TWI460454B - 過電壓保護測試裝置 - Google Patents

Description

過電壓保護測試裝置

本發明係有關於一種測試裝置，特別是一種過電壓保護測試裝置。

電源供應裝置是一種非常常見的電子裝置；除了供應電源，電源供應裝置還具有許多其他功能，例如過電壓保護（over voltage protection）功能。

過電壓保護功能對於電源供應裝置來說非常的重要；因此，測試電源供應裝置的過電壓保護功能亦是非常的重要；一般來說，係使用過電壓保護測試裝置來測試電源供應裝置的過電壓保護功能。

然而，相關技術的過電壓保護測試裝置包含下列缺點：

1. 需要額外的測試電壓源以測試該電源供應裝置的過電壓保護功能。

2. 當結束測試該電源供應裝置的過電壓保護功能時，多餘的能量釋放緩慢。

3. 電路結構複雜，成本高。

為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種過電壓保護測試裝置。

為達成本發明之上述目的，本發明之過電壓保護測試裝置係應用於一電源供應裝置，該電源供應裝置電性連接至該過電壓保護測試裝置，該過電壓保護測試裝置包含：一測試接點，該測試接點電性連接至該電源供應裝置；一電壓偵測單元，該電壓偵測單元電性連接至該測試接點；一能量釋放單元，該能量釋放單元電性連接至該測試接點；一開關單元，該開關單元電性連接至該測試接點；一電壓提升與儲存單元，該電壓提升與儲存單元電性連接至該測試接點及該開關單元；及一微處理器，該微處理器電性連接至該電壓偵測單元、該能量釋放單元、該開關單元及該電壓提升與儲存單元。其中該電源供應裝置輸出一原始輸出電壓至該測試接點；該電壓偵測單元偵測該原始輸出電壓並通知該微處理器；該微處理器紀錄該原始輸出電壓之電壓值；該電壓提升與儲存單元提升該原始輸出電壓成為一測試電壓並儲存該測試電壓；該微處理器控制該能量釋放單元及該開關單元；當該開關單元導通時，該能量釋放單元不導通，且該電源供應裝置接收該測試電壓，藉以測試該電源供應裝置之過電壓保護功能；該電壓偵測單元偵測該測試接點之電壓並通知該微處理器；當紀錄於該微處理器之該原始輸出電壓之電壓值減去該測試接點之電壓值大於一預設值時，該微處理器得知該電源供應裝置因為過電壓保護功能而關機；當該開關單元不導通時，該能量釋放單元導通，該電源供應裝置藉由該能量釋放單元釋放能量。

再者，該電壓提升與儲存單元包含：一電壓提升子單元，該電壓提升子單元電性連接至該測試接點及該微處理器。其中該電壓提升子單元係用以提升該原始輸出電壓成為該測試電壓；當紀錄於該微處理器之該原始輸出電壓之電壓值減去該測試接點之電壓值不大於該預設值時，該微處理器控制該電壓提升子單元提高該測試電壓之電壓值。

再者，該電壓提升與儲存單元更包含：一電壓儲存子單元，該電壓儲存子單元電性連接至該電壓提升子單元、該微處理器及該開關單元。其中該電壓儲存子單元係用以儲存該測試電壓；該微處理器係用以控制該電壓儲存子單元輸出該測試電壓。

再者，該能量釋放單元包含：一開關子單元，該開關子單元電性連接至該測試接點及該微處理器。其中當該微處理器導通該開關子單元時，該能量釋放單元導通；當該微處理器不導通該開關子單元時，該能量釋放單元不導通。

再者，該能量釋放單元更包含：一能量釋放子單元，該能量釋放子單元電性連接至該開關子單元及該微處理器。

再者，該能量釋放子單元可為例如但並不限定為一可變電阻電路；該微處理器係用以控制該可變電阻電路之電阻值。

再者，該過電壓保護測試裝置更包含：一顯示單元，該顯示單元電性連接至該微處理器。

再者，該電壓偵測單元可為例如但並不限定為一電壓偵測電路；該顯示單元可為例如但並不限定為一螢幕；該電壓提升子單元可為例如但並不限定為一電壓提升電路；該電壓儲存子單元可為例如但並不限定為一電壓儲存電路。

再者，開關單元可為例如但並不限定為一金屬氧化半導體場效電晶體（metal oxide semiconductor field effect transistor，通常簡稱為MOSFET）、一絕緣閘極雙極性電晶體（insulation gate bipolar transistor，通常簡稱為IGBT）、一矽控整流器（silicon controlled rectifier，通常簡稱為SCR）或一雙極性接面電晶體（bipolar junction transistor，通常簡稱為BJT）。

