CN106374421B - 消除突波电路、消除突波方法与短路保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消除突波电路、消除突波方法与短路保护装置。在第一标记信号为第一逻辑态的期间，消除突波电路以上升速率累加计数结果。在第一标记信号为第二逻辑态的期间，消除突波电路以下降速率累减计数结果，其中上升速率快于下降速率。消除突波电路依据计数结果与门槛值的关系而设定第二标记信号的逻辑态。因此，所述消除突波电路可以被应用于短路保护装置。在指示灯开关的短路电流的周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，短路电流的周期性脉冲仍然可以触发短路保护装置而去忽略指示灯指令并截止指示灯开关。

Description

消除突波电路、消除突波方法与短路保护装置

技术领域

本发明涉及一种消除突波(De-glitch)技术，尤其涉及一种消除突波电路、消除突波方法与短路保护装置。

背景技术

图1是说明现有交流发电机(alternator)10的示意图。此交流发电机10可以被应用于汽车、火车或其它可提供机械能的装置。交流发电机10内部一般配置了发电模块12、整流电路13与电压调节器14。交流发电机10内的发电模块12可以将机械能转换为交流电能，整流电路13用以将交流电能转换为直流电能，而此直流电能可以提供给负载电路(例如图1所示指示灯20、电池30和/或其它负载40)。电压调节器14则用以调节整流电路13输出的直流电能的电压电平。一般而言，交流发电机10为三相或六相全波整流，其中发电模块12所输出多相交流电的其中一相交流电(称为相信号，phase signal)会连结至电压调节器14的P端子。在某些特殊应用下，例如柴油车或大型车辆，被连结至电压调节器14的P端子的所述相信号会经由电压调节器14的W端子输出给负载电路(例如图1所示负载50)。

电压调节器14一般还配置了指示灯开关SW。指示灯开关SW的一端连接至接地电压，而另一端通过电压调节器14的指示灯接脚L连接至指示灯20的一端。指示灯20的另一端可以被连接至系统电压B+。一般而言，系统电压B+为直流电压。电压调节器14可以控制指示灯开关SW，进而控制指示灯20的明灭。因此，指示灯20可以呈现交流发电机10的状态信息。

在一些意外的情境中，指示灯接脚L可能被短路至非预期的电压源。当指示灯接脚L发生短路事件(例如指示灯接脚L意外地直接连接至系统电压B+)并维持一段确认时间，交流发电机10的电压调节器14可以启动保护机制来关闭(turn off)指示灯开关SW，以避免指示灯开关SW烧毁。若短路事件并没有维持所述确认时间，则交流发电机10的电压调节器14不会启动所述保护机制。所述确认时间可以避免无用信息误触发所述保护机制。

在指示灯20的初始化期间(约大于20毫秒)，指示灯20会因为温度低而导致初始阻值很小。初始化期间结束后，指示灯20的阻值才会因为温度上升而从初始阻值上升至正常阻值。在指示灯20被启动的初始化期间中，由于指示灯20的初始阻值很小，使得指示灯开关SW的所述保护机制可能会被误触发。考量指示灯20的所述特性，所述确认时间必须大于指示灯20被启动的初始化期间，以避免因指示灯20的初始阻值太小而误触发指示灯开关SW的所述保护机制。一般而言，所述确认时间可以被设定为30毫秒或更久。

此外，指示灯接脚L可能非预期地被短路至交流电压源。举例来说，交流发电机10的指示灯接脚L可能被短路至W端子。W端子输出的电压为交流电压11，该交流电压11的脉冲宽度可能会小于指示灯开关SW的所述保护机制的所述确认时间(30毫秒)。当W端子所输出的交流电压11的脉冲宽度小于所述确认时间时，指示灯开关SW的所述保护机制并不会被触发/启动。

图2是说明图1所示当指示灯接脚L被短路至W端子时，指示灯开关SW的温度变化示意图。图2所示横轴表示时间。图2上部曲线的纵轴表示交流发电机10的W端子的电压。图2中部曲线的纵轴表示交流发电机10的指示灯接脚L的电压。图2下部曲线的纵轴表示交流发电机10的指示灯开关SW的温度。如上所述，指示灯开关SW的所述保护机制的所述确认时间必须大于指示灯20的初始化期间，以避免因指示灯20的初始阻值太小而误触发指示灯开关SW的所述保护机制。然而，在发生短路事件时(指示灯接脚L被短路至W端子)，由于W端子所输出的交流电压11的脉冲宽度201小于指示灯开关SW的所述保护机制的所述确认时间，指示灯开关SW的所述保护机制并不会被触发/启动。在所述保护机制没有被触发/启动的情况下，此短路事件会间歇性(周期性)地使大量电流流经指示灯开关SW，致使指示灯开关SW的温度节节升高。指示灯开关SW相会因为温度过高而烧毁。

发明内容

本发明提供一种消除突波电路、消除突波方法与使用所述消除突波电路的短路保护装置。在指示灯开关的短路电流的周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，短路电流的周期性脉冲仍然可以触发短路保护装置而去忽略指示灯指令并截止指示灯开关。

本发明的一种消除突波电路用以接收第一标记信号并进行消除突波而输出第二标记信号。该消除突波电路包括计数电路。计数电路在第一标记信号为第一逻辑态的期间，计数电路以上升速率累加计数结果。在第一标记信号为第二逻辑态的期间，计数电路以下降速率累减计数结果，其中上升速率快于下降速率。计数电路依据计数结果与门槛值的关系而设定第二标记信号的逻辑态。

