CN107449953B - 输入电压断电检测装置及具有其的电源供应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输入电压断电检测装置及具有其的电源供应器，该装置包含一电压调整单元、一时间延迟单元、一电压箝制单元、一辅助电压放电开关单元及一隔离通知单元；该电压调整单元用于接收输入电压；该时间延迟单元利用输入电压产生直流电压；在输入电压断电之后，储存于该时间延迟单元内的直流电压经由该电压调整单元进行放电；当直流电压下降至一预设电压时，该辅助电压放电开关单元导通，使得一辅助电压线圈传送工作电压至该隔离通知单元；在该隔离通知单元接收到工作电压之后，该隔离通知单元通知电子设备输入电压断电。

Description

输入电压断电检测装置及具有其的电源供应器

技术领域

本发明有关于一种检测装置及电源供应器，特别是一种输入电压断电检测装置及具有输入电压断电检测装置的电源供应器。

背景技术

相关技术的切换式电源供应器的输出电压具有保持时间(hold-up time)的设计；相关技术的输入电压断电检测装置检测到输入电压(例如市电)断电时，相关技术的输入电压断电检测装置会通知电子设备，使得电子设备可在保持时间结束前将数据备份储存并做好关机准备。因此，相关技术的输入电压断电检测装置非常的重要；然而，相关技术的输入电压断电检测装置的缺点为功率损耗过高。

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输入电压断电检测装置。

为改善上述现有技术的缺点，本发明的又一目的在于提供一种具有输入电压断电检测装置的电源供应器。

为达成本发明的上述目的，本发明的输入电压断电检测装置包含：一电压调整单元，该电压调整单元用于接收一输入电压；一时间延迟单元，该时间延迟单元电性连接至该电压调整单元并利用该输入电压产生一直流电压；一电压箝制单元，该电压箝制单元电性连接至该电压调整单元及该时间延迟单元；一辅助电压放电开关单元，该辅助电压放电开关单元电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及一辅助电压线圈；及一隔离通知单元，该隔离通知单元电性连接至该辅助电压线圈、该辅助电压放电开关单元及一电子设备。该电压调整单元包含：一第一分压电阻，该第一分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压放电开关单元；及一第二分压电阻，该第二分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元、该辅助电压放电开关单元及该第一分压电阻，该辅助电压放电开关单元包含：一第一晶体管开关，该第一晶体管开关电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压线圈；一第二晶体管开关，该第二晶体管开关电性连接至该辅助电压线圈及该第一晶体管开关，一第一电阻，该第一电阻电性连接至该辅助电压线圈、该第一晶体管开关及该第二晶体管开关；及一第二电阻，该第二电阻电性连接至该第一晶体管开关、该第二晶体管开关及该第一电阻。其中，该第一分压电阻及该第二分压电阻对该输入电压进行分压，以在该第一分压电阻及该第二分压电阻之间的连接点得到一第一分压；该第一分压电阻及该第二分压电阻传送该第一分压至该时间延迟单元及该电压箝制单元；该时间延迟单元储存该第一分压以得到该直流电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元对该第一分压进行滤波稳压以得到一稳压电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元传送该稳压电压至该辅助电压放电开关单元；当该辅助电压放电开关单元的该第一晶体管开关接收到该稳压电压时，该第一晶体管开关导通接地，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关不导通，使得该辅助电压线圈不传送一工作电压至该隔离通知单元；在该输入电压断电之后，储存于该时间延迟单元内的该直流电压经由该电压调整单元的该第二分压电阻进行放电；当该直流电压下降至一预设电压时，该第一晶体管开关不导通，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关导通，使得该辅助电压线圈传送该工作电压至该隔离通知单元；在该隔离通知单元接收到该工作电压之后，该隔离通知单元通知该电子设备该输入电压断电。