再者，該開關子單元可為例如但並不限定為一金屬氧化半導體場效電晶體（metal oxide semiconductor field effect transistor，通常簡稱為MOSFET）、一絕緣閘極雙極性電晶體（insulation gate bipolar transistor，通常簡稱為IGBT）、一矽控整流器（silicon controlled rectifier，通常簡稱為SCR）或一雙極性接面電晶體（bipolar junction transistor，通常簡稱為BJT）。

10．．．過電壓保護測試裝置

20．．．電源供應裝置

22．．．原始輸出電壓

102．．．測試接點

104．．．電壓偵測單元

106．．．能量釋放單元

108．．．開關單元

110．．．電壓提升與儲存單元

112．．．微處理器

114．．．顯示單元

116．．．測試電壓

118．．．電壓提升子單元

120．．．電壓儲存子單元

122．．．開關子單元

124．．．能量釋放子單元

第一圖為本發明之過電壓保護測試裝置方塊圖。

第二圖為本發明之電壓提升與儲存單元方塊圖。

第三圖為本發明之能量釋放單元方塊圖。

請參考第一圖，其係為本發明之過電壓保護測試裝置方塊圖。一過電壓保護測試裝置10係應用於一電源供應裝置20；該電源供應裝置20電性連接至該過電壓保護測試裝置10。

該過電壓保護測試裝置10包含一測試接點102、一電壓偵測單元104、一能量釋放單元106、一開關單元108、一電壓提升與儲存單元110、一微處理器112及一顯示單元114。

該測試接點102電性連接至該電源供應裝置20、該電壓偵測單元104、該能量釋放單元106、該開關單元108及該電壓提升與儲存單元110；該微處理器112電性連接至該電壓偵測單元104、該能量釋放單元106、該開關單元108、該電壓提升與儲存單元110及該顯示單元114；該電壓提升與儲存單元110電性連接至該開關單元108。

請參考第二圖，其係為本發明之電壓提升與儲存單元方塊圖。該電壓提升與儲存單元110包含一電壓提升子單元118及一電壓儲存子單元120；該電壓提升子單元118電性連接至該測試接點102及該微處理器112；該電壓儲存子單元120電性連接至該電壓提升子單元118、該微處理器112及該開關單元108。

請參考第三圖，其係為本發明之能量釋放單元方塊圖；並請同時參考第一圖及第二圖。該能量釋放單元106包含一開關子單元122及一能量釋放子單元124；該開關子單元122電性連接至該測試接點102及該微處理器112；該能量釋放子單元124電性連接至該開關子單元122及該微處理器112。

當要測試該電源供應裝置20的過電壓保護功能時，係將該電源供應裝置20的電壓輸出端連接至該測試接點102，並且開啟該電源供應裝置20，該電源供應裝置20即輸出一原始輸出電壓22（例如為12伏特）至該測試接點102。

該電壓偵測單元104偵測該原始輸出電壓22並通知該微處理器112；該微處理器112紀錄該原始輸出電壓22之電壓值。例如，該微處理器112紀錄該原始輸出電壓22之電壓值為12伏特。

該電壓提升與儲存單元110係用以提升該原始輸出電壓22成為一測試電壓116並儲存該測試電壓116。

更詳細言之，該電壓提升子單元118係用以提升該原始輸出電壓22成為該測試電壓116；該電壓儲存子單元120係用以儲存該測試電壓116；該微處理器112係用以控制該電壓儲存子單元120輸出該測試電壓116。該微處理器112可控制該電壓提升子單元118提高或降低該測試電壓116之電壓值。

該微處理器112係用以控制該能量釋放單元106及該開關單元108：當該開關單元108導通時，該能量釋放單元106不導通；當該開關單元108不導通時，該能量釋放單元106導通。

再者，當該微處理器112導通該開關子單元122時，該能量釋放單元106導通；當該微處理器112不導通該開關子單元122時，該能量釋放單元106不導通。

該能量釋放子單元124可為例如但並不限定為一可變電阻電路；該微處理器112係用以控制該可變電阻電路之電阻值。該能量釋放子單元124亦可為一電阻。

藉此，當要測試該電源供應裝置20的過電壓保護功能時（該開關單元108導通，且該能量釋放單元106不導通），該測試電壓116的能量不會被釋放，該電源供應裝置20接收該測試電壓116以測試該電源供應裝置20的過電壓保護功能。

當結束測試該電源供應裝置20的過電壓保護功能時（該開關單元108不導通，且該能量釋放單元106導通），該電源供應裝置20的輸出端的電容（第一圖未示）的能量可由該能量釋放單元106釋放。

