TWI467185B - 電阻測定電路 - Google Patents

Description

電阻測定電路

本發明涉及一種電阻測定電路。

先前之電源電路一般包括一個輸入過壓保護電路。當電源電路之輸入電壓達到一個輸入過壓時，輸入過壓保護電路起作用，電源電路停止工作。而當電源電路之輸入電壓從輸入過壓下降至一個輸入過壓恢復電壓時，輸入過壓保護電路停止作用，電源電路恢復工作。一般地，輸入過壓保護電路包括一個輸入電阻及一個反饋電阻。

在電源電路設計中，根據設計需求首先確定電源電路之輸入過壓與輸入過壓恢復電壓，再通過測試來確定輸入電阻和反饋電阻之阻值。電源電路之設計過程中，通常利用人工依次將不同阻值之電阻作為輸入電阻、反饋電阻接入設計中之輸入過壓保護電路中進行測試，通過輸入過壓和輸入過壓恢復電壓，來確定輸入電阻和反饋電阻之阻值。這種方法需要不斷地將不同之電阻焊接至電源電路進行測試，操作不便，而且浪費大量之人力和時間，效率低。

鑒於以上內容，有必要提供一種方便測試之電阻測定電路。

一種電阻測定電路，用於測定一個電源電路，所述電源電路包括 一個電壓採集電路與一個輸入過壓保護電路。所述電壓採集電路連接至一外部電壓。所述輸入過壓保護電路包括一個比較器。所述比較器之正輸入端與所述外部電壓之間具有兩個第一接入端，所述比較器之負輸入端連接至一參考電壓。所述電阻測定電路包括一個電壓輸入控制單元、一個電阻設定單元及一個顯示單元。所述電阻設定單元包括一個單片機與一個與所述單片機相連之數字電位器。所述數字電位器包括一個第一變阻器。所述第一變阻器之兩端分別連接至所述兩個第一接入端。所述電壓輸入控制單元與所述單片機相連，用於向所述單片機設定一輸入過壓。所述單片機與所述電壓採集電路相連，用於測定所述外部電壓並對所述輸入過壓與所述外部電壓進行比較。當所述外部電壓與所述輸入過壓相等時，所述單片機控制所述數位電位器調節所述第一變阻器至第一臨界值，使所述比較器輸出一高電平，所述數字電位器將該第一臨界值反饋至所述單片機。所述顯示單元與所述單片機相連，用於接收所述單片機傳輸之第一臨界值並顯示該第一臨界值。

本發明通過所述電阻設定單元可自動、快捷地確定所述第一臨界值，該第一臨界值即需要接入所述兩個第一接入端之電阻值，操作方便，節省人力和時間。

100‧‧‧電阻測定電路

110‧‧‧電阻設定單元

120‧‧‧電壓輸入控制單元

130‧‧‧顯示單元

200‧‧‧電源電路

210‧‧‧電壓採集電路

220‧‧‧輸入過壓保護電路

M1‧‧‧場效應管

L1、L2‧‧‧電感

C1-11‧‧‧電容

R1-R11‧‧‧電阻

T1‧‧‧變壓器

U1‧‧‧放大器

U22‧‧‧數字電位器

U11‧‧‧單片機

X1‧‧‧晶體振盪器

Q1‧‧‧三極管

D1-3‧‧‧二極體

圖1為本發明電阻測定電路之線路圖。

圖2為本發明較佳實施方式之電源電路之電壓採集電路之線路圖。

圖3為圖2之電源電路之輸入過壓保護電路之線路圖。

下面將結合附圖對本發明作一具體介紹。

請參閱圖1，本發明電阻測定電路100包括一個電阻設定單元110、一個電壓輸入控制單元120及一個顯示單元130。

所述電阻設定單元110包括一個單片機U11、一個數字電位器U22、一個電阻R1、五個電容C1、C2、C3、C4及C5以及一晶體振盪器X1。所述單片機U11之第一電壓端VDD連接一電壓源VC並依次經所述電阻R1及電容C2接地，所述電容C3串接在所述電壓源VC與地之間。所述單片機U11之第二電壓端MP連接在所述電阻R1與電容C2之間之節點。所述單片機U11之第一時鐘端OCS1經所述電容C4接地，其第二時鐘端OCS2經所述電容C5接地，所述晶體振盪器X1串接在所述單片機U11之第一、二時鐘端OCS1與OCS2之間。所述數字電位器U22之第一至第四輸入端A0-A3連接所述單片機U11之第一至第四輸出端RB7-RB4，所述數位電位器U22之時鐘端SCL連接所述單片機U11之第五輸出端RB3，所述數位電位器U22之資料端SDA連接所述單片機U11之第六輸出端RB2。所述數位電位器U22之電壓端VCC連接一5伏電源及經所述電容C1接地。所述數字電位器U22之接地端VSS接地。在本實施方式中，所述單片機U11之型號為PIC16F73。所述數位電位器U22之型號為X9241。VC為一任意電源。