为达成本发明的上述又一目的，本发明的具有输入电压断电检测装置的电源供应器包含：一输入电压断电检测装置；一辅助电压线圈，该辅助电压线圈电性连接至该输入电压断电检测装置；一主转换器，该主转换器电性连接至该辅助电压线圈；一脉冲宽度调制控制器，该脉冲宽度调制控制器电性连接至该辅助电压线圈及该主转换器；一初级侧滤波电容，该初级侧滤波电容电性连接至该主转换器；一桥式整流器，该桥式整流器电性连接至该初级侧滤波电容、该脉冲宽度调制控制器及该辅助电压线圈；一输出端整流滤波器，该输出端整流滤波器电性连接至该主转换器及一电子设备；及一反馈电路，该反馈电路电性连接至该输出端整流滤波器、该电子设备及该脉冲宽度调制控制器。其中，该输入电压断电检测装置包含：一电压调整单元，该电压调整单元用于接收一输入电压；一时间延迟单元，该时间延迟单元电性连接至该电压调整单元并利用该输入电压产生一直流电压；一电压箝制单元，该电压箝制单元电性连接至该电压调整单元及该时间延迟单元；一辅助电压放电开关单元，该辅助电压放电开关单元电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压线圈；及一隔离通知单元，该隔离通知单元电性连接至该辅助电压线圈、该辅助电压放电开关单元及该电子设备。该电压调整单元包含：一第一分压电阻，该第一分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压放电开关单元；及一第二分压电阻，该第二分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元、该辅助电压放电开关单元及该第一分压电阻，该辅助电压放电开关单元包含：一第一晶体管开关，该第一晶体管开关电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压线圈；一第二晶体管开关，该第二晶体管开关电性连接至该辅助电压线圈及该第一晶体管开关，一第一电阻，该第一电阻电性连接至该辅助电压线圈、该第一晶体管开关及该第二晶体管开关；及一第二电阻，该第二电阻电性连接至该第一晶体管开关、该第二晶体管开关及该第一电阻。其中，该第一分压电阻及该第二分压电阻对该输入电压进行分压，以在该第一分压电阻及该第二分压电阻之间的连接点得到一第一分压；该第一分压电阻及该第二分压电阻传送该第一分压至该时间延迟单元及该电压箝制单元；该时间延迟单元储存该第一分压以得到该直流电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元对该第一分压进行滤波稳压以得到一稳压电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元传送该稳压电压至该辅助电压放电开关单元；当该辅助电压放电开关单元的该第一晶体管开关接收到该稳压电压时，该第一晶体管开关导通接地，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关不导通，使得该辅助电压线圈不传送一工作电压至该隔离通知单元；在该输入电压断电之后，储存于该时间延迟单元内的该直流电压经由该电压调整单元的该第二分压电阻进行放电；当该直流电压下降至一预设电压时，该第一晶体管开关不导通，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关导通，使得该辅助电压线圈传送该工作电压至该隔离通知单元；在该隔离通知单元接收到该工作电压之后，该隔离通知单元通知该电子设备该输入电压断电。

本发明的功效在于提供一种具有低功率损耗的输入电压断电检测装置。

附图说明

图1为本发明的输入电压断电检测装置方块图。

图2为本发明的电压与信号波形图。

图3为本发明的具有输入电压断电检测装置的电源供应器。

其中，附图标记：

输入电压断电检测装置10

电源供应器30

电子设备40

具有输入电压断电检测装置的电源供应器50

电压调整单元102

时间延迟单元104

电压箝制单元106

辅助电压放电开关单元108

隔离通知单元110

辅助电压放电电阻112

第一分压电阻114

第二分压电阻116

第一晶体管开关118

第二晶体管开关120

第一电阻122

第二电阻124

上拉电阻126

信号传送端128

信号接收端130

输入电压202

直流电压204

工作电压206

第一分压208

稳压电压210

输出电压212

辅助电压线圈302

主转换器304

脉冲宽度调制控制器306

初级侧滤波电容308

桥式整流器310

输出端整流滤波器312

反馈电路314

电磁干扰滤波器316

信号输入端402

时间点t1

时间点t2

时间点t3

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，请参阅以下的详细说明和附图说明如下，而附图与详细说明仅作为说明之用，并非用于限制本发明。

请参考图1，其为本发明的输入电压断电检测装置方块图。一输入电压断电检测装置10包含一电压调整单元102、一时间延迟单元104、一电压箝制单元106、一辅助电压放电开关单元108、一隔离通知单元110、一辅助电压放电电阻112及一上拉电阻126。该电压调整单元102包含一第一分压电阻114及一第二分压电阻116。该辅助电压放电开关单元108包含一第一晶体管开关118、一第二晶体管开关120、一第一电阻122及一第二电阻124。

该时间延迟单元104可为例如但本发明不限定为一电容；该电压箝制单元106可为例如但本发明不限定为一齐纳二极管；该隔离通知单元110可为例如但本发明不限定为一光耦合器。