當該開關單元108導通時，該能量釋放單元106不導通，且該電源供應裝置20接收該測試電壓116，藉以測試該電源供應裝置20之過電壓保護功能。

當該測試電壓116大於該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓（例如18伏特）時，該電源供應裝置20會關閉。因此，該電源供應裝置20停止輸出該原始輸出電壓22至該測試接點102，該測試接點102的電壓值會下降至零（能量係由該能量釋放單元106釋放）。

當該測試電壓116不大於該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓（例如18伏特）時，該電源供應裝置20不會關閉。因此，該電源供應裝置20繼續輸出該原始輸出電壓22至該測試接點102，該測試接點102的電壓值會先升高為該測試電壓116的電壓值，之後下降為該原始輸出電壓22的電壓值；而該電源供應裝置20的輸出端的電容的能量（由該測試電壓116所造成）將從該能量釋放單元106釋放。

該電壓偵測單元104偵測該測試接點102之電壓並通知該微處理器112；該微處理器112係用以判斷該測試電壓116是否大到足以啟動該電源供應裝置20的過電壓保護功能。

當紀錄於該微處理器112之該原始輸出電壓22之電壓值（例如為12伏特）減去該測試接點之電壓值大於一預設值時，該微處理器112即得知該電源供應裝置20因為過電壓保護功能而關機。該預設值大於零，可為任何數值，例如為3。

例如，該測試電壓（例如為19伏特）大於該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓（例如18伏特），該電源供應裝置20會關閉，該測試接點102的電壓值會逐漸下降至零，該電壓偵測單元104偵測該測試接點102之電壓即為逐漸下降至零。

當該電壓偵測單元104偵測該測試接點102之電壓下降至9伏特時（12-3＝9），該微處理器112即得知該電源供應裝置20因為過電壓保護功能而關機。

當紀錄於該微處理器112之該原始輸出電壓22之電壓值（例如為12伏特）減去該測試接點102之電壓值不大於該預設值時（該電源供應裝置20的過電壓保護功能未啟動），該微處理器112即控制該電壓提升子單元118提高該測試電壓116之電壓值，藉此繼續測試（找出）該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓。

例如，該測試電壓（例如為15伏特）小於該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓（例如18伏特），該電源供應裝置20不會關閉，該測試接點102的電壓值會逐漸下降至該原始輸出電壓22之電壓值（例如為12伏特），該電壓偵測單元104偵測該測試接點102之電壓為12伏特，該微處理器112控制該電壓提升子單元118提高該測試電壓116之電壓值，藉此繼續測試（找出）該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓。

而一般來說，為了找出該電源供應裝置20的過電壓保護功能的啟動電壓，該測試電壓116的電壓值係由小增加至大。

再者，該顯示單元114可為例如但並不限定為一螢幕；該顯示單元114係用以顯示資訊，例如該原始輸出電壓22、該測試電壓116、該電源供應裝置20的狀態（為工作狀態或因為過電壓保護呈現關機狀態）等等。

該電壓偵測單元104可為例如但並不限定為一電壓偵測電路；該電壓提升子單元118可為例如但並不限定為一電壓提升電路；該電壓儲存子單元120可為例如但並不限定為一電壓儲存電路。

開關單元108可為例如但並不限定為一金屬氧化半導體場效電晶體（metal oxide semiconductor field effect transistor，通常簡稱為MOSFET）、一絕緣閘極雙極性電晶體（insulation gate bipolar transistor，通常簡稱為IGBT）、一矽控整流器（silicon controlled rectifier，通常簡稱為SCR）或一雙極性接面電晶體（bipolar junction transistor，通常簡稱為BJT）。

該開關子單元122可為例如但並不限定為一金屬氧化半導體場效電晶體（metal oxide semiconductor field effect transistor，通常簡稱為MOSFET）、一絕緣閘極雙極性電晶體（insulation gate bipolar transistor，通常簡稱為IGBT）、一矽控整流器（silicon controlled rectifier，通常簡稱為SCR）或一雙極性接面電晶體（bipolar junction transistor，通常簡稱為BJT）。

本發明包含下列特點：

1. 該電壓提升與儲存單元110係用以提升該電源供應裝置20所輸出之該原始輸出電壓22成為該測試電壓116；因此，不需要額外的測試電壓源以測試該電源供應裝置20的過電壓保護功能。

