TWI353698B - Protection circuit for avoiding misplugging improp - Google Patents

Description

1353698 099年09月24日梭正替换頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種保護電路’尤指一種自動測試設備避免 誤接不當交流電源之保護電路。 【先則技術】 [0002] 自動測試設備（Automatic Test Equipment，簡稱

ATE)爲印刷電路板生産測試之載體，借助ATE測試治具 能夠對各種類型印刷電路板進行自動之功能測試。請參 照第一圖，ATE包括一變壓電路100 (此變壓電路内置整流 ^ 電路）、一控制電路120、一開關電路140及一吸氣/放氣 電磁閥1 6 0。外部交流電源出之交流電'壓:經變壓電路 100變壓 '整流後輸入至控扁潷路12(Γ;提也控制電路 120—工作電壓。控制電路1^0輸出控制彳|號至開關電路 14 0，通過控制開關電路14 0之閉合或關斷，使與開關電 路140相連之交流電源和吸氣/放氣電磁閥j 6〇接通或斷開 *

。吸氣/放氣電磁間160再去控制AfE之其他部件來測試印 刷電路板。 餐 [0003] 吸氣/放氣電磁閥160於其工作電壓下正常工作。目前市 電有220V、110V ,在測試過程中常由於誤插不當電源， 而導致吸氣/放氣電磁閥160出現異常β例如，若吸氣/放 氣電磁閥160之工作電壓爲110V，當外接交流電源爲11〇 V時’吸氣/放氣電磁閥160、ATE正常工作。但當誤插之 交流電源爲220V時，在控制電路120輪出控制信號控制開 關電路140閉合時，吸氣/放氣電磁閥與交流電 源接通而被燒壞。 093137392 表單编號A0101 第4頁/共21頁 0993344618-0 099年09月24日梭正替換頁 同樣，若吸氣/放氣電磁閥160之工作電壓爲220V，當外 接交流電源爲220 V時，吸氣/放氣電磁閥160、ATE正常 工作。而當誤插之交流電源爲110 V時，提供給吸氣/放 氣電磁閥160之110 V電壓使之不能正常工作。 中華民國專利申請第85207491號披露了一種誤接過高交 流電源之偵測保護器，其置於變頻式電/氬焊機基本架構 之交流電源輸入端與輸入整流器之間。請參照第二圖， 該偵測保護器包括有電磁干擾防制設備1之輸出端連接至 橋式整流器2之輸入端，橋式整流器2之輸出端連接分壓 _ 及取樣濾波電路3之輸入端，分壓及取樣濾波電路3之輸 出端分別連接至交流轉直流及電路4友‘童.壓比較電路 $ ' *'* * * 5之輸入端，交流轉直流及穩壓電路'4乏輸出端連接至電 壓比較電路5之輸入端，電壓比較電路5之輸出端連接至 設備之輸入整流器啓動電路6及過電壓異常警報産生器7 之輸入端。由上述偵測保護電路來避免設備接到過高交 流電源而損壞設備内部構件。但該偵測彳ϋ電路係配合 變頻式電/氬焊機基本架構:，即配合該設備之輸入整流器 | 啓動電路6設計，不能直接用在ATE上。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種自動控制設備保護電路，連 接在自動控制設備之變壓電路與控制電路之間，使自動. 控制設備誤接不當電源時停止工作並報警。 爲實現本發明之目的，本發明提供之避免誤接不當交流 電源之保護電路包括：一整流器，其輸入端接受外部輸 入之交流電壓，輸出端輸出單方向之脈動電壓；一電壓 表單編號A0101 第5頁/共21頁 0993344618-0 099年09月24日修正替换百 1353698 比較電路，其包括一第一輸入端、一第二輸入端及一輸 出端；一分壓及取樣濾波電路，其輸入端與該整流器之 輸出端相連，輸出端與該電壓比較電路之第一輸入端相 連；一報警電路，其輸入端與該電壓比較電路之輸出端 相連；一穩壓電路，其輸入端接受整流器之輸出端輸出 之電壓，輸出端輸出一恒值電壓至該電壓比較電路之第 二輸入端；一開關控制電路，其接受該電壓比較電路輸 出端輸出之控制信號，來控制該穩壓電路之輸出端與保 護電路輸出端之接通或斷開β