本发明的一种消除突波方法，用以对第一标记信号进行消除突波而获得第二标记信号。消除突波方法包括：在第一标记信号为第一逻辑态的期间，以上升速率累加计数结果；在第一标记信号为第二逻辑态的期间，以下降速率累减计数结果，其中上升速率快于下降速率；以及依据计数结果与门槛值的关系而设定第二标记信号的逻辑态。

本发明的一种交流发电机的指示灯开关的短路保护装置，包括控制电路、检测电路以及消除突波电路。检测电路耦接至指示灯开关。检测电路可以检测流经指示灯开关的电流量，并依据该电流量而设定第一标记信号的逻辑态。消除突波电路的输入端耦接至检测电路的输出端，以接收该第一标记信号。消除突波电路依据第一标记信号的逻辑态而选择以上升速率累加计数结果或以下降速率累减计数结果，其中该上升速率快于该下降速率。消除突波电路依据计数结果与门槛值的关系而设定第二标记信号的逻辑态。控制电路的第一输入端可以接收指示灯指令。控制电路的第二输入端耦接至消除突波电路的输出端，以接收第二标记信号。控制电路的输出端耦接至指示灯开关的控制端。控制电路依据第二标记信号的逻辑态而对应控制指示灯开关。

基于上述，本发明提供一种消除突波电路与消除突波方法。在第一标记信号的周期性脉冲宽度大于门槛值的情况下，第一标记信号可以触发消除突波电路而去设定第二标记信号的逻辑态。在第一标记信号的周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，第一标记信号的周期性脉冲仍然可以触发消除突波电路而去设定第二标记信号的逻辑态。在第一标记信号的非周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，第一标记信号的非周期性脉冲不会触发消除突波电路，而第二标记信号的逻辑态得以被重设。因此，所述消除突波电路可以被应用于短路保护装置。在指示灯开关的短路电流的周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，短路电流的周期性脉冲仍然可以触发短路保护装置而去忽略指示灯指令并截止指示灯开关。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是说明现有交流发电机的电路示意图；

图2是说明图1所示当指示灯接脚L被短路至W端子时，指示灯开关SW的温度变化示意图；

图3是依照本发明实施例示出交流发电机的指示灯开关SW的一种短路保护装置；

图4是依照本发明实施例说明图3所示消除突波电路的一种消除突波方法的流程示意图；

图5示出了在指示灯接脚L发生短路事件(例如指示灯接脚L直接连接至系统电压B+)的情况下，消除突波电路的计数结果ACC与其它信号的波形示意图；

图6示出了在指示灯接脚L发生短路事件(例如指示灯接脚L连接至交流电压)的情况下，消除突波电路的计数结果ACC与其它信号的波形示意图；

图7是依照本发明一实施例说明图3所示消除突波电路的电路方块示意图；

图8是依照本发明另一实施例说明图3所示消除突波电路的电路方块示意图；

图9是依照本发明又一实施例说明图3所示消除突波电路的电路方块示意图；

图10是依照本发明一实施例说明图3所示控制电路的电路方块示意图。

附图标记说明：

10：交流发电机；

11：交流电压；

12：发电模块；

13：整流电路；

14：电压调节器；

20：指示灯；

30：电池；

40、50：负载；

201、601：脉冲宽度；

300：短路保护装置；

310：控制电路；

311：电阻；

312：电容；

313：运算放大器；

314：非门；

315：与非门；

316：晶体管；

320：检测电路；

330：消除突波电路；

331、334：速率电路；

332、333、335：计数电路；

910：多路复用器；

920：上下数计数器；

1010：计数器；

1020：标记产生器；

1110：反相器；

1120：第一晶体管；

1130：第二晶体管；

1140：电阻；

1150：电容；

1160：电压比较器；

ACC：计数结果；

B+、VCC：系统电压；

CLK1：第一时脉信号；

CLK2：第二时脉信号；

GND：接地电压；

Isw：电流量；

L：指示灯接脚；

P：端子；

P_flag：第二标记信号；

S410～S465：步骤；

S_flag：第一标记信号；

SW：指示灯开关；

t1、t2、t3：致能时间；

t1’、t2’、t3’：失能时间；

ta、tb：时间点；

TH：门槛值；

TH1：第一门槛值；

TH2：第二门槛值；

toff：截止时间；

ton：确认时间；

turn_on_cmd：指示灯指令；

Vref1、Vref3、Vref4：参考电压；

W：端子。

具体实施方式

在本案说明书全文(包括申请专利范围)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其它装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。

图3是依照本发明实施例示出交流发电机的指示灯开关SW的一种短路保护装置300。指示灯开关SW的第一端连接至交流发电机的指示灯接脚L，而指示灯开关SW的第二端连接至接地电压GND。图3所示指示灯开关SW与指示灯接脚L可以参照图1的相关说明而类推，故不再赘述。图3所示短路保护装置300包括控制电路310、检测电路320以及消除突波电路(de-glitch circuit)330。

