TW201524057A - 保護外部系統的電路模組 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種保護外部系統的電路模組，主要當電壓輸入端的電源供電不穩時，可直接將電壓輸出端的電壓降至0伏特後才可重新運作，以避免導致連結於電壓輸出端的系統損毀或有誤動作情況發生。

Description

保護外部系統的電路模組

本發明是有關於一種保護外部系統的電路模組，且特別是有關於一種避免系統損毀或誤動作情況發生的電路模組。

近年來，因科技快速發展，各種電子儀器及精密設備的使用亦日漸普遍。由於這些設備僅能容許有限的輸入電源的變動，否則容易造成電子儀器及精密設備的損壞，例如電源電壓過高可能造成用電設備損壞，或電壓過低會有用電不穩定的問題。在配電系統中每一饋線均有許多用戶，當饋線上有重載投入或切離，即會造成因線路壓降變化而導致鄰近用電的電壓不穩。

目前電源供應器的設計在要求定電壓輸出下，為了減少市電的大幅度電壓變動，其通常會在輸入電壓端設計加入一個Bulk電容來穩定輸入電壓。然而，當市電斷電或電壓突降時，因無足夠能量提供Bulk電容繼續儲存電能，而使Bulk電容原先可提供的電壓下降以致最後電壓輸出端得電壓也隨之下降。然一但市電恢復穩定的供電後，此時該電壓輸出端的電壓若尚未下降至0伏特而直接上升回復至原先預設電壓值時，其連結於該電壓輸出端的系統恐會有損壞或誤動作的情況發生。

有鑑於此，本發明之目的是提供一種保護外部系統的電路模組，確保市電在供電不穩時可確保輸出電壓可降至0伏特，當市電供電穩定後輸出電壓才可回復至原先預設之電壓值，以避免連結於該電壓輸出端的系統恐會有損壞或誤動作的情況發生。

為達上述或其他目的，本發明提出一種保護外部系統的電路模組，該電路模組分別耦接於一電壓輸入端及一電壓輸出端，而市電主要經由該電壓輸入端提供電力給予該電路模組，然後該電路模組將轉換後的電力經由該電壓輸出端提供至所需的系統上。該電路模組包含有一儲能單元、一轉換單元、一激發單元、一處理單元、一偵測單元以及一控制單元，而該處理單元更包含有一第一腳位、一第二腳位及一第三腳位。其中，當該電壓輸入端之電力來源不穩定而造成儲能單元提供之電壓下降，該電壓輸出端之電壓也將下降，該偵測單元偵測到該電壓輸出端的電壓下降後，會促使該控制單元運作，而該控制單元將使該第三腳位與該轉換單元形成導通狀態。因此該第三腳位此時可獲得由該轉換單元提供的電力，該第三腳位獲得電力時可使該處理單元停止運作，進而並使該轉換單元停止工作後使該電壓輸出端將無法提供電壓，而該電壓輸入端之電力來源穩定後而使該激發單元開始運作，使該激發單元提供電力至該第二腳位而使該處理單元重新運作，進而使該轉換單元提供電壓至該電壓輸出端，且該轉換單元並持續提供電力至該第一腳位，使該處理單元持續運作。

綜上所述，當市電在供電不穩時可確保輸出電壓可降至0伏 特，當市電供電穩定後輸出電壓才可回復至原先預設之電壓值，以避免連結於該電壓輸出端的系統恐會有損壞或誤動作的情況發生。

10‧‧‧電路模組

100‧‧‧儲能單元

110‧‧‧轉換單元

120‧‧‧激發單元

130‧‧‧處理單元

131‧‧‧第一腳位

132‧‧‧第二腳位

133‧‧‧第三腳位

134‧‧‧第四腳位

140‧‧‧偵測單元

150‧‧‧控制單元

151‧‧‧輔助電容

152‧‧‧光耦合器

152a‧‧‧訊號輸出端

152b‧‧‧訊號接收端

20‧‧‧電壓輸入端

22‧‧‧電壓輸出端

圖1係為本發明之較佳實施例之示意圖。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參閱圖1所示，其係為本發明之較佳實施例之示意圖。本發明的電路模組(10)分別耦接於一電壓輸入端(20)及一電壓輸出端(22)，而市電主要經由該電壓輸入端(20)提供電力給予該電路模組(10)，然後該電路模組(10)將轉換後的電力經由該電壓輸出端(22)提供至所需的系統(圖未劃)上。其中，該電路模組(10)包含有一儲能單元(100)、一轉換單元(110)、一激發單元(120)、一處理單元(130)、一偵測單元(140)及一控制單元(150)。

