元耦接一限流单元，用以避免内部储能单元的电荷流入放电路径。

除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中技术人员的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，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，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书为准。

Claims

1.一种自放电电路，用以释放一外部储能装置的电荷，该外部储能装置耦接一电源传输线，该电源传输线耦接于一电源供应装置以及一负载之间，该自放电电路包括：

一限流单元，耦接于该电源传输线以及一第一节点之间；

一内部储能单元，耦接于该第一节点与一接地节点之间，其中该接地节点接收一接地电平；

一电压检测单元，检测该第一节点的电平；以及

一放电单元，耦接于该电源传输线与一第二节点之间，其中当该第一节点的电平小于一预设电平时，该电压检测单元令该第二节点耦接该接地节点。

2.如权利要求1所述的自放电电路，其中当该第一节点的电平大于该预设电平时，该限流单元导通，用以对该内部储能单元充电。

3.如权利要求1所述的自放电电路，其中该限流单元是一二极管。

4.如权利要求3所述的自放电电路，其中该二极管的阳极耦接该电源传输线，该二极管的阴极耦接该第一节点。

5.如权利要求1所述的自放电电路，其中该放电单元是一电阻。

6.如权利要求1所述的自放电电路，其中该负载是一实时时钟(RTC)。

7.如权利要求1所述的自放电电路，其中该内部储能单元是一电容。

8.如权利要求7所述的自放电电路，其中该电容的容值在100～200纳法拉(nF)之间。

9.如权利要求1所述的自放电电路，其中当该第二节点被耦接至该接地节点时，该外部储能装置通过该放电单元被放电至0V。

10.如权利要求1所述的自放电电路，其中该外部储能装置是一电容，该电容的容值大于1微法拉(uF)。