[0008] 採用本發明之上述電路，當誤接過高或過低交流電源時 ，保護電路之開關控制電路會控制穩壓電路_之輸出端與 保護電路輸出端斷開，從而不再提供設備控制電路工作 電壓，避免吸氣/放氣電磁閥被燒壞或不工作，並以警報 聲告知用戶誤接不當交流電源。 【實施方式】 [0009] 本發明避免誤接不當交流電源之保護電路在ATE電路中之 : # V /

位置請參照第三圖。該ATE電路包括一變壓電路200 (此變 壓電路不含整流電路）、一保護電路220、一控制電路240 、一開關電路260及一吸氣/放氣電磁閥280。保護電路 220接在ATE之變壓電路200與控制電路240之間。 [0010] 下面結合附圖進一步說明本發明避免誤接不當交流電源 之保護電路之較佳實施例。 [0011] 請參照第四圖、第五圖，本實施例爲避免誤接過高交流 電源之保護電路。該保護電路220包括一橋式整流器10、 一分壓及取樣濾波電路20、一電壓比較電路30、一穩壓 093137392 表單编號 A0101 第 6 頁/共 21 頁 0993344618-0 1353698 電路40、一開關控制電路50及一報警電路6〇 099^09^ [0012]橋式整流器10之輸入端12接受變壓電路輸出之交流電壓 ，將其整流成單方向之脈動電壓，送至下一級之分壓及 取樣濾波電路20。 [0013]

分壓及取樣濾波電路20包括兩濾波電容C1、C2，其連接 於橋式整流器10之輸出端a、b之間，用以將橋式整流器 10輸出之脈動電壓轉成比較平滑之直流電壓，一分壓電 阻R1與一可變電阻R2串聯構成一分壓取樣網路連接於橋 式整流器10之輸出端a、b之間。可變電阻R2之滑動端輸 出電壓至電壓比較電路30<妹入電聲嗔？ ％ •, ^ ί 、、 . m [0014] 穩壓電路40包括一型號爲LM:i80.5；^穩壓管Q1，及電容C3 、C4並聯于穩壓管Q1之輸壓電路4〇之 輸入端接受橋式整流器10之輸出端a輸出之電壓。穩壓電 路40之輸出端輸出一恒值之電壓，並經過一電阻R7連接 至電壓比較電路3〇之參考電，盧端沾,，H ^ r ... I I1 ^ * if"*'1 ,夕裊 ^ ' [0015] 開關控制電路50包括一型燊之穩壓管Q2、電晶 I γ:' \j 體Q3、.場效應管Q4。橋式整流器ι〇之輸出端a輸出之電壓 經過穩壓管Q2穩定輸出，再經過一電阻R3輸入至電晶體 Q3之集極。電晶體Q3之基極接受來自電壓比較電路3〇輸 出之電壓，發射極經過一電阻R4連接至場效應管Q4之閘 極。場效應管Q4之源極接受來自穩壓電路40輸出之恒值 電壓’其汲極引出保護電路之輸出端52，與設備之控制 電路240相連。

[0016] 報警電路60包括一電晶體q5及一報警器62。電晶體Q5之 093137392 表單編號A0101 0993344618-0 1353698 099年Ό9月24日修正替换 基極通過一電阻R6連接到電壓比較電路30之輸出端，集 極通過一電阻R5連接至穩壓電路40之輸出端，發射極連 接至報警器62之輸入端。 [0017] 此保護電路用於吸氣/放氣電磁閥之工作電壓爲110V之情 形。在此電路接入ATE之前，首先調節分壓及取樣濾波電 路20之可變電阻R2，使外接交流電源爲110V時，經變壓