该时间延迟单元104电性连接至该电压调整单元102；该电压箝制单元106电性连接至该电压调整单元102及该时间延迟单元104；该辅助电压放电开关单元108电性连接至该电压调整单元102、该时间延迟单元104、该电压箝制单元106及一电源供应器30的一辅助电压线圈302；该隔离通知单元110电性连接至该辅助电压线圈302、该辅助电压放电开关单元108及一电子设备40；该辅助电压放电电阻112电性连接至该隔离通知单元110及该辅助电压放电开关单元108；该上拉电阻126电性连接至该隔离通知单元110、该电源供应器30及该电子设备40；该第一分压电阻114电性连接至该时间延迟单元104、该电压箝制单元106及该辅助电压放电开关单元108；该第二分压电阻116电性连接至该时间延迟单元104、该电压箝制单元106、该辅助电压放电开关单元108及该第一分压电阻114；该第一晶体管开关118电性连接至该电压调整单元102、该时间延迟单元104、该电压箝制单元106及该辅助电压线圈302；该第二晶体管开关120电性连接至该辅助电压线圈302及该第一晶体管开关118；该第一电阻122电性连接至该辅助电压线圈302、该第一晶体管开关118及该第二晶体管开关120；该第二电阻124电性连接至该第一晶体管开关118、该第二晶体管开关120及该第一电阻122。

在一输入电压202(例如为一交流电压)断电之前：

该电压调整单元102用于接收该输入电压202；该第一分压电阻114及该第二分压电阻116对该输入电压202进行分压，以在该第一分压电阻114及该第二分压电阻116之间的连接点得到一第一分压208；该第一分压电阻114及该第二分压电阻116传送该第一分压208至该时间延迟单元104及该电压箝制单元106；该时间延迟单元104储存该第一分压208以得到一直流电压204；即，该时间延迟单元104利用来自该输入电压202的该第一分压208产生该直流电压204。

该时间延迟单元104及该电压箝制单元106对该第一分压208进行滤波稳压以得到一稳压电压210；该时间延迟单元104及该电压箝制单元106传送该稳压电压210至该辅助电压放电开关单元108的该第一晶体管开关118；当该辅助电压放电开关单元108的该第一晶体管开关118接收到该稳压电压210且通过该第一电阻122接收来自该辅助电压线圈302的电压时，该第一晶体管开关118导通接地，使得该第二晶体管开关120不导通，使得该辅助电压线圈302不传送一工作电压206至该隔离通知单元110；即，该辅助电压放电开关单元108不导通，使得该辅助电压线圈302不传送该工作电压206至该隔离通知单元110。

如果该辅助电压线圈302不传送该工作电压206至该隔离通知单元110，该隔离通知单元110的一信号传送端128即不导通，使得该隔离通知单元110的一信号接收端130不接地；如果该隔离通知单元110的该信号接收端130不接地，该电子设备40的一信号输入端402可透过该上拉电阻126接收从该电源供应器30输出至该电子设备40的一输出电压212；藉此，该电子设备40得知该输入电压202没有断电。

在该输入电压202断电之后：

该稳压电压210无法再被得到；储存于该时间延迟单元104内的该直流电压204经由该电压调整单元102的该第二分压电阻116进行放电并驱动该第一晶体管开关118(此时，该辅助电压线圈302仍有剩余电力可供电予该第一晶体管开关118)；当该直流电压204下降至一预设电压时，该第一晶体管开关118不导通，使得该第二晶体管开关120导通(此时，该辅助电压线圈302仍有剩余电力可供电予该第二晶体管开关120)，使得该辅助电压线圈302传送该工作电压206至该隔离通知单元110；即，该辅助电压放电开关单元108导通，使得该辅助电压线圈302传送该工作电压206至该隔离通知单元110。当该辅助电压放电开关单元108的该第二晶体管开关120导通时，该辅助电压线圈302通过该隔离通知单元110对该辅助电压放电电阻112进行放电。

在该隔离通知单元110的该信号传送端128接收到该工作电压206之后，该隔离通知单元110的该信号传送端128被导通以导通该隔离通知单元110的该信号接收端130接地；如果该隔离通知单元110的该信号接收端130接地，该电子设备40的该信号输入端402即接地，使得该电子设备40得知该输入电压202断电。藉此，该电子设备40可将数据备份储存并做好关机准备。

请参考图2，其为本发明的电压与信号波形图。在图2当中，由上而下第一条曲线代表该输入电压202；由上而下第二条曲线代表该电子设备40的该信号输入端402所接收到的信号；由上而下第三条曲线代表从该电源供应器30输出至该电子设备40的该输出电压212。

