CN110854940B - 具有电子断路器的电源供应设备 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种具有电子断路器的电源供应设备，包含有一电源输出端、一电源转换器及一电子断路器。藉由电子断路器的运作，当一电器设备作为负载电连接在电源输出端与接地端之间时，电子断路器被启动，使该电源转换器输出的电压能够被输出至电源输出端，对电器设备进行充电。当电器设备充电完毕被移开时，电子断路器关闭，使电源转换器输出的电压无法输出至电源输出端。如此一来，即便电源输出端外露在外壳外面，当电器设备没有在充电时，电源输出端不会输出电压，因此使用者不会因为误触而被电击，进而提高使用的安全性。

Description

具有电子断路器的电源供应设备
技术领域
本发明一种电源供应设备，尤指一种具有电子断路器的电源供应设备。
背景技术
现代人家中会有许多的电器设备，而电器设备一般而言，皆会具有一电线，让电器设备能通过电线电连接至插座，以接收市电电能而正常运作。此外，当电器设备为可移动式的时候，为了方便使用者使用，会直接在可移动式的电器设备中设置电池，让电器设备能直接接收电池电能而正常运作，藉此摆脱电线的限制，方便使用者移动。而当电池的电力被消耗完毕时，使用者就必须对电器设备进行充电，方便下一次的使用。
较常用的充电方式，是通过设置一充电设备，并将充电设备设置于定位后，将充电设备通过电线电连接至插座接收电能，且充电设备设置有一组第一充电电极。当电器设备中的电池没电时，使用者便可直接将电器设备放置于充电设备上，藉此将电器设备上的一组第二充电电极与充电设备上的该组第一充电电极接触，让电器设备中的电池能通过该组第一充电电极电连接至该充电设备，进行充电。
前述电器设备若以扫地机为例，为方便扫地机自行移向充电设备并构成电接触，充电设备的该组第一充电电极在设置上必须外露在外壳外面，才能够与电器设备的该组第二充电电极接触。但是，当充电设备的该组第一充电电极外露在外壳外面时，就容易被使用者误触而导致使用者被电击。因此现有的充电设备势必要进行改良。
发明内容
有鉴于现有的充电设备其充电电极外露，容易被用者误触而导致使用者被电击的危险，本发明提出一种具有电子断路器的电源供应设备，在未对电器设备进行充电时，关闭电极上的电源，避免使用者误触的危险。
该具有电子断路器的电源供应设备包含有：
一电源输出端；
一电源转换器，具有一第一电压输出端、一第二电压输出端；
一电子断路器，包括有：
一电子开关，连接于该电源输出端和该电源转换器的第二电压输出端之间，该电子开关并具有一控制端，以控制其通断；
一第一比较器，具有一第一正输入端、一第一负输入端及一第一输出端；该第一正输入端通过一第一分压电路连接该第一电压输出端，该第一负输入端通过一第二分压电路连接该第二电压输出端；
一开关电路，其连接于该第一比较器的第一输出端和该电子开关的控制端之间。
本发明藉由电子断路器的运作，当一电器设备作为负载电连接在该电源输出端与该接地端之间时，该电子断路器的第一比较器的第一正输入端的电压大于第一负输入端的电压，藉此通过该开关电路使电子开关导通，藉此使该电源转换器的第二电压输出端连接该电源输出端，藉此对该电器设备进行充电。当该电器设备充电完毕而被移开时，该电子断路器的第一比较器的第一正输入端的电压小于第一负输入端的电压，此时该开关电路将使电子开关关闭，进而切断该电源转换器的第二电压输出端与该电源输出端。如此一来，即便该电源输出端被外露在外壳外面，当电器设备没有在充电的时候，该电源输出端不会供电，因此使用者也不会因为误触而被电击，进而提高使用的安全性。
附图说明
图1是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第一较佳实施例的电路示意图。
图2是本发明具有电子断路器的电源供应设备的电源转换器的电路示意图。
图3A至图3D是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第一较佳实施例的使用流程示意图。