2. 當結束測試該電源供應裝置20的過電壓保護功能時，多餘的能量可由該能量釋放單元106釋放；因此，能量釋放較相關技術更快，測試效率提高；再者，該微處理器112可控制該可變電阻電路之電阻值，藉以控制能量釋放的時間。

3. 電路結構簡單；成本低廉。

然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。

10．．．過電壓保護測試裝置

20．．．電源供應裝置

22．．．原始輸出電壓

102．．．測試接點

104．．．電壓偵測單元

106．．．能量釋放單元

108．．．開關單元

110．．．電壓提升與儲存單元

112．．．微處理器

114．．．顯示單元

116．．．測試電壓

Claims (10)

1. 一種過電壓保護測試裝置，係應用於一電源供應裝置，該電源供應裝置電性連接至該過電壓保護測試裝置，該過電壓保護測試裝置包含：
   一測試接點，該測試接點電性連接至該電源供應裝置；
   一電壓偵測單元，該電壓偵測單元電性連接至該測試接點；
   一能量釋放單元，該能量釋放單元電性連接至該測試接點；
   一開關單元，該開關單元電性連接至該測試接點；
   一電壓提升與儲存單元，該電壓提升與儲存單元電性連接至該測試接點及該開關單元；及
   一微處理器，該微處理器電性連接至該電壓偵測單元、該能量釋放單元、該開關單元及該電壓提升與儲存單元，
   其中該電源供應裝置輸出一原始輸出電壓至該測試接點；該電壓偵測單元偵測該原始輸出電壓並通知該微處理器；該微處理器紀錄該原始輸出電壓之電壓值；該電壓提升與儲存單元提升該原始輸出電壓成為一測試電壓並儲存該測試電壓；該微處理器控制該能量釋放單元及該開關單元；當該開關單元導通時，該能量釋放單元不導通，且該電源供應裝置接收該測試電壓，藉以測試該電源供應裝置之過電壓保護功能；該電壓偵測單元偵測該測試接點之電壓並通知該微處理器；當紀錄於該微處理器之該原始輸出電壓之電壓值減去該測試接點之電壓值大於一預設值時，該微處理器得知該電源供應裝置因為過電壓保護功能而關機；當該開關單元不導通時，該能量釋放單元導通，該電源供應裝置藉由該能量釋放單元釋放能量。
2. 如申請專利範圍第1項所述之過電壓保護測試裝置，其中該電壓提升與儲存單元包含：
   一電壓提升子單元，該電壓提升子單元電性連接至該測試接點及該微處理器，
   其中該電壓提升子單元係用以提升該原始輸出電壓成為該測試電壓；當紀錄於該微處理器之該原始輸出電壓之電壓值減去該測試接點之電壓值不大於該預設值時，該微處理器控制該電壓提升子單元提高該測試電壓之電壓值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之過電壓保護測試裝置，其中該電壓提升與儲存單元更包含：
   一電壓儲存子單元，該電壓儲存子單元電性連接至該電壓提升子單元、該微處理器及該開關單元，
   其中該電壓儲存子單元係用以儲存該測試電壓；該微處理器係用以控制該電壓儲存子單元輸出該測試電壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之過電壓保護測試裝置，其中該能量釋放單元包含：
   一開關子單元，該開關子單元電性連接至該測試接點及該微處理器，
   其中當該微處理器導通該開關子單元時，該能量釋放單元導通；當該微處理器不導通該開關子單元時，該能量釋放單元不導通。
5. 如申請專利範圍第4項所述之過電壓保護測試裝置，其中該能量釋放單元更包含：
   一能量釋放子單元，該能量釋放子單元電性連接至該開關子單元及該微處理器。
6. 如申請專利範圍第5項所述之過電壓保護測試裝置，其中該能量釋放子單元係為一可變電阻電路；該微處理器係用以控制該可變電阻電路之電阻值。
7. 如申請專利範圍第6項所述之過電壓保護測試裝置，更包含：
   一顯示單元，該顯示單元電性連接至該微處理器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之過電壓保護測試裝置，其中該電壓偵測單元係為一電壓偵測電路；該顯示單元係為一螢幕；該電壓提升子單元係為一電壓提升電路；該電壓儲存子單元係為一電壓儲存電路。
9. 如申請專利範圍第8項所述之過電壓保護測試裝置，其中該開關單元係為一金屬氧化半導體場效電晶體、一絕緣閘極雙極性電晶體、一矽控整流器或一雙極性接面電晶體。
10. 如申請專利範圍第9項所述之過電壓保護測試裝置，其中該開關子單元係為一金屬氧化半導體場效電晶體、一絕緣閘極雙極性電晶體、一矽控整流器或一雙極性接面電晶體。