在一时间点t1，该输入电压202断电。在该时间点t1至一时间点t2之间，为一通知断电延迟时间。在该时间点t2，该电子设备40被通知该输入电压202断电。在该时间点t2至一时间点t3之间，该电子设备40可将数据备份储存并做好关机准备。在该时间点t1至该时间点t3之间，称为该电源供应器30的一保持时间(hold-up time)。因此，在该输入电压202断电之后以及在该保持时间结束之前，扣除掉该通知断电延迟时间，该电子设备40可将数据备份储存并做好关机准备。

请参考图3，其为本发明的具有输入电压断电检测装置的电源供应器。一具有输入电压断电检测装置的电源供应器50包含一输入电压断电检测装置10、一辅助电压线圈302、一主转换器304、一脉冲宽度调制控制器306、一初级侧滤波电容308、一桥式整流器310、一输出端整流滤波器312、一反馈电路314及一电磁干扰滤波器316。

该辅助电压线圈302电性连接至该输入电压断电检测装置10；该主转换器304电性连接至该辅助电压线圈302；该脉冲宽度调制控制器306电性连接至该辅助电压线圈302及该主转换器304；该初级侧滤波电容308电性连接至该主转换器304；该桥式整流器310电性连接至该初级侧滤波电容308、该脉冲宽度调制控制器306及该辅助电压线圈302；该输出端整流滤波器312电性连接至该主转换器304及一电子设备40；该反馈电路314电性连接至该输出端整流滤波器312、该电子设备40及该脉冲宽度调制控制器306；该电磁干扰滤波器316电性连接至该输入电压断电检测装置10、该桥式整流器310、该脉冲宽度调制控制器306及该辅助电压线圈302。该输入电压断电检测装置10所包含的元件叙述与图1相似者，为简洁因素，于此不再赘述。

本发明的功效在于提供一种具有低功率损耗的输入电压断电检测装置。当电源供应器检测到输出电压或电流异常并触发保护后，使用者将市电断电，辅助电压放电开关单元可将供电给初级侧脉冲宽度调制控制器的辅助电源电压迅速放电至脉冲宽度调制控制器的锁死重置电压准位(latch-reset threshold voltage)，使用者不需等待时间，断电后可立即重新送电。由于输入电压断电检测装置中检测市电电压的分压电阻阻抗很高，故本发明具有极低的功率损耗，且由于传递信号的光耦合器乃由辅助电源于放电时所驱动，故传递市电断电信号的功能并不会增加输入功率的损耗。本发明达成了同时结合辅助电源关机放电与市电断电检测的功能并具有极低的功率损耗。

综上所述，当知本发明已具有产业实用性、新颖性与创造性，又本发明的构造亦未曾见于同类产品及公开使用，完全符合发明专利申请要件。

Claims (5)

1.一种具有输入电压断电检测装置的电源供应器，其特征在于，包含：

一输入电压断电检测装置；

一辅助电压线圈，该辅助电压线圈电性连接至该输入电压断电检测装置；

一主转换器，该主转换器电性连接至该辅助电压线圈；

一脉冲宽度调制控制器，该脉冲宽度调制控制器电性连接至该辅助电压线圈及该主转换器；

一初级侧滤波电容，该初级侧滤波电容电性连接至该主转换器；

一桥式整流器，该桥式整流器电性连接至该初级侧滤波电容、该脉冲宽度调制控制器及该辅助电压线圈；

一输出端整流滤波器，该输出端整流滤波器电性连接至该主转换器及一电子设备；及

一反馈电路，该反馈电路电性连接至该输出端整流滤波器、该电子设备及该脉冲宽度调制控制器，

其中，该输入电压断电检测装置包含：

一电压调整单元，该电压调整单元用于接收一输入电压；

一时间延迟单元，该时间延迟单元电性连接至该电压调整单元并利用该输入电压产生一直流电压；

一电压箝制单元，该电压箝制单元电性连接至该电压调整单元及该时间延迟单元；

一辅助电压放电开关单元，该辅助电压放电开关单元电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压线圈；及

一隔离通知单元，该隔离通知单元电性连接至该辅助电压线圈、该辅助电压放电开关单元及该电子设备，

该电压调整单元包含：

一第一分压电阻，该第一分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压放电开关单元；及

一第二分压电阻，该第二分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元、该辅助电压放电开关单元及该第一分压电阻，