图4是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第二较佳实施例的电路示意图。
图5A至图5E是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第二较佳实施例的使用流程示意图。
图6是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第三较佳实施例的电路示意图。
附图标记：
11 电源转换器、直流/直流转换器
111 一次侧回路单元
112 一次侧耦合线圈
113 第一二次侧耦合线圈
114 第二二次侧耦合线圈
115 控制单元
12 电子断路器
121 第一比较器
122 电子开关
123 开关电路
124 第一分压电路
125 第二分压电路
13 功率因数转换器
14 短路保护器
141 第二比较器
142 第三分压电路
143 短路保护开关电路
20 电源
30 电器设备
具体实施方式
以下配合附图及本发明较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段。
请参阅图1所示，本发明为一具有电子断路器的电源供应设备，该具有电子断路器的电源供应设备的一第一较佳实施例包含有一电源输出端Vout、一电源转换器11及一电子断路器12(electronic circuit breaker)。在本较佳实施例中，该电源转换器11为一直流/直流转换器(DC-to-DC converter)11。
该电源转换器11包含有一第一电压输出端OUT1及一第二电压输出端OUT2。
该电子断路器12包含有一第一比较器121、一电子开关122、一开关电路123、一第一分压电路124及一第二分压电路125。该电子开关122连接于该电源输出端Vout和该电源转换器11的第二电压输出端之间，该电子开关并具有一控制端，以控制其通断。
该第一比较器121包含有一第一正输入端、一第一负输入端及一第一输出端。在本较佳实施例中，该第一比较器121的型号为LM339。
该第一分压电路124连接于该第一正输入端及该第一电压输出端OUT1之间。该第二分压电路125连接于该第一负输入端及该第二电压输出端OUT2之间。该开关电路123连接于该第一比较器121的第一输出端和该电子开关122的控制端之间。
本发明藉由电子断路器12的运作，当一电器设备作为负载电连接在该电源输出端Vout与一接地端GND之间时，该电子断路器12的第一比较器121的第一正输入端的电压大于第一负输入端的电压，藉此通过该开关电路123使电子开关122导通，藉此使该电源转换器11的第二电压输出端OUT2连接该电源输出端Vout，藉此对该电器设备进行充电。当该电器设备充电完毕而被移开时，该电子断路器12的第一比较器121的第一正输入端的电压小于第一负输入端的电压，此时该开关电路123将使电子开关122关闭，进而切断该电源转换器11的第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout。如此一来，即便该电源输出端Vout被外露在外壳外面，当电器设备没有在充电的时候，该电源输出端Vout不会供电，因此使用者也不会因为误触而被电击，进而提高使用的安全性。
请进一步参阅图2所示，该电源转换器11包含有一一次侧回路单元111、一一次侧耦合线圈112、一第一二次侧耦合线圈113、一第二二次侧耦合线圈114及一控制单元115。
该一次侧回路单元111供电连接至一电源20以输入交流电源。该一次侧耦合线圈112电连接至该一次侧回路单元111。该第一二次侧耦合线圈113与该一次侧耦合线圈112耦合，并连接该第一电压输出端OUT1，以通过该第一电压输出端OUT1输出一第一电压。该第二二次侧耦合线圈114与该一次侧耦合线圈112耦合，并连接该第二电压输出端OUT2，以通过该第二电压输出端OUT2输出一第二电压。该第一二次侧耦合线圈113的线圈匝数大于该第二二次侧耦合线圈114的线圈匝数。该控制单元115电连接至该第二二次侧耦合线圈114及该一次侧回路单元111，且该控制单元115根据该第二二次侧耦合线圈1114输出的第二电压产生一控制信号控制该一次侧回路单元111。在本较佳实施例中，该控制信号为一脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation)信号。