、分壓後輸入至電壓比較電路30之輸入電壓端c之電壓小 於5V，而外接交流電源爲220V時，經變壓、分壓後輸入 至電壓比較電路30之輸入電壓端c之電壓大於5V。再把保 護電路接入ATE。穩壓管Q1之穩定電壓爲5V，輸入至電壓 比較電路30之參考電壓端dt丨g 1¾ ’^^泰源接到110 V時 ，輸入電壓端c之電壓小於之，電壓比 較電路30輸出爲高電平，使電晶體Q5截止，報警器62不 報警，同時電晶體Q3導通，穩壓管Q2輸出之高電平使得 場效應管Q4導通’故穩壓f路40律出之電壓能夠被接通

至設備之控制電路2 4 〇。而普>F‘接交流t源被誤接到2 2 0 V <· ' '>! , · ; jf I ' 時，輸入電壓端C之電壓大於争考電壓端d之電壓，電壓 比較電路30輸出爲低電平，使電晶體Q5導通，報警器62 報警，同時電晶體Q3截止，場效應管Q4截止，穩壓電路 40與設備之控制電路240之連接斷開。 [0018] 本發明避免誤接不當交流電源之保護電路之另一較佳實 施例用於吸氣/放氣電磁閥之工作電壓爲220V之情形，其 設置成接交流電源220V正常工作，接交流電源11〇v報警 。請參照第六圖，本實施例爲避免誤接過低交流電源之 保護電路。其中分壓及取樣濾波電路20，之可變電阻R2 093137392 表單編號A0101 第8頁/共21頁 0993344618-0 1353698

[0019] [0020]

[0021] [0022] 099年09月24日梭正替換頁 之/骨動端輸出電壓至電壓比較電路3〇’之參考電壓端e 。穩壓電路40輸出之恒值電壓經過一電阻R7’輸入至電 壓比較電路30’之輸入電壓端ί。！^，之調節也需使得外 接交流電源爲110V時，經變壓、分壓後輸入至電壓比較 電路30’之參考電壓端e之電壓小於5V，而外接交流電源 爲220V時，經變壓、分壓後輸入至電壓比較電路3〇，之 參考電壓端e之電壓大於5Vo當外接交流電源接到22〇ν時 ’輸入電壓端f之電壓小於參考電壓端e之電壓，報警器 62不報警，穩壓電路4〇輸出之電壓能夠被接通至設備之 控制電路。當外接交流電源被.考..接到1 1 QV時，輸入電壓 屬 端f之電壓大於參考電壓端〗e气電壓:，.報警器62報警，穩 壓電路4〇與設備控制電路之.¾接:斷開 *； _ ·. 本發明避免誤接不當交流電源之保護電路並不局限於用 在自動測試設儀i，其他類似自冑測試設備結構之設備 也可以應用此保護電路來今免誤接不當交流電源。 綜上所述’本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述輕為树明之較佳實施例，料 , 熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修 部或變化，皆應涵蓋於以下之巾請專· 【圖式簡單說明】 第一圖係習知ATE電路連接方塊圖。 第二i係習知誤接過高交流電源之偵測保護 接方塊圖。 器之電路連 [0023] 093137392 第 圖係具有本發明避免誤接不當交流電源之保護電路 表單蝙號A0101 .第9頁/共21頁 0993344618-0 1353698 099年09月24日修正替換頁 之ATE電路連接方塊圖。 [0024] 第四圖係本發明避免誤接不當交流電源之保護電路之較 佳實施例之連接方塊圖。 [0025] 第五圖係本發明避免誤接不當交流電源之保護電路之較 佳實施例之電路圖。 [0026] 第六圖係本發明避免誤接不當交流電源之保護電路之另 一較佳實施例之電路圖。 【主要元件符號說明】