该辅助电压放电开关单元包含：

一第一晶体管开关，该第一晶体管开关电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压线圈；

一第二晶体管开关，该第二晶体管开关电性连接至该辅助电压线圈及该第一晶体管开关，

一第一电阻，该第一电阻电性连接至该辅助电压线圈、该第一晶体管开关及该第二晶体管开关；及

一第二电阻，该第二电阻电性连接至该第一晶体管开关、该第二晶体管开关及该第一电阻；

其中，该第一分压电阻及该第二分压电阻对该输入电压进行分压，以在该第一分压电阻及该第二分压电阻之间的连接点得到一第一分压；该第一分压电阻及该第二分压电阻传送该第一分压至该时间延迟单元及该电压箝制单元；该时间延迟单元储存该第一分压以得到该直流电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元对该第一分压进行滤波稳压以得到一稳压电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元传送该稳压电压至该辅助电压放电开关单元；当该辅助电压放电开关单元的该第一晶体管开关接收到该稳压电压时，该第一晶体管开关导通接地，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关不导通，使得该辅助电压线圈不传送一工作电压至该隔离通知单元；

在该输入电压断电之后，储存于该时间延迟单元内的该直流电压经由该电压调整单元的该第二分压电阻进行放电；当该直流电压下降至一预设电压时，该第一晶体管开关不导通，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关导通，使得该辅助电压线圈传送该工作电压至该隔离通知单元；在该隔离通知单元接收到该工作电压之后，该隔离通知单元通知该电子设备该输入电压断电。

2.如权利要求1所述的具有输入电压断电检测装置的电源供应器，其特征在于，该输入电压断电检测装置还包含：

一辅助电压放电电阻，该辅助电压放电电阻电性连接至该隔离通知单元及该辅助电压放电开关单元，

其中，当该辅助电压放电开关单元导通时，该辅助电压线圈通过该隔离通知单元对该辅助电压放电电阻进行放电。

3.如权利要求1所述的具有输入电压断电检测装置的电源供应器，其特征在于，该隔离通知单元为一光耦合器。

4.如权利要求1所述的具有输入电压断电检测装置的电源供应器，其特征在于，还包含：

一电磁干扰滤波器，该电磁干扰滤波器电性连接至该输入电压断电检测装置、该桥式整流器、该脉冲宽度调制控制器及该辅助电压线圈。

5.一种输入电压断电检测装置，其特征在于，包含：

一电压调整单元，该电压调整单元用于接收一输入电压；

一时间延迟单元，该时间延迟单元电性连接至该电压调整单元并利用该输入电压产生一直流电压；

一电压箝制单元，该电压箝制单元电性连接至该电压调整单元及该时间延迟单元；

一辅助电压放电开关单元，该辅助电压放电开关单元电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及一辅助电压线圈；及

一隔离通知单元，该隔离通知单元电性连接至该辅助电压线圈、该辅助电压放电开关单元及一电子设备，

该电压调整单元包含：

一第一分压电阻，该第一分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压放电开关单元；及

一第二分压电阻，该第二分压电阻电性连接至该时间延迟单元、该电压箝制单元、该辅助电压放电开关单元及该第一分压电阻，

该辅助电压放电开关单元包含：

一第一晶体管开关，该第一晶体管开关电性连接至该电压调整单元、该时间延迟单元、该电压箝制单元及该辅助电压线圈；

一第二晶体管开关，该第二晶体管开关电性连接至该辅助电压线圈及该第一晶体管开关，

一第一电阻，该第一电阻电性连接至该辅助电压线圈、该第一晶体管开关及该第二晶体管开关；及

一第二电阻，该第二电阻电性连接至该第一晶体管开关、该第二晶体管开关及该第一电阻；

其中，该第一分压电阻及该第二分压电阻对该输入电压进行分压，以在该第一分压电阻及该第二分压电阻之间的连接点得到一第一分压；该第一分压电阻及该第二分压电阻传送该第一分压至该时间延迟单元及该电压箝制单元；该时间延迟单元储存该第一分压以得到该直流电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元对该第一分压进行滤波稳压以得到一稳压电压；该时间延迟单元及该电压箝制单元传送该稳压电压至该辅助电压放电开关单元；当该辅助电压放电开关单元的该第一晶体管开关接收到该稳压电压时，该第一晶体管开关导通接地，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关不导通，使得该辅助电压线圈不传送一工作电压至该隔离通知单元；

在该输入电压断电之后，储存于该时间延迟单元内的该直流电压经由该电压调整单元的该第二分压电阻进行放电；当该直流电压下降至一预设电压时，该第一晶体管开关不导通，该辅助电压放电开关单元的该第二晶体管开关导通，使得该辅助电压线圈传送该工作电压至该隔离通知单元；在该隔离通知单元接收到该工作电压之后，该隔离通知单元通知该电子设备该输入电压断电。

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