检测电路320耦接至指示灯开关SW。检测电路320可以检测流经指示灯开关SW的电流量Isw，并依据电流量Isw而设定第一标记信号S_flag的逻辑态。举例来说，在电流量Isw大于参考电流量的期间，检测电路320可以将第一标记信号(又称短路标记信号)S_flag设置为第一逻辑态。其中，所述参考电流量可以依照设计需求来决定。在一些实施例中，所述第一逻辑态可以是致能态(enable state，例如逻辑“1”、高逻辑电位或是其它表达“真、true”的信号态)。此参考电流量可能相依于指示灯开关SW的电性特性。在电流量Isw小于该参考电流量的期间，检测电路320可以将第一标记信号S_flag设置为第二逻辑态。在一些实施例中，所述第二逻辑态可以是失能态(disable state，例如逻辑“0”、低逻辑电位或是其它表达“伪、false”的信号态)。

消除突波电路330的输入端耦接至检测电路320的输出端，以接收第一标记信号S_flag。消除突波电路330依据第一标记信号S_flag的逻辑态而选择以上升速率累加计数结果ACC或以下降速率累减计数结果ACC。举例来说(但不限于此)，在第一标记信号S_flag为致能态的期间，消除突波电路330以上升速率累加计数结果ACC。在第一标记信号S_flag为失能态的期间，消除突波电路330以下降速率累减计数结果ACC。其中，该上升速率快于该下降速率。在不同的实施范例中，计数结果ACC可以是数字值、电压值、电流值或其它物理量。消除突波电路330依据计数结果ACC与门槛值TH的关系而设定第二标记信号(又称保护标记信号)P_flag的逻辑态。所述门槛值TH可以视设计需求来决定。

图4是依照本发明实施例说明图3所示消除突波电路330的一种消除突波方法的流程示意图。此消除突波方法可以对第一标记信号S_flag进行消除突波，而获得第二标记信号P_flag。请参照图4，消除突波电路330在步骤S410中判断第一标记信号S_flag的逻辑态。若第一标记信号S_flag为第一逻辑态，则消除突波电路330进行步骤S420与步骤S430。在第一标记信号S_flag为第一逻辑态的期间，消除突波电路330的速率电路提供上升速率给计数电路(步骤S420)，以及消除突波电路330的计数电路以速率电路所提供的上升速率累加计数结果ACC(步骤S430)。所述速率电路与所述计数电路将于稍后详加说明。所述速率电路可以参考图7与图8所示速率电路331，或参考图9所示速率电路334。所述计数电路可以参考图7所示计数电路332，或参考图8所示计数电路333，或参考图9所示计数电路335。

若第一标记信号S_flag为第二逻辑态，则消除突波电路330进行步骤S440与步骤S450。在第一标记信号S_flag为第二逻辑态的期间，消除突波电路330的速率电路提供下降速率给消除突波电路330的计数电路(步骤S440)，而消除突波电路330的计数电路以速率电路所提供的下降速率累减该计数结果ACC(步骤S450)。

在步骤S430或步骤S450结束后，消除突波电路330接着进行步骤S460。于步骤S460中，消除突波电路330的计数电路可以依据该计数结果ACC与门槛值TH的关系而设定第二标记信号P_flag的逻辑态。举例来说(但不限于此)，图4所示步骤S460包括子步骤S461～S465，而门槛值TH包含第一门槛值TH1与第二门槛值TH2。在步骤S430或步骤S450结束后，消除突波电路330接着进行步骤S461。消除突波电路330的计数电路可以比较该计数结果ACC与第一门槛值TH1(步骤S461)。当步骤S461判断该计数结果ACC大于或等于该第一门槛值TH1时，消除突波电路330的计数电路将第二标记信号P_flag设定为第三逻辑态(步骤S462)。在一些实施例中，所述第三逻辑态可以是致能态(例如逻辑“1”」、高逻辑电位或是其它表达“真”」的信号态)。

当步骤S461判断该计数结果ACC小于该第一门槛值TH1时，消除突波电路330的计数电路接着进行步骤S463。在步骤S463中，消除突波电路330的计数电路可以比较该计数结果ACC与第二门槛值TH2。当步骤S463判断计数结果ACC小于或等于第二门槛值TH2(第二门槛值TH2小于该第一门槛值TH1)时，消除突波电路330的计数电路将第二标记信号P_flag设定为第四逻辑态(步骤S464)。在一些实施例中，所述第四逻辑态可以是失能态(例如逻辑“0”、低逻辑电位或是其它表达“伪”的信号态)。当步骤S463判断计数结果ACC大于第二门槛值TH2时，消除突波电路330的计数电路将维持第二标记信号P_flag的逻辑态(步骤S465)。

请参照图3，控制电路310的第一输入端可以从前级电路(未示出)接收指示灯指令turn_on_cmd。控制电路310的第二输入端耦接至消除突波电路330的输出端，以接收第二标记信号P_flag。控制电路330的输出端耦接至指示灯开关SW的控制端。控制电路310依据第二标记信号P_flag的逻辑态而对应控制指示灯开关SW。举例来说(但不限于此)，在第二标记信号P_flag为失能态的期间，控制电路310可以依据指示灯指令turn_on_cmd而对应控制指示灯开关SW。在第二标记信号P_flag为致能态的期间，控制电路310可以忽略指示灯指令turn_on_cmd，并控制指示灯开关SW为截止。因此，当指示灯开关SW发生短路事件时，控制电路310可以即时截止指示灯开关SW，避免指示灯开关SW被烧毁。