所述電壓輸入控制單元120連接至所述單片機U11之第一至七輸入輸出端RC3-RC7、RB0及RB1。所述電壓輸入控制單元120用於向所述單片機U11設定一個輸入過壓與一個輸入過壓恢復過壓，所述單片機U11存儲所述設定之輸入過壓與所述輸入過壓恢復過壓。

所述顯示單元130連接所述單片機U11之第八至十四輸入輸出端RA2-RA5、RC0-RC2。

請參閱圖2及圖3，為本發明較佳實施方式之電源電路200，其包括一個電壓採集電路210與一個輸入過壓保護電路220、一個脈寬調製(pulse width modulation，PWM)控制器及一個場效應管M1。

所述電壓採集電路210包括一個變壓器T1、位於變壓器T1初級線圈一側之電壓正輸入端Vin+、電壓負輸入端Vin-、三個電阻R2、R3及R4、三個電容C6、C7及C8、一個電感L1、及一個二極體D1；位於變壓器T1次級線圈一側之電壓正輸出端Vout+、電壓負輸出端Vout-、兩個電阻R5與R6、兩個二極體D2與D3、一個電感L2及一個電容C9。所述電壓正輸入端Vin+經電感L1連接至所述變壓器T1初級線圈之第一端。電壓負輸入端Vin-接地。所述電容C6串接在所述電壓正輸入端Vin+與地之間。所述電阻R2一端連接至所述電壓正輸入端Vin+，另一端經電阻R3後接地。所述電容C7之一端連接至所述變壓器T1初級線圈之第一端，另一端接地。所述電阻R4之一端連接至所述變壓器T1初級線圈之第一端，另一端連接至二極體D1之反向端。所述電容C8連接並聯在所述電阻R4兩端。所述二極體D1之正向端連接至所述變壓器T1初級線圈之第二端。所述二極體D1之正向端連接至所述場效應管M1之漏極。優選地，所述電壓正輸入端Vin+、電壓負輸入端Vin-連接至一個外部電壓。所述二極體D2之正向端連接至所述變壓器T1次級線圈之第一端，其反向極經所述電感L3連接至所述電壓正輸出端Vout+。電壓負輸入端Vin-接地。所述二極體D3之反向端連接至所述二極體D2與 所述電感L2之間之節點，其正向端接地。所述電容C9串接在電壓正輸出端Vout+與地之間。所述電阻R5一端連接到電壓正輸出端Vout+，另一端經電阻R6後接地。

所述輸入過壓保護電路220包括一個放大器U1、一個三極管Q1、五個電阻R7、R8、R9、R10與R11以及兩個電容C10、C11。所述比較器U1之正輸入端與電壓正輸入端Vin+之間具有兩個第一接入端A1、B1。所述電阻R7之一端連接至一個參考電壓Vref，其另一端連接至比較器U1負輸入端。所述電阻R8之一端連接至所述放大器U1之正輸入端，另一端接地。所述電容C10並聯在所述電阻R8兩端。所述比較器U1之正輸入端與輸出端之間之間具有兩個第二接入端A2、B2。所述放大器U1之電壓輸入端連接到12伏電源且經電容C11接地，所述放大器U1之接地端接地。所述放大器U1之輸出端經電阻R9連接至三極管Q1之基極。所述電阻R10串接在三極管Q1之基極與地之間。所述三極管Q1之發射極直接接地，其集電極經電阻R11連接至所述PWM控制器之輸入端(comp腳)。所述PWM控制器之輸出端(K)連接至所述場效應管M1之柵極。

所述場效應管M1源極接地。所述場效應管M1之漏極連接至所述二極體D3之正向端。

所述單片機U11之第一輸入端RA0連接至所述電壓採集電路210之所述電阻R2與所述電阻R3之間之節點A。

下面介紹本發明較佳實施方式之工作原理：所述數字電位器U22內有四個變阻器(圖未示)。本電阻測定電路100將利用其中之第一變阻器與第二變阻器。具體之，所述兩個 第一接入端A1、B1分別連接至所述數位電位器U22之輸出端VW2、VL2(即第一變阻器之兩接入端)。所述兩個第二接入端A2、B2分別連接輸出端VW1、VL1(即第一變阻器之兩接入端)。

先通過電壓輸入控制單元120向所述單片機U11設定輸入過壓，所述單片機U11將存儲該輸入過壓。所述電壓採集電路210之電壓正輸入端Vin+與電壓負輸入端Vin-連接至外部電壓。所述單片機U11通過輸入端RA0採集端點A之電壓並換算成所述外部電壓。所述單片機U11將外部電壓與所述存儲之輸入過壓進行比較，當所述外部電壓並與所述存儲之輸入過壓相等時，所述單片機U11將調節所述數字電位器U22內之第一個變阻器兩端(即兩個第一接入端A1、B1)之電阻至第一臨界值，使所述比較器U1正輸入端之電壓大於其負向輸入端之電壓，所述比較器U1將輸出一高電平，所述三極管Q1將導通，所述三極管Q1之集電極為低電平，所述低電平將傳輸至所述PWM控制器之comp針腳。所述PWM控制器輸出低電平使所述場效應管M1斷開使所述電壓採集電路210關閉，即電源電路200為關閉狀態。所述數字電位器U22將第一臨界值反饋至所述單片機U11，所述單片機U11將在所述輸入過壓下之兩個第一接入端A1、B1兩端電阻之第一臨界值所述傳至所述顯示單元130進行顯示。