該儲能單元(100)可耦接於該電壓輸入端(20)，其主要可儲存由該電壓輸入端(20)所提供的市電電力，該儲能單元(100)可為Bulk電容。該轉換單元(110)可分別耦接於該儲能單元(100)及該電壓輸出端(22)，該儲能單元(100)可將電力經由該轉換單元(110)轉換成系統可用的電力，再藉由該電壓輸出端(22) 將電力傳遞至系統，其中該轉換單元(110)可為回饋線路(Flyback)。

該激發單元(120)可耦接於該電壓輸入端(20)，該激發單元(120)主要可為高壓線路，當該電壓輸入端(20)所連接的市電可提供高於一預設電壓值時，即可使該激發單元(120)產生訊號。該處理單元(130)至少具有四個腳位，分別定義為一第一腳位(131)、一第二腳位(132)、一第三腳位(133)及一第四腳位(134)，該第一腳位(131)及該第四腳位(134)均耦接於轉換單元(110)，該第二腳位(132)耦接於該激發單元(120)，最後該第三腳位(133)可耦接於該控制單元(150)。該處理單元(130)可控制該轉換單元(110)的運作，該處理單元(130)並藉由該轉換單元(110)提供電力而可持續運作，而該處理單元(130)可為一IC處理器。

該偵測單元(140)可耦接於該電壓輸出端(22)，該控制單元(150)分別與該偵測單元(140)及該轉換單元(110)耦接，且前述也提及該控制單元(150)與該第三腳位(133)耦接。該控制單元(150)更包含有一輔助電容(151)及一光耦合器(152)，而該光耦合器(152)主要由一訊號輸出端(152a)及一訊號接收端(152b)所構成。

其中，當提供該電壓輸入端(20)電力來源的市電若突然有不穩定的狀況發生時，而造成該儲能單元(100)可提供之電壓下降，進而也影響到該電壓輸出端(22)的電壓也隨之下降。此 時，該偵測單元(140)具有可偵測該電壓輸出端(22)的電壓狀況，而該偵測單元(140)一旦偵測到該電壓輸出端(22)的電壓下降後，該偵測單元(140)將會呈現非導通的狀態。而該光耦合器(152)的該訊號輸出端(152a)與該輔助電容(151)之間的線路將可呈現導通的狀態，使該輔助電容可提供其內部儲存的電力給該訊號輸出端(152a)，使該訊號輸出端(152a)可產生訊息至該光耦合器(152)的該訊號接收端(152b)。藉此該訊號接收端(152b)呈現導通狀態，而使該轉換單元(110)的電力可傳遞至該第三腳位(33)。當該處理單元(130)的該第三腳位獲得電力時，其將使該處理單元(130)停止運作，當該處理單元(130)停止運作後，其無法將指令由該第四腳位(134)傳遞至該轉換單元(110)，因此該轉換單元(110)也將停止運作，進而使該電壓輸出端(22)沒有電力的來源，因此該電壓輸出端(22)的電壓將降至0伏特。

再者，當提供該電壓輸入端(20)電力來源的市電回復至穩定狀態，此時可提供電力至該儲能單元(100)，使該儲能單元(100)逐漸提升可提供的電壓至正常值，且該電壓輸入端(20)之電力來源的市電供應穩定後亦可使該激發單元(120)開始運作以產生訊號，並將該訊號傳遞至該處理單元(130)的該第二腳位(132)，而該第二腳位(132)接收到該訊息可使該處理單元(130)重新開始運作，而該處理單元(130)將重新產生指令並藉由該第四腳位(134)傳遞至該轉換單元(110)，使該轉換 單元(110)再度開始運作。

然而，若此時該輔助電容(151)所儲存的電力尚可使該光耦合器(152)的該訊號輸出端(152a)產生訊號使該訊號接收端(152b)接收，使得該處理單元(130)的第三腳位(133)可獲得該轉換單元(110)提供的電力，該處理單元(130)將再度停止運作，故該轉換單元(110)亦無法運作，該電壓輸出端的電壓將維持在0伏特。反之，若輔助電容(151)所儲存的電力無法使該光耦合器(152)的該訊號輸出端(152a)產生訊號使該訊號接收端(152b)接收，該轉換單元(110)與該第三腳位(153)之間將形成斷路的狀態，因此當該激發單元(120)將其產生的訊號傳遞至該處理單元(130)的該第二腳位(132)，而能使該處理單元(130)開始運作以產生指令，該指令可藉由該第四腳位(134)傳遞至該轉換單元(110)，使該轉換單元(110)亦開始運作。