图5示出了在指示灯接脚L发生短路事件(例如指示灯接脚L直接连接至系统电压B+)的情况下，消除突波电路330的计数结果ACC与其它信号的波形示意图。请参照图3与图5，假设在时间点ta，指示灯接脚L短路至系统电压B+。一般而言，系统电压B+为直流电压。当指示灯接脚L短路至系统电压B+时，流经指示灯开关SW的电流量Isw将会超过参考电流量，进而触发检测电路320将第一标记信号S_flag设置为致能态。在第一标记信号S_flag为致能态的期间，消除突波电路330以上升速率累加计数结果ACC，直到计数结果ACC达到第一门槛值TH1。计数结果ACC的所述上升速率可以决定计数结果ACC达到第一门槛值TH1所需时间，也就是图5所示确认时间ton。所述确认时间ton可以视设计需求来决定。举例来说(但不限于此)，在将图3所示短路保护装置300应用于图1所示交流发电机10的应用情境中，所述确认时间ton可以大于图1所示指示灯20被启动的初始化期间。例如，所述确认时间ton可以被设定为30毫秒或更久。又例如，所述确认时间ton可以相依于指示灯开关SW所能耐受的最大电能量。所述确认时间ton可以避免无用信息误触发指示灯开关SW的保护机制。

当消除突波电路330判断计数结果ACC大于或等于第一门槛值TH1时，消除突波电路330将第二标记信号P_flag设定为致能态。在第二标记信号P_flag为致能态的期间，控制电路310可以忽略指示灯指令turn_on_cmd，并控制指示灯开关SW为截止。在指示灯开关SW为截止期间(例如图5所示截止时间toff)中，流经指示灯开关SW的电流量Isw将会低于参考电流量，进而触发检测电路320将第一标记信号S_flag重设为失能态。在第一标记信号S_flag为失能态的期间，消除突波电路330以下降速率累减计数结果ACC，直到计数结果ACC达到第二门槛值TH2。如图5所示，计数结果ACC在确认时间ton中的上升速率快于在截止时间toff中的下降速率，也就是计数结果ACC快速上升但缓慢下降。计数结果ACC的所述下降速率可以决定计数结果ACC达到第二门槛值TH2所需时间，也就是图5所示截止时间toff。所述截止时间toff可以视设计需求来决定。例如，截止时间toff可以相依于指示灯开关SW的最大功率。

当消除突波电路330判断计数结果ACC小于或等于第二门槛值TH2时，消除突波电路330将第二标记信号P_flag重设为失能态。在第二标记信号P_flag为失能态的期间。控制电路310可以依据指示灯指令turn_on_cmd而对应控制指示灯开关SW(在此假设指示灯指令turn_on_cmd为“开启(turn on)指示灯开关SW”)。因此，指示灯开关SW将被开启而遭受庞大的短路电流量Isw。超过参考电流量的电流量Isw将会再一次触发检测电路320将第一标记信号S_flag设置为致能态。如此周而复始，直到短路事件消失。周期性的截止时间toff可以使指示灯开关SW的平均功率小于指示灯开关SW的额定最大功率，以和/或是使指示灯开关SW的温度小于指示灯开关SW的额定最大温度。

图6示出了在指示灯接脚L发生短路事件(例如指示灯接脚L连接至交流电压)的情况下，消除突波电路330的计数结果ACC与其它信号的波形示意图。请参照图3与图6，假设在时间点tb，指示灯接脚L短路至交流电压，而且此交流电压的脉冲宽度601小于图5所示确认时间ton。当指示灯接脚L短路至交流电压时，流经指示灯开关SW的电流量Isw将会超过参考电流量，进而触发检测电路320将第一标记信号S_flag设置为致能态。在第一标记信号S_flag为致能态的期间(图6所示致能时间t1)，消除突波电路330以上升速率累加计数结果ACC。在计数结果ACC尚未达到第一门槛值TH1时，指示灯接脚L的交流电压下降至低电位，致使流经指示灯开关SW的电流量Isw低于参考电流量。低于参考电流量的电流量Isw将会触发检测电路320将第一标记信号S_flag重设为失能态。在第一标记信号S_flag为失能态的期间(图6所示失能时间t1’)，消除突波电路330以下降速率累减计数结果ACC。

在计数结果ACC尚未达到第二门槛值TH2时，指示灯接脚L的交流电压再一次上升，致使流经指示灯开关SW的电流量Isw高于参考电流量。超过参考电流量的电流量Isw将会再一次触发检测电路320将第一标记信号S_flag设置为致能态。在第一标记信号S_flag为致能态的期间(图6所示致能时间t2)，消除突波电路330再一次以上升速率累加计数结果ACC，如图6所示。在计数结果ACC尚未达到第一门槛值TH1时，指示灯接脚L的交流电压再一次下降至低电位，致使流经指示灯开关SW的电流量Isw低于参考电流量。低于参考电流量的电流量Isw将会再一次触发检测电路320将第一标记信号S_flag重设为失能态。在第一标记信号S_flag为失能态的期间(图6所示失能时间t2’)，消除突波电路330以下降速率累减计数结果ACC，如图6所示。