该电子断路器12的第二分压电路125包含有一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3及一第四电阻R4。
该第一电阻R1电连接在该第二电压输出端OUT2与该第一负输入端之间。该第二电阻R2电连接在该第一负输入端与该电源输出端Vout之间。该第三电阻R3电连接在该电源输出端Vout与该接地端GND之间。该第四电阻R4电连接在该第一负输入端与该接地端GND之间。
该电子断路器12的第一分压电路124包含有一第五电阻R5、一第六电阻R6、一第七电阻R7及一第八电阻R8。
该第五电阻R5电连接在该第一电压输出端OUT1与该第一正输入端之间。该第六电阻R6电连接在该第一正输入端与该接地端GND之间。该第七电阻R7电连接在该第一正输入端与该第一输出端之间。该第八电阻R8电连接在该第二电压输出端OUT2与该第一输出端之间。
该开关电路123包含有一第一晶体管Q1、一第二晶体管Q2及一第三晶体管Q3。
该第一晶体管Q1具有一漏极、一栅极及一源极，该栅极电连接至该第一输出端，该源极电连接至该接地端GND。该第二晶体管Q2具有一射极、一基极及一集极，该射极电连接至该第一电压输出端OUT1，该基极电连接至该第一晶体管Q1的漏极。该第三晶体管Q3具有一射极、一基极及一集极，该第三晶体管Q3的集极电连接至该第一电压输出端OUT1，该第三晶体管Q3的基极电连接至该第二晶体管Q2的集极。
该电子开关122包含有一第九电阻R9及一第四晶体管Q4。
该第四晶体管Q4具有一漏极、一栅极及一源极，该第四晶体管Q4的漏极电连接至该第二电压输出端OUT2，该第四晶体管Q4的栅极电连接至该第三晶体管Q3的射极，该第四晶体管Q4的源极电连接至该电源输出端Vout。该第九电阻R9电连接在该第四晶体管Q4的栅极与该第四晶体管Q4的源极之间。
有关于本发明具有电子断路器的电源供应设备的电子断路器12的电路运作方式，详如下述。
请参阅图3A所示，当一般待机状态，也就是当一电器设备未电连接至该电源输出端Vout进行充电时，该第一电压输出端OUT1输出的第一电压通过该第五电阻R5、第六电阻R6及该第七电阻R7进行分压后，产生一第一分压V1输出至该第一比较器121的第一正输入端。该第二电压输出端OUT2输出的第二电压通过该第一电阻R1、第二电阻R2及该第三电阻R3进行分压后，产生一第二分压V2输出至该第一比较器121的第一负输入端。在本较佳实施例中，在该待机状态下，该第一分压V1小于该第二分压V2。由于在该待机状态下，该第一正极输入端的电压值小于该第一负极输入端的电压值，因此该第一比较器121的第一输出端将会接地，提供0V的电压。
请参阅图3B所示，当电器设备30电连接至该电源输出端Vout时，由于该电器设备30与该第三电阻R3并联，因此通过该第一电阻R1、第二电阻R2及该第三电阻R3进行分压而产生的第二分压V2将会减少，使该第二分压V2小于该第一分压V1。如此一来，该第一正极输入端的电压值将会大于该第一负极输入端的电压值，该第一比较器121的第一输出端将会形成开路(floating)。
请参阅图3C所示，当该第一比较器121的第一输出端形成开路(floating)时，该第二电压输出端OUT2输出的第二电压将会通过该第八电阻R8、第七电阻R7及该第六电阻R6进行分压后，在该第一比较器121的第一输出端产生一第三分压V3。