[0027] 變壓電路：100、200 [0028] 開關電路：140、260 [0029] 保護電路：220 - · ··： [0030] 橋式整流器：2、10 [0031] 電壓比較電路：5、30、30’ [0032] 開關控制電路：5 0

[0033] 穩壓管：Ql、Q2 [0034] 場效應管：Q4 [0035] 控制電路：120、240 [0036] 吸氣/放氣電磁閥：160、280 [0037] 過電壓異常警報產生器：7 [0038] 分壓及取樣濾波電路：3、20、20’ 穩壓電路：40 表單編號A0101 093137392 第10頁/共21頁 0993344618-0 [0039] Ί353698 參 099年09月24日俊正替换頁 [0040] 報警電路：60 [0041] 電晶體：Q3、Q5 [0042] 報警器：62 [0043] 電阻：Rl、R2、R3 、R4、 R5、R6、R7、R2, [0044] 電容：Π、C2、C3 、C4、 C5 [0045] 電磁干擾防制裝置： 1 [0046] 交流轉直流及穩壓電路：< 1 [0047] 設備的輸入整流器啓動電路：6 纖 093137392 表單編號A0101 第11頁/共21頁 0993344618-0

Claims (1)

1. 099年CT9月24日粧雜頁 1353698 七、申請專利範圍： 1 . 一種避免誤接不當交流電源之保護電路，包括： 一整流器，其輸入端接受外部輸入之交流電壓，輸出端輸 出單方向之脈動電壓； 一電壓比較電路，其包括一第一輸入端、一第二輸入端及 一輸出端； 一分壓及取樣濾波電路，其輸入端與該整流器之輸出端相 連，輸出端與該電壓比較電路之第一輸入端相連；

   一報警電路，其輸入端與該電壓比較電路之輸出端相連； 一穩壓電路，其輸入端接受整流器之輸出端輸出之電壓， 輸出端輸出一恒值電壓至該'電'電之第二輸入端； 'Ύ 5： Λ · /J, -.. ·, x :. 該穩壓電路包括一第一穩壓管，，兩„電溶並聯于該第一穩壓 管之輸出端與地之間； 一開關控制電路，其接受該電壓比較電路輸出端輸出之控 制信號，來控制該穩壓電路之輸出端與保護電路輸出端之 ;, .' . 接通或斷開。 2 .如申請專利範圍第1項所述之避免誤接不當交流電源之保 .... . . 護電路，其中該開關控制電路包括一穩壓管Q2、一電晶體 Q3、一場效應管Q4，穩壓管Q2與電晶體Q3之集極相連， 電晶體Q3之基極接受來自電壓比較電路輸出端輸出之電壓 ，電晶體Q3之發射極經過一電阻R4連接至場效應管Q4之 閘極，場效應管Q4之源極與穩壓電路之輸出端相連，汲極 引出保護電路之輸出端。 3 .如申請專利範圍第2項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該保護電路之輸出端與設備之控制電路相.連 093137392 表單編號A0101 第12頁/共21頁 0993344618-0 1353698 099年09月24日修正替换頁 4 .如申請專利範圍第1項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該報警電路包括一電晶體Q5及一報警器，電 晶體Q5之基極通過一電阻R6連接到電壓比較電路之輸出 端，集極通過一電阻R5連接至穩壓電路40之輸出端，發 射極連接至報警器之輸入端。 5 .如申請專利範圍第1項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該電壓比較電路之第一輸入端爲電壓比較電 路之輸入電壓端，第二輸入端爲電壓比較電路之參考電壓 6 .如申請專利範圍第5項所述之避‘免誤接汗當交流電源之保 護電路，其中該分壓及取樣濾波電感.i包;括兩:電容Cl、C2 . * ‘ ........ ，一分壓電阻R1與一可變電阻R2，可變’電阻R2之滑動端 輸出電壓至該電壓比較電路之輸入電壓端。 7 .如申請專利範圍第5項所述之避免誤接不當交流電源之保 - . i ' * 護電路，其中該第一穩壓管乏输出端遍過一電阻R7連接 至該電壓比較電路之參考電壓端。