在计数结果ACC尚未达到第二门槛值TH2时，指示灯接脚L的交流电压又一次上升，致使流经指示灯开关SW的电流量Isw高于参考电流量。超过参考电流量的电流量Isw将会又一次触发检测电路320将第一标记信号S_flag设置为致能态。在第一标记信号S_flag为致能态的期间(图6所示致能时间t3)，消除突波电路330再一次以上升速率累加计数结果ACC，直到计数结果ACC达到第一门槛值TH1。

当消除突波电路330判断计数结果ACC大于或等于第一门槛值TH1时，消除突波电路330将第二标记信号P_flag设定为致能态。在第二标记信号P_flag为致能态的期间，控制电路310可以忽略指示灯指令turn_on_cmd，并控制指示灯开关SW为截止。在指示灯开关SW为截止期间中，流经指示灯开关SW的电流量Isw将会低于参考电流量，进而触发检测电路320将第一标记信号S_flag重设为失能态。在第一标记信号S_flag为失能态的期间(例如图6所示失能时间t3’)，消除突波电路330以下降速率累减计数结果ACC，直到计数结果ACC达到第二门槛值TH2。

如图6所示，因为计数结果ACC的上升速率快于下降速率，使得在指示灯接脚L非预期地短路至交流电压(周期性脉冲)时，计数结果ACC可以上升至第一门槛值TH1而触发控制电路310去截止指示灯开关SW，进而避免指示灯开关SW烧毁。因此，纵使指示灯接脚L非预期地短路至交流电压，而且此交流电压的脉冲宽度601小于图5所示确认时间ton，图3所示短路保护装置300仍然可以有效保护指示灯开关SW，避免指示灯开关SW烧毁。

值得注意的是，在不同的应用情境中，上述短路保护装置300、控制电路310、检测电路320和/或消除突波电路330的相关功能(或方法)可以利用一般的编程语言(programming languages，例如C或C++)、硬件描述语言(hardware descriptionlanguages，例如Verilog HDL或VHDL)或其它合适的编程语言来实现为软件、固件或硬件。可执行所述相关功能的软件(或固件)可以被布置为任何已知的计算机可存取媒体(computer-accessible medias)，例如磁带(magnetic tapes)、半导体(semiconductors)存储器、磁盘(magnetic disks)或光盘(compact disks，例如CD-ROM或DVD-ROM)，或者可通过互联网(Internet)、有线通信(wired communication)、无线通信(wirelesscommunication)或其它通信介质传送所述软件(或固件)。所述软件(或固件)可以被存放在计算机的可存取媒体中，以便于由计算机的处理器来存取/执行所述软件(或固件)的编程码(programming codes)。另外，本发明的装置和方法可以通过硬件和软件的组合来实现。

本发明图3所示检测电路320用以检测流经指示灯开关SW的电流量Isw是否超过参考电流量，其电路元件配置方式和电流量检测方法为本领域技术人士所熟知。举例来说，检测电路320可包括电阻以及电压比较器(例如图10所示，但不限于此)。电阻可以将流经指示灯开关SW的电流量Isw转换为对应电压，电压比较器则比较此对应电压与参考电压Vref1，并将比较结果作为第一标记信号S_flag。在另一实施例中，检测电路320可包括电流源、晶体管、电阻以及电压比较器。

图7是依照本发明一实施例说明图3所示消除突波电路330的电路方块示意图。消除突波电路330可以接收第一标记信号S_flag并进行消除突波而输出第二标记信号P_flag。在图7所示实施例中，消除突波电路330包括计数电路332。在第一标记信号S_flag为第一逻辑态(例如致能态)的期间，计数电路332以上升速率累加计数结果ACC。在第一标记信号S_flag为第二逻辑态(例如失能态)的期间，计数电路332以下降速率累减计数结果ACC，其中该上升速率快于该下降速率。计数电路332依据计数结果ACC与门槛值TH的关系而设定第二标记信号P_flag的逻辑态。

在图7所示实施例中，消除突波电路330还可包括速率电路331。速率电路331可以提供上升速率与下降速率给计数电路332。速率电路331包括多路复用器910，而计数电路332包括上下数计数器920。多路复用器910的第一选择端耦接至第一时脉信号CLK1。多路复用器910的第二选择端耦接至第二时脉信号CLK2。多路复用器910的控制端耦接至第一标记信号S_flag。多路复用器910的共同端耦接至计数电路332的上下数计数器920的时脉触发端。第一时脉信号CLK1的频率大于该第二时脉信号的频率CLK2。上下数计数器920的上下数控制端耦接至第一标记信号S_flag。在第一标记信号S_flag为第一逻辑态(例如致能态)的期间，多路复用器910选择将较高频率的第一时脉信号CLK1提供给计数电路332的上下数计数器920的时脉触发端，以及上下数计数器920依照第一时脉信号CLK1的频率而上数该计数结果ACC。在第一标记信号S_flag为第二逻辑态(例如失能态)的期间，多路复用器910选择将将较低频率的第二时脉信号CLK2提供给计数电路332的上下数计数器920的时脉触发端，以及上下数计数器920依照第二时脉信号CLK2的频率而下数该计数结果ACC。因此，计数结果ACC可以快速上升但缓慢下降。