由于该第三分压V3进一步输出至该第一晶体管Q1的栅极，使该第一晶体管Q1的栅极与源极之间产生电压差，让该第一晶体管Q1进入导通状态，使该第一晶体管Q1的漏极与源极导通，进一步使该第二晶体管Q2的基极通过该第一晶体管Q1连接至该接地端GND。而该第二晶体管Q2的基极接地，因此该第二晶体管Q2的射极与基极之间产生压差，使该第二晶体管Q2的射极与集极导通，进一步使该第三晶体管Q3的基极通过该第二晶体管Q2连接至该第一电压输出端OUT1。当该第三晶体管Q3的基极连接至该第一电压输出端OUT1时，该第三晶体管Q3的基极与射极之间产生压差，使该第三晶体管Q3的射极与集极导通，进一步使该第四晶体管Q4的栅极通过该第三晶体管Q3连接至该第一电压输出端OUT1。
最后，当该第三晶体管Q3的射极与集极导通时，该第一电压输出端OUT1通过该第九电阻R9及该第三电阻R3电连接至该接地端GND而形成回路，产生电流。因此该第四晶体管Q4的栅极与源极间通过该第九电阻R9产生压差，进而使该第四晶体管Q4的漏极与源极导通，令该第二电压输出端OUT2输出的第二电压能够通过该第四晶体管Q4输出至该电源输出端Vout，进而对电连接在该电源输出端Vout的电器设备30进行充电。
此外，由于该第二电压输出端OUT2是该电源转换器11的主回授回路，也就是说，该电源转换器11的控制单元115是根据该主回授回路的电压，也就是该第二电压输出端OUT2输出的第二电压判断是否要输出该控制信号。当该第二电压超过一阈值时，代表目前该电源转换器11的输出电压过高，因此该控制单元115便会暂停输出该控制信号，藉此使该电源转换器11的输出电压恢复到正常值，也就是该阈值以下，且该控制单元115于该第二电压未超过该阈值时，便会持续输出该控制信号，使该电源转换器11输出该第一电压与该第二电压。
因此，请参阅图3D所示，当该电器设备30被移除时，原本由该第一电压输出端OUT1通过该第九电阻R9及该第三电阻R3电连接至该接地端GND而形成回路所产生电流会因为该电器设备30被移除，而反流馈入该第二电压输出端OUT2，使该第二电压输出端OUT2输出的第二电压超过该阈值。此时，由于该第二电压输出端OUT2输出的第二电压超过该阈值，该控制单元115暂停输出该控制信号，而当该控制单元115未输出该控制信号时，该第一二次侧耦合线圈113与该第二二次侧耦合线圈114便不会偶合产生电压值。因此该第一电压输出端OUT1输出的第一电压便会开始下降，但是因为该第二电压输出端OUT2会接收到反流馈入的电流，使该第二电压输出端OUT2输出的第二电压会维持超过该阈值而不会下降。
由于该第一电压输出端OUT1输出的第一电压开始下降，且由于该第一分压V1是根据该第一电压产生的分压，因此该第一分压V1也会开始下降，当该第一分压V1下降而小于该第二分压V2时，该第一比较器121便会因为该第一正极输入端的电压值小于该第一负极输入端的电压值，使该第一比较器121的第一输出端接地，提供0V的电压。
当该使该第一比较器121的第一输出端接地，提供0V的电压时，该电子断路器12便会回到如图3A所示的待机状态。
举例来说，在待机状态下，该第一分压V1的电压值为1.5V，而该第二分压V2的电压值为2.5V，且该电源输出端Vout输出的电压值为2V。在该电器设备30进行充电时，该第一分压V1的电压值为16V，而该第二分压V2的电压值为15V，且该电源输出端Vout输出的电压值为18V。
根据上述举例的电压值与图3A至图3D的运作流程可简单整理如下表：
Figure BDA0001772042600000081
综上所述，本发明藉由电子断路器12的运作，当该电器设备30作为负载电连接在该电源输出端Vout与该接地端GND之间时，该电子断路器12便可被启动，使该电源转换器11的第二电压输出端OUT2的第二电压能够被输出至该电源输出端Vout，藉此对该电器设备30进行充电。当该电器设备30充电完毕而被移开时，该电子断路器12便可被关闭，使该电源转换器12的第二电压输出端OUT2的第二电压无法输出至该电源输出端Vout。如此一来，即便该电源输出端Vout被外露在外壳外面，当电器设备30没有在充电的时候，该电源输出端Vout不会输出该第二电压，因此使用者也不会因为误触而被电击，进而提高使用的安全性。