接著該轉換單元(110)將分別傳輸電力至該電壓輸出端(22)及該處理單元(130)的該第一腳位(131)，其中該電壓輸出端(22)將可重新獲得預設的輸出電壓值以供配合的系統使用，而該偵測單元(140)因為該電壓輸出端(22)的電壓已回復至正常值後將可呈現為導通的狀態，並使該輔助電容(151)可重新儲存電力，且使該輔助電容(151)與該光耦合器(152)的該訊號輸出端(152a)之間形成斷路。另外該第一腳位(131)獲得電力可使該處理單元(130)持續產生指令，使該轉換單元(110) 持續的運作。

本發明主要強調當市電一旦有不穩定的情況發生時，電壓輸出端(22)的電壓可被強制性的降至0伏特，然後再提升電壓至初始的供電電壓，而能避免配合的系統損毀或有誤動作的情況發生。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當是後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電路模組

100‧‧‧儲能單元

110‧‧‧轉換單元

120‧‧‧激發單元

130‧‧‧處理單元

131‧‧‧第一腳位

132‧‧‧第二腳位

133‧‧‧第三腳位

134‧‧‧第四腳位

140‧‧‧偵測單元

150‧‧‧控制單元

151‧‧‧輔助電容

152‧‧‧光耦合器

152a‧‧‧訊號輸出端

152b‧‧‧訊號接收端

20‧‧‧電壓輸入端

22‧‧‧電壓輸出端

Claims (8)

1. 一種保護外部系統的電路模組，該電路模組分別耦接於一電壓輸入端及一電壓輸出端，該電路模組包括：一儲能單元，其耦接於該電壓輸入端；一轉換單元，其分別耦接於該儲能單元及該電壓輸出端；一激發單元，其耦接於該電壓輸入端；一處理單元，其至少具有三個腳位，其分別定義為一第一腳位、一第二腳位及一第三腳位，該第一腳位耦接於轉換單元，該第二腳位耦接於該激發單元；一偵測單元，其耦接於該電壓輸出端；以及一控制單元，其分別與該偵測單元、該轉換單元及該第三腳位耦接；其中，當該電壓輸入端之電力來源不穩定而造成儲能單元提供之電壓下降，該電壓輸出端之電壓也將下降，該偵測單元偵測到該電壓輸出端的電壓下降後，會促使該控制單元運作，而該控制單元將使該第三腳位與該轉換單元形成導通狀態，因此該第三腳位此時可獲得由該轉換單元提供的電力，該第三腳位獲得電力時可使該處理單元停止運作，進而並使該轉換單元停止工作後使該電壓輸出端將無法提供電壓，而該電壓輸入端之電力來源穩定後而使該激發單元開始運作，使該激發單元提供電力至該第二腳位而使該處理單元重新運作，進而使該轉換單元提供電壓至該電壓輸出端’且該轉換單元並持續提供電力至該 第一腳位，使該處理單元持續運作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之保護外部系統的電路模組，其中該儲能單元係為一Bulk電容。
3. 如申請專利範圍第2項所述之保護外部系統的電路模組，其中該轉換單元係為一回饋線路。
4. 如申請專利範圍第3項所述之保護外部系統的電路模組，其中該處理單元係為一IC處理器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之保護外部系統的電路模組，其中該控制單元包含有一輔助電容及一光耦合器。
6. 如申請專利範圍第5項所述之保護外部系統的電路模組，其中該光耦合器包含有一訊號輸出端及一訊號接收端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之保護外部系統的電路模組，其中該偵測單元偵測該電壓輸出端的電壓下降時，使該光耦合器的該訊號輸出端與該輔助電容之間的線路呈現為導通狀態，進而使該輔助電容可提供其內部儲存的電力給該訊號輸出端，使該訊號輸出端可產生訊息至該光耦合器的該訊號接收端，藉此該訊號接收端呈現導通狀態，而使該轉換單元的電力可傳遞至該第三腳位。
8. 如申請專利範圍第7項所述之保護外部系統的電路模組，其中該處理單元進一步具有一第四腳位，該第四腳位與該轉換單元耦接。