上下数计数器920还可以比较计数结果ACC与门槛值TH。于本实施例中，门槛值TH包含第一门槛值TH1与第二门槛值TH2。当计数结果ACC大于或等于第一门槛值TH1时，上下数计数器920将第二标记信号P_flag设定为第三逻辑态(例如致能态)。当计数结果ACC小于或等于第二门槛值TH2时，上下数计数器920将第二标记信号P_flag设定为第四逻辑态(例如失能态)。

图8是依照本发明另一实施例说明图3所示消除突波电路330的电路方块示意图。消除突波电路330包括速率电路331以及计数电路333。图8所示速率电路331以及计数电路333可以参照图7所示速率电路331以及计数电路332的相关说明而类推，故不再赘述。在图8所示实施例中，计数电路333包括计数器1010以及标记产生器1020。计数器1010的时脉触发端耦接至速率电路331的多路复用器910的共同端。计数器1010的上下数控制端耦接至第一标记信号S_flag。在第一标记信号S_flag为第一逻辑态(例如致能态)的期间，计数器1010依照较高频的第一时脉信号CLK1的频率而上数该计数结果ACC。在第一标记信号S_flag为第二逻辑态(例如失能态)的期间，计数器1010依照较低频的第二时脉信号CLK2的频率而下数该计数结果ACC。

标记产生器1020的输入端耦接至计数器1010的输出端，以接收计数结果ACC。标记产生器1020比较计数结果ACC与门槛值TH。于本实施例中，门槛值TH包含第一门槛值TH1与第二门槛值TH2。当计数结果AC大于第一门槛值TH1时，标记产生器1020将第二标记信号P_flag设定为第三逻辑态(例如致能态)。当计数结果ACC小于或等于第二门槛值TH2时，标记产生器1020将第二标记信号P_flag设定为第四逻辑态(例如失能态)。

图9是依照本发明又一实施例说明图3所示消除突波电路330的电路方块示意图。消除突波电路330包括速率电路334以及计数电路335。图9所示速率电路334以及计数电路335可以参照图7所示速率电路331以及计数电路332的相关说明而类推，故不再赘述。在图9所示实施例中，速率电路334包括反相器1110、第一晶体管1120与第二晶体管1130，而计数电路335包括电阻1140、电容1150与电压比较器1160。反相器1110的输入端耦接第一标记信号S_flag。第一晶体管1120的第一端耦接系统电压VCC。第一晶体管1120的控制端耦接反相器1110的输出端。第二晶体管1130的第一端耦接参考电压(例如接地电压GND)。第二晶体管1130的第二端耦接至第一晶体管1120的第二端。第二晶体管1130的控制端耦接反相器1110的输出端。

电阻1140的第一端耦接至第一晶体管1120的第二端与第二晶体管1130的第二端。电容1150的第一端耦接至该电阻1140的第二端，该电容1150的第二端耦接参考电压(例如接地电压GND)。电压比较器1160的反相输入端耦接参考电压Vref3。参考电压Vref3的电平可以视设计需求来决定。电压比较器1160的非反相输入端耦接电容1150的第一端。电压比较器1160的输出端输出第二标记信号P_flag。

第二晶体管1130的通道宽度小于第一晶体管1120的通道宽度，也就是第一晶体管1120的电流量大于第二晶体管1130的电流量。在第一标记信号S_flag为致能态的期间，第一晶体管1120会被打开(turn on)而第二晶体管1130会被关闭(turn off)，使得电容1150可以被第一晶体管1120以较大电流量快速充电。因此，电容1150的电位以较快速度上升(相当于以较快的上升速率累加计数结果ACC)。在第一标记信号S_flag为失能态的期间，第一晶体管1120会被关闭而第二晶体管1130会被打开，使得电容1150可以被第二晶体管1130以较小电流量慢速放电。因此，电容1150的电位以较慢速度下降(相当于以较慢的下降速率累减计数结果ACC)。电压比较器1160比较电容1150的电位与参考电压Vref3(相当于比较计数结果ACC与门槛值TH)，并将比较结果作为第二标记信号P_flag。

图10是依照本发明一实施例说明图3所示控制电路310的电路方块示意图。在图10所示实施例中，控制电路310包括电阻311、电容312、运算放大器313、非门314、与非门315以及晶体管316。电阻311的第一端耦接至指示灯开关SW的第一端与指示灯接脚L。指示灯开关SW的第二端耦接至参考电压(例如接地电压GND)。电容312的第一端耦接至电阻311的第二端。电容312的第二端耦接参考电压(例如接地电压GND)。运算放大器313的反相输入端耦接参考电压Vref4。运算放大器313的非反相输入端耦接电容312的第一端。运算放大器313的输出端耦接至指示灯开关SW的控制端。参考电压Vref4的电平可以视设计需求来决定。例如，参考电压Vref4的电平可以是1.2V。运算放大器313与指示灯开关SW可以将指示灯接脚L的电位锁在参考电压Vref4。

非门314的输入端耦接至消除突波电路330的输出端，以接收第二标记信号P_flag。与非门315的第一输入端可以接收指示灯指令turn_on_cmd。与非门315的第二输入端耦接至非门314的输出端。晶体管316的控制端耦接至与非门315的输出端。晶体管316的第一端耦接至指示灯开关SW的控制端。晶体管316的第二端耦接参考电压(例如接地电压GND)。在第二标记信号P_flag为失能态的期间，指示灯指令turn_on_cmd可以通过与非门315而控制晶体管316，进而控制指示灯开关SW。在第二标记信号P_flag为致能态的期间，与非门315可以阻挡指示灯指令turn_on_cmd，并经由晶体管316去控制指示灯开关SW为截止。