进一步而言，请参阅图4所示，该具有电子断路器的电源供应设备的一第二较佳实施例与上述的第一较佳实施例相同，但该具有电子断路器的电源供应设备还包含有一功率因数转换器13。该电源转换器11的一次侧回路单元111通过该功率因数转换器13电连接至该电源20。
此外，该电子断路器12进一步包含有一第五晶体管Q5、一第六晶体管Q6、一第十电阻R10及一第一电容C1。
该第五晶体管Q5具有一漏极、一栅极及一源极，且该第五晶体管Q5的栅极电连接至该第一比较器121的第一输出端，该第五晶体管Q5的源极电连接至该接地端GND。该第六晶体管Q6具有一漏极、一栅极及一源极，该第六晶体管Q6的漏极电连接至该第三晶体管Q3的基极，该第六晶体管Q6的栅极电连接至该第五晶体管Q5的漏极，该第六晶体管Q6的源极电连接至该接地端GND。该第十电阻R10电连接在该电源转换器11的第二电压输出端OUT2与该第五晶体管Q5的漏极之间。该第一电容C1电连接在该第六晶体管Q6的漏极与该第六晶体管Q6的源极之间。
由于该第五晶体管Q5的栅极与源极与该第一晶体管Q1的栅极与源极的连接方式相同，因此如图3C所示，当第一晶体管Q1进入导通状态时，该第五晶体管Q5也同样地会一起进入导通状态。而当该第五晶体管Q5进入导通状态时，该第六晶体管Q6的基极通过该第一晶体管Q5连接至该接地端GND，使该第六晶体管Q6进入截止状态。此外，如上述说明，当该第一晶体管Q1进入导通状态时，该第二晶体管Q2也会进入导通状态，因此该第一电压输出端OUT1便可通过该第二晶体管Q2对该第一电容C1充电，并让该第三晶体管Q3的基极的电压能随着该第一电容C1的充电而慢慢被提高，进一步让流经该第三晶体管Q3的射极与集极能够被慢慢地提高，让该电子断路器12被软性启动(soft start)。而该第一电容C1的电容值能够决定该第三晶体管Q3的基极的电压的提升速度，因此用者能通过设计该第一电容C1的电容值，设定该电子断路器12的软性启动时间。
此外，在本较佳实施例中，该具有电子断路器的电源供应设备进一步包含有一短路保护器14，且该短路保护器14包含有一第二比较器141、一第三分压电路142及一短路保护开关电路143。在本较佳实施例中，该第二比较器141的型号为LM339。
该第二比较器141包含有一第二正输入端、一第二负输入端及一第二输出端，该第二比较器141的第二负输入端电连接至该第一比较器121的第一负输入端。该第三分压电路142连接于该第二正输入端及该第一电压输出端OUT1之间。该短路保护开关电路143连接于该第二比较器141的第二输出端和该第一比较器121的第一输出端之间。
进一步而言，该短路保护器14还包含有一二极管D。
该二极管D包含有一阳极及一阴极，且该二极管D的阳极电连接至该第三晶体管Q3的射极。
该短路保护器14的第三分压电路142包含有一第十一电阻R11、一第十二电阻R12、一第十三电阻R13及一第十四电阻R14。
该第十一电阻R11电连接在该二极管D的阴极与该第二正输入端之间。该第十二电阻R12电连接在该第二正输入端与该接地端GND之间。该第十三电阻R13电连接在该第二正输入端与该第二输出端之间。该第十四电阻R14电连接在该第一电压输出端与该第二输出端之间。
该短路保护器14的短路保护开关电路143包含有一第七晶体管Q7。
该第七晶体管Q7具有一漏极、一栅极及一源极，该第七晶体管Q7的漏极电连接至该第一比较器121的第一输出端，该第七晶体管Q7的栅极电连接至该第二比较器141的第二输出端，该第七晶体管Q7的源极电连接至该接地端GND。
有关于本发明具有电子断路器的电源供应设备的短路保护器14的电路运作方式，详如下述。