   8 .如申請專利範圍第1項所述I避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該電壓比較電路之第一輸入端爲電壓比較電 路之參考電壓端，第二輸入端爲電壓比較電路之輸入電壓 端。 9 .如申請專利範圍第1項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該分壓及取樣濾波電路包括兩電容Cl、C2 ，一分壓電阻R1與一可變電阻R2’ ，可變電阻R2’之滑 動端輸出電壓至該電壓比較電路之參考電壓端。 10 . —種避免誤接不當交流電源之保護電路，包括： 0993344618-0 093137392 表單編號A0101 第13頁/共21頁 1353698 11 . 12 . 13 . 099年09月24日核正替換頁 一整流器，用以將外部輸入之交流電壓整流； 一分壓及取樣濾波電路，與該整流器相連； 一穩壓電路，該穩壓電路包括一第一穩壓管，兩電容並聯 于該第一穩壓管之輸出端與地之間； 一報警電路； 一電壓比較電路，其包括一第一輸入端、一第二輸入端及 一輸出端，該第一输入端與該穩壓電路相連，該第二輸入 端與該分壓及取樣濾波電路相連，該輸出端與該報警電路 相連； 一開關控制電路，其接受該電壓比較電路輸出之控制信號 ，來控制該穩壓電路穩定電壓的輸出。. 如申請專利範圍第1 0項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該開關控制電路包括一穩壓管Q2、一電晶體 Q3、一場效應管Q4，穩壓管Q2與電晶體Q3之集極相連， 電晶體Q3之基極接受來自電壓比較電路輸出端輸出之電壓 ，電晶體Q3之發射極經過一電阻R4連接至場效應管Q4之 閘極，場效應管Q4之源極與穩壓電路之輸出端相連，汲極 引出保護電路之輸出端。 如申請專利範圍第10項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該報警電路包括一電晶體Q5及一報警器，電 晶體Q5之基極通過一電阻R6連接到電壓比較電路之輸出 端，集極通過一電阻R5連接至穩壓電路40之輸出端，發 射極連接至報警器之輸入端。 如申請專利範圍第10項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其_該電壓比較電路之第一輸入端爲電壓比較電 路之輸入電壓端，第二輸入端爲電壓比較電路之參考電壓

   093137392 表單編號A0101 第14頁/共21頁 0993344618-0 1353698 099年09月24日修正替換頁 端。 14 .如申請專利範圍第13項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該分壓及取樣濾波電路包括兩電容Cl、C2 ，一分壓電阻R1與一可變電阻R2，可變電阻R2之滑動端 輸出電壓至該電壓比較電路之輸入電壓端。 15 .如申請專利範圍第13項所述之避免誤接不當交流電源之保 護電路，其中該第一穩壓管之輸出端通過一電阻R7連接 至該電壓比較電路之參考電壓端。 16 .如申請專利範圍第10項所述之避免誤接不當交流電源之保

   護電路，其中該電壓比較電路之第一輸入端爲電壓比較電 路之參考電壓端，第二輸入'端，爲、备壓^比較魔路之輸入電壓 端。 i 17 .如申請專利範圍第16項所述之破免"辕‘不*當交流電源之保 護電路，其中該分壓及取樣濾波電路包括兩電容Cl、C2 ，一分壓電阻R1與一可變電阻R2’ ，可變電阻R2’之滑 動端輸出電壓至該電壓比較睡參秦電壓端。 18 .如申請專利範圍第16項所述之避免誤接不當交流電源之保

   護電路，其中該第一穩壓管之輸出端通過一電阻R7’ 連 接至該電壓比較電路之輸入電壓端。 093137392 表單編號A0101 第15頁/共21頁 0993344618-0