综上所述，本发明诸实施例所述消除突波电路330与消除突波方法可以有效检测出第一标记信号S_flag的周期性脉冲。在第一标记信号S_flag的周期性脉冲宽度大于门槛值TH的情况下，第一标记信号S_flag可以触发消除突波电路330而去设定第二标记信号P_flag的逻辑态。在第一标记信号S_flag的周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，第一标记信号S_flag的周期性脉冲仍然可以触发消除突波电路330而去设定第二标记信号P_flag的逻辑态。在第一标记信号S_flag的非周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，第一标记信号S_flag的非周期性脉冲不会触发消除突波电路330，而第二标记信号P_flag的逻辑态得以被重设。所述消除突波电路330可以被应用于短路保护装置300。在指示灯开关SW的短路电流的周期性脉冲宽度小于确认时间的情况下，短路电流的周期性脉冲仍然可以触发短路保护装置300而去忽略指示灯指令并截止指示灯开关SW。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种消除突波电路，用以接收第一标记信号并进行消除突波而输出第二标记信号，其特征在于，所述消除突波电路包括：

计数电路，在所述第一标记信号为第一逻辑态的期间，所述计数电路以上升速率累加计数结果；在所述第一标记信号为第二逻辑态的期间，所述计数电路以下降速率累减所述计数结果，其中所述上升速率快于所述下降速率；以及所述计数电路依据所述计数结果与门槛值的关系而设定所述第二标记信号的逻辑态，所述计数电路包括：

上下数计数器，其上下数控制端耦接至所述第一标记信号；其中所述上下数计数器比较所述计数结果与所述门槛值；其中所述门槛值包含第一门槛值与第二门槛值，当所述计数结果大于或等于所述第一门槛值时所述上下数计数器将所述第二标记信号设定为第三逻辑态，当所述计数结果小于或等于所述第二门槛值时所述上下数计数器将所述第二标记信号设定为第四逻辑态，以及当所述计数结果小于所述第一门槛值且大于所述第二门槛值时，所述上下数计数器将所述第二标记信号的逻辑态维持不变。

2.根据权利要求1所述的消除突波电路，其特征在于，所述消除突波电路还包括速率电路以提供所述上升速率与所述下降速率，所述速率电路包括：

多路复用器，其第一选择端耦接至第一时脉信号，所述多路复用器的第二选择端耦接至第二时脉信号，所述多路复用器的控制端耦接至所述第一标记信号，所述多路复用器的共同端耦接至所述计数电路的时脉触发端；其中所述第一时脉信号的频率大于所述第二时脉信号的频率；其中在所述第一标记信号为所述第一逻辑态的期间，所述多路复用器选择将所述第一时脉信号提供给所述计数电路的所述时脉触发端；以及其中在所述第一标记信号为所述第二逻辑态的期间，所述多路复用器选择将所述第二时脉信号提供给所述计数电路的所述时脉触发端。

3.根据权利要求2所述的消除突波电路，其特征在于，所述上下数计数器的时脉触发端耦接至所述多路复用器的所述共同端；其中在所述第一标记信号为所述第一逻辑态的期间所述上下数计数器依照所述第一时脉信号的频率而上数所述计数结果，在所述第一标记信号为所述第二逻辑态的期间所述上下数计数器依照所述第二时脉信号的频率而下数所述计数结果。

4.一种消除突波电路，用以接收第一标记信号并进行消除突波而输出第二标记信号，其特征在于，所述消除突波电路包括：

多路复用器，所述多路复用器的第一选择端耦接至第一时脉信号，所述多路复用器的第二选择端耦接至第二时脉信号，所述多路复用器的控制端耦接至所述第一标记信号，其中所述第一时脉信号的频率大于所述第二时脉信号的频率，在所述第一标记信号为第一逻辑态的期间所述多路复用器选择将所述第一时脉信号提供给所述多路复用器的共同端，以及在所述第一标记信号为第二逻辑态的期间所述多路复用器选择将所述第二时脉信号提供给所述多路复用器的所述共同端；以及

计数电路，在所述第一标记信号为所述第一逻辑态的期间，所述计数电路以上升速率累加计数结果；在所述第一标记信号为所述第二逻辑态的期间，所述计数电路以下降速率累减所述计数结果，其中所述上升速率快于所述下降速率；以及所述计数电路依据所述计数结果与门槛值的关系而设定所述第二标记信号的逻辑态；所述计数电路包括：

计数器，其时脉触发端耦接至所述多路复用器的所述共同端，所述计数器的上下数控制端耦接至所述第一标记信号，其中在所述第一标记信号为所述第一逻辑态的期间所述计数器依照所述第一时脉信号的频率而上数所述计数结果，以及在所述第一标记信号为所述第二逻辑态的期间所述计数器依照所述第二时脉信号的频率而下数所述计数结果；以及

标记产生器，其输入端耦接至所述计数器的输出端以接收所述计数结果，其中所述标记产生器比较所述计数结果与所述门槛值，所述门槛值包含第一门槛值与第二门槛值，当所述计数结果大于所述第一门槛值时所述标记产生器将所述第二标记信号设定为第三逻辑态，当所述计数结果小于或等于所述第二门槛值时所述标记产生器将所述第二标记信号设定为第四逻辑态，以及当所述计数结果小于所述第一门槛值且大于所述第二门槛值时，所述标记产生器将所述第二标记信号的逻辑态维持不变。