请参阅图5A所示，当使用者不小心误触外露的该电源输出端Vout，导致该电源输出端Vout与该接地端GND短路时，该第二分压V2会因为该第三电阻R3的两端短路而降低，进而使得降低后的第二分压V2小于该第一分压V1。因此该第一负极输入端的电压值小于该第一正极输入端的电压值，使得该第一比较器121的第一输出端将会形成开路(floating)。此时，同上述关于图3C的说明，该第一晶体管Q1、该第二晶体管Q2及该第三晶体管Q3将会被导通，而通过该第一电容C1，该电子断路器12将会软性启动，慢慢提高该第三晶体管Q3的射极的电压。
同时，由于该第三晶体管Q3被导通，该第一电压输出端OUT1将会通过该第三晶体管Q3、该二极管D、该第十一电阻R11及该第十二电阻R12连接至该接地端GND，而形成一回路。藉此提供该第二比较器141的第二正输入端一第四分压V4。同时，由于该电源输出端Vout与该接地端GND短路，该第二分压V2降低，使该第二分压V2小于该第四分压V4。而该第二分压V2也一并输出至该第二比较器141的第二负输入端，因此，该第二比较器141的第二正输入端的电压值大于该第二负输入端的电压值，使得该第二比较器141的第二输出端将会形成开路(floating)。
请参阅图5B所示，当该第二比较器141的第二输出端形成开路时，该第一电压输出端OUT1将会通过该第十四电阻R14、该第十三电阻R13及该第十二电阻R12连接至该接地端GND，而形成一回路，并产生一第五分压V5输出至该第七晶体管Q7的栅极，令该第七晶体管Q7的漏极与源极导通。且由于该第七晶体管Q7的漏极连接至该第一比较器121的第一输出端，当该第七晶体管Q7的漏极与源极导通时，该第一晶体管Q1的栅极便可通过该第七晶体管Q7连接至该接地端GND，藉由该短路保护器14锁住该电子断路器12，让该第一晶体管Q1、该第二晶体管Q2及该第三晶体管Q3皆不会导通。因此，该第一电压输出端OUT1便无法通过该第三晶体管Q3连接至该第四晶体管Q4的栅极，令该第四晶体管Q4无法导通，控制该电源输出端Vout的电压维持在待机状态下的电压。
当该电源输出端Vout与该接地端GND的短路状态被排除后，该第二分压V2将会逐渐回升至待机状态下的电压值。请参阅图5C所示，当短路状态被排除的当下，该第二分压V2会从短路状态下的电压值逐渐上升，在尚未超过该第一分压V1，该第一比较器121的第一输出端将会形成开路，且该第二比较器141的第二输出端也会形成开路，因此电路作用原理与图5B相同，在此不再赘述。
请参阅图5D所示，当该第二分压V2上升超过该第一分压V1，但尚未超过该第四分压V4时，该第一比较器121的第一输出端将会接地，而该第二比较器141的第二输出端会形成开路。此时，该第一晶体管Q1的栅极将会同时通过该第一比较器121的第一输出端接地，以及通过该第七晶体管Q7的导通而接地，藉由该短路保护器14锁住该电子断路器12，以及该电子断路器12本身进入待机状态，使该电源输出端Vout的电压维持在待机状态下的电压。
请参阅图5E所示，当该第二分压V2持续上升而超过该第一分压V1且超过该第四分压V4时，该第一比较器121的第一输出端将会接地，且该第二比较器141的第二输出端接地。此时，该第一晶体管Q1的栅极将会通过该第一比较器121的第一输出端接地。但当该第二分压V2超过该第四分压V4时，该第七晶体管Q7的栅极将会通过该第二比较器141的第二输出端接地，因而关闭了该第七晶体管Q7，使该短路保护器14不会锁住该电子断路器12。然而，由于该第一晶体管Q1的栅极通过该第一比较器121的第一输出端接地，使得该电子断路器12进入待机状态，让该电源输出端Vout的电压维持在待机状态下的电压。
举例来说，在待机状态下，该第一分压V1的电压值为1.5V，而该第二分压V2的电压值为2.5V。在该短路保护器14锁住该电子断路器12时，该第四分压V4的电压值为2V。
根据上述举例的电压值与图5A至图5E的运作流程可简单整理如下表：
Figure BDA0001772042600000121
由此可知，由于该短路保护器14在解除锁定的过程中，该电子断路器12在该短路保护器14仍锁住该电子断路器12的时候，该电子断路器12就会先进入待机状态，让锁住状态与待机状态的有效时间重迭，藉此确保该电子断路器12在解除锁定状态的过程中，不会使该第四晶体管Q4导通，避免该第二电压输出端OUT2输出的第二电压输出至该电源输出端Vout而电击到误触的使用者。
进一步而言，请参阅图6所示，该具有电子断路器的电源供应设备的一第三较佳实施例与上述的第二较佳实施例相同，且该短路保护器还包含有一齐纳二极管ZD。该齐纳二极管ZD包含有一阳极及一阴极。该二极管D的阳极通过该齐纳二极管ZD电连接至该第三晶体管Q3的射极，且该齐纳二极管ZD的阳极电连接至该二极管D的阳极，而该齐纳二极管ZD的阴极电连接至该第三晶体管Q3的射极。
通过该齐纳二极管ZD的设置，让该第一电压输出端OUT1输出的第一电压必须超过该齐纳二极管ZD的崩溃电压才能够启动该短路保护器14，藉此避免电压浮动时造成的误启动。
该短路保护器进一步包含有一第十五电阻R15。该第七晶体管Q7的漏极通过该第十五电阻R15电连接至该第一比较器121的第一输出端。
而该电子断路器进一步包含有一第十六电阻R16及一第十七电阻R17。该第二晶体管Q2的基极通过该第十六电阻R16电连接至该第一晶体管Q1的漏极。该第三晶体管Q3的基极通过该第十七电阻R17电连接至该第二晶体管Q2的集极。
此外，该电子断路器进一步包含有一第二电容C2、一第一输出电容Cout1及一第二输出电容Cout2。该第二电容C2电连接在该第一比较器121的负输入端与该接地端GND之间。该第一输出电容Cout1电连接在该第二电压输出端OUT2与该接地端GND之间。该第二输出电容Cout2电连接在该电源输出端Vout与该接地端GND之间。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种具有电子断路器的电源供应设备，包含有：
一电源输出端；
一电源转换器，具有一第一电压输出端及一第二电压输出端；
一电子断路器，包含有：
一电子开关，连接于该电源输出端和该电源转换器的第二电压输出端之间，该电子开关并具有一控制端，以控制其通断；
一第一比较器，包含有一第一正输入端、一第一负输入端及一第一输出端；
一第一分压电路，连接于该第一正输入端及该第一电压输出端之间；
一第二分压电路，连接于该第一负输入端及该第二电压输出端之间；
一开关电路，连接于该第一比较器的第一输出端和该电子开关的控制端之间；
其特征在于，其中该开关电路包含有：
一第一晶体管，具有一漏极、一栅极及一源极，该栅极电连接至该第一输出端，该源极电连接至接地端；
一第二晶体管，具有一射极、一基极及一集极，该射极电连接至该第一电压输出端，该基极电连接至该第一晶体管的漏极；
一第三晶体管，具有一射极、一基极及一集极，该第三晶体管的集极电连接至该第一电压输出端，该第三晶体管的基极电连接至该第二晶体管的集极。
2.根据权利要求1所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该电源转换器进一步包含有：
一一次侧回路单元，供电连接至一电源接收电能；
一一次侧耦合线圈，电连接至该一次侧回路单元；
一第一二次侧耦合线圈，与该一次侧耦合线圈耦合，并连接该第一电压输出端，以通过该第一电压输出端输出一第一电压；
一第二二次侧耦合线圈，与该一次侧耦合线圈耦合，并连接该第二电压输出端，以通过该第二电压输出端输出一第二电压；其中该第一二次侧耦合线圈的线圈匝数大于该第二二次侧耦合线圈的线圈匝数；
一控制单元，电连接至该第二二次侧耦合线圈及该一次侧回路单元，且该控制单元根据该第二二次侧耦合线圈输出的第二电压产生一控制信号控制该一次侧回路单元。
3.根据权利要求2所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该电子开关包含有：
一第四晶体管，具有一漏极、一栅极及一源极，该第四晶体管的漏极电连接至该第二电压输出端，该第四晶体管的栅极电连接至该第三晶体管的射极，该第四晶体管的源极电连接至该电源输出端；
一第九电阻，电连接在该第四晶体管的栅极与该第四晶体管的源极之间。