5.一种消除突波电路，用以接收第一标记信号并进行消除突波而输出第二标记信号，其特征在于，所述消除突波电路包括：

计数电路，在所述第一标记信号为第一逻辑态的期间，所述计数电路以上升速率累加计数结果；在所述第一标记信号为第二逻辑态的期间，所述计数电路以下降速率累减所述计数结果，其中所述上升速率快于所述下降速率；所述计数电路依据所述计数结果与门槛值的关系而设定所述第二标记信号的逻辑态；以及

速率电路，提供所述上升速率与所述下降速率，所述速率电路包括反相器、第一晶体管与第二晶体管，所述计数电路包括电阻、电容与电压比较器，

所述反相器的输入端耦接所述第一标记信号，

所述第一晶体管的第一端耦接系统电压，所述第一晶体管的控制端耦接所述反相器的输出端，

所述第二晶体管的第一端耦接第一参考电压，所述第二晶体管的第二端耦接至所述第一晶体管的第二端，所述第二晶体管的控制端耦接所述反相器的所述输出端，所述第二晶体管的通道宽度小于所述第一晶体管的通道宽度，

所述电阻的第一端耦接至所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第二端，

所述电容的第一端耦接至所述电阻的第二端，所述电容的第二端耦接所述第一参考电压，

所述电压比较器的反相输入端耦接第二参考电压，所述电压比较器的非反相输入端耦接所述电容的所述第一端，而所述电压比较器的输出端输出所述第二标记信号。

6.一种消除突波方法，用以对第一标记信号进行消除突波而获得第二标记信号，其特征在于，所述消除突波方法包括：

在所述第一标记信号为第一逻辑态的期间，以上升速率累加计数结果；

在所述第一标记信号为第二逻辑态的期间，以下降速率累减所述计数结果，其中所述上升速率快于所述下降速率；以及

依据所述计数结果与门槛值的关系而设定所述第二标记信号的逻辑态；

其中，所述门槛值包含第一门槛值与第二门槛值，当所述计数结果大于或等于所述第一门槛值时将所述第二标记信号设定为致能态，当所述计数结果小于或等于所述第二门槛值时将所述第二标记信号设定为失能态，以及当所述计数结果小于所述第一门槛值且大于所述第二门槛值时，将所述第二标记信号的逻辑态维持不变。

7.一种交流发电机的指示灯开关的短路保护装置，其特征在于，所述短路保护装置包括：

检测电路，耦接至所述指示灯开关，以检测流经所述指示灯开关的电流量，并依据所述电流量而设定第一标记信号的逻辑态；

消除突波电路，其输入端耦接至所述检测电路的输出端以接收所述第一标记信号，并依据所述第一标记信号的逻辑态而选择以上升速率累加计数结果或以下降速率累减所述计数结果，以及所述消除突波电路依据所述计数结果与门槛值的关系而设定第二标记信号的逻辑态，其中所述上升速率快于所述下降速率；以及

控制电路，其第一输入端用以接收指示灯指令，所述控制电路的第二输入端耦接至所述消除突波电路的输出端以接收所述第二标记信号，所述控制电路的输出端耦接至所述指示灯开关的控制端，其中所述控制电路依据所述第二标记信号的逻辑态而对应控制所述指示灯开关，在所述第二标记信号为失能态的期间，所述控制电路依据所述指示灯指令而对应控制所述指示灯开关，以及在所述第二标记信号为致能态的期间，所述控制电路忽略所述指示灯指令并控制所述指示灯开关为截止。

8.根据权利要求7所述的短路保护装置，其特征在于，所述控制电路包括：

电阻，其第一端耦接至所述指示灯开关的第一端，其中所述指示灯开关的第二端耦接至第一参考电压；

电容，其第一端耦接至所述电阻的第二端，所述电容的第二端耦接所述第一参考电压；

运算放大器，其反相输入端耦接第二参考电压，所述运算放大器的非反相输入端耦接所述电容的所述第一端，而所述运算放大器的输出端耦接至所述指示灯开关的所述控制端；

非门，其输入端耦接至所述消除突波电路的输出端以接收所述第二标记信号；

与非门，其第一输入端用以接收所述指示灯指令，所述与非门的第二输入端耦接至所述非门的输出端；以及

晶体管，其控制端耦接至所述与非门的输出端，所述晶体管的第一端耦接至所述指示灯开关的所述控制端，所述晶体管的第二端耦接所述第一参考电压。

9.根据权利要求7所述的短路保护装置，其特征在于，所述消除突波电路包括：

速率电路，用以提供上升速率与下降速率，其中所述上升速率快于所述下降速率；以及

计数电路，耦接至所述速率电路；其中在所述第一标记信号为所述致能态的期间，所述速率电路提供所述上升速率给所述计数电路，而所述计数电路以所述上升速率累加计数结果；在所述第一标记信号为所述失能态的期间，所述速率电路提供所述下降速率给所述计数电路，而所述计数电路以所述下降速率累减所述计数结果；以及所述计数电路依据所述计数结果与所述门槛值的关系而设定所述第二标记信号的逻辑态。