4.根据权利要求3所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该电子断路器进一步包含有：
一第五晶体管，具有一漏极、一栅极及一源极，该第五晶体管的栅极电连接至该第一比较器的第一输出端，该第五晶体管的源极电连接至该接地端；
一第六晶体管，具有一漏极、一栅极及一源极，该第六晶体管的漏极电连接至该第三晶体管的基极，该第六晶体管的栅极电连接至该第五晶体管的漏极，该第六晶体管的源极电连接至该接地端；
一第十电阻，电连接在该电源转换器的第二电压输出端与该第五晶体管的漏极之间；
一第一电容，电连接在该第六晶体管的漏极与该第六晶体管的源极之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，进一步包含有一短路保护器，且该短路保护器包含有：
一第二比较器，包含有一第二正输入端、一第二负输入端及一第二输出端，该第二比较器的第二负输入端电连接至该第一比较器的第一负输入端；
一第三分压电路，连接于该第二正输入端及该第一电压输出端之间；
一短路保护开关电路，连接于该第二比较器的第二输出端和该第一比较器的第一输出端之间。
6.根据权利要求5所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该短路保护器进一步包含有：
一二极管，包含有一阳极及一阴极，该二极管的阳极电连接至该第三晶体管的射极。
7.根据权利要求5所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该短路保护器的短路保护开关电路包含有：
一第七晶体管，具有一漏极、一栅极及一源极，该第七晶体管的漏极电连接至该第一比较器的第一输出端，该第七晶体管的栅极电连接至该第二比较器的第二输出端，该第七晶体管的源极电连接至该接地端。
8.根据权利要求7所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该短路保护器进一步包含有：
一齐纳二极管，包含有一阳极及一阴极；其中该二极管的阳极通过该齐纳二极管电连接至该第三晶体管的射极，且该齐纳二极管的阳极电连接至该二极管的阳极，而该齐纳二极管的阴极电连接至该第三晶体管的射极。
9.根据权利要求7所述的电子断路器的电源供应设备，其特征在于，其中该短路保护器进一步包含有：
一第十五电阻；其中该第七晶体管的漏极通过该第十五电阻电连接至该第一比较器的第一输出端。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102055351A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 英特赛尔美国股份有限公司 具有低功耗呃逆备用操作的电源
CN104767270A (zh) * 2015-03-25 2015-07-08 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种具有负载检测功能的移动充电电源
CN107785968A (zh) * 2017-12-05 2018-03-09 广州金升阳科技有限公司 充电电源的电池短路保护电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102055351A (zh) * 2009-10-30 2011-05-11 英特赛尔美国股份有限公司 具有低功耗呃逆备用操作的电源
CN104767270A (zh) * 2015-03-25 2015-07-08 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种具有负载检测功能的移动充电电源
CN107785968A (zh) * 2017-12-05 2018-03-09 广州金升阳科技有限公司 充电电源的电池短路保护电路

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