然後將第一接入端A1、B1兩端電阻之維持在第一臨界值，通過電壓輸入控制單元120向所述單片機U11設定輸入過壓恢復電壓，所述單片機U11將存儲該輸入過壓恢復電壓。同時，所述電壓採集電路210之電壓正輸入端Vin+與電壓負輸入端Vin-連接至外部電壓。所述單片機U11通過輸入端RA0採集端點A之電壓並換算成所 述外部電壓。所述單片機U11將外部電壓與所述存儲之輸入過壓恢復電壓進行比較，當所述外部電壓並與所述存儲之輸入過壓恢復電壓相等時，所述單片機U11將調節所述數字電位器U22內之第二變阻器兩端(即兩個第二接入端A2、B2)之電阻至第二臨界值，使所述比較器U1正輸入端之電壓小於其負向輸入端之電壓，所述比較器U1將輸出一低電平，所述三極管Q1將截止，所述PWM控制器之comp針腳將從低電平恢復為高電平。所述PWM控制器輸出高電平使所述場效應管M1導通使所述電壓採集電路210開啟，即電源電路200為開啟狀態。所述數字電位器U22將第二臨界值反饋至所述單片機U11，所述單片機U11將所述第二臨界值傳至所述顯示單元130並顯示。

最後將一個阻大小為所述第一臨界值之電阻作為該輸入過壓保護電路220之輸入電阻連接至第一接入端A1、B1；將一個阻大小為所述第二臨界值之電阻作為該輸入過壓保護電路220之反饋電阻連接至第二接入端A2、B2，由此完成該輸入過壓保護電路220之輸入電阻與反饋電阻之設定。測定過程由所述單片機U11控制完成，操作方便，節省人力和時間。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧電阻測定電路

110‧‧‧電阻設定單元

120‧‧‧電壓輸入控制單元

130‧‧‧顯示單元

C1-5‧‧‧電容

R1‧‧‧電阻

U22‧‧‧數字電位器

U11‧‧‧單片機

X1‧‧‧晶體振盪器

Claims (8)

1. 一種電阻測定電路，用於測定一個電源電路，其中，所述電源電路包括一個電壓採集電路與一個輸入過壓保護電路；所述電壓採集電路連接至一個外部電壓；所述輸入過壓保護電路包括一個比較器；所述比較器之正輸入端與所述外部電壓間具有兩個第一接入端，所述比較器之負輸入端連接至一個參考電壓；所述電阻測定電路包括一個電壓輸入控制單元、一個電阻設定單元及一個顯示單元；所述電阻設定單元包括一個單片機與一個與所述單片機相連之數字電位器；所述數字電位器包括一個第一變阻器；所述第一變阻器之兩端分別連接至所述比較器與所述外部電壓之間之兩個第一接入端；所述電壓輸入控制單元與所述單片機相連，用於向所述單片機設定一輸入過壓；所述單片機與所述電壓採集電路相連，用於測定所述外部電壓並對所述輸入過壓與所述外部電壓進行比較；當所述外部電壓與所述輸入過壓相等時，所述單片機調節所述第一變阻器之阻值至第一臨界值，使所述比較器輸出一高電平，所述數字電位器將該第一臨界值反饋至所述單片機；所述顯示單元與所述單片機相連，用於接收所述單片機傳輸之第一臨界值並顯示該第一臨界值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電阻測定電路，其中，所述比較器之輸出端與正輸入端之間具有兩個第二接入端；所述數字電位器還包括一個第二變阻器；所述第二變阻器之兩端分別連接至所述比較器之所述兩個第二接入端；所述電壓輸入控制單元還用於向所述單片機設定一輸入過壓恢 復電壓；當所述外部電壓與所述輸入過壓恢復電壓相等時，所述單片機調節所述第二變阻器之阻值至一第二臨界值，使所述比較器輸出一低電平，所述數位電位器將該第二臨界值反饋至所述單片機；所述顯示單元接收所述單片機傳輸之第二臨界值並顯示該第二臨界值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電阻測定電路，其中，所述電阻設定單元還包括一個第一電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容及第五電容，一個晶體振盪器；所述單片機包括一第一電壓端、第二電壓端、第一時鐘端及第二時鐘端，所述第一電壓端連接至一第一電壓源後依次經所述第一電阻及第二電容接地，所述第三電容串接在所述第一電壓源與地之間；所述第二電壓端連接在所述第一電阻與第二電容之間之節點；所述第一時鐘端經所述第四電容接地，所述第二時鐘端經所述第五電容接地，所述晶體振盪器串接在所述單片機之第一時鐘端與第二時鐘端之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電阻測定電路，其中，所述數字電位器包括第一至第四輸入端、時鐘端及資料端，所述單片機還包括第一至六輸出端，所述數位電位器之第一至第四輸入端連接所述單片機之第一至第四輸出端，所述數位電位器之時鐘端連接所述單片機之第五輸出端，所述數位電位器之資料端連接所述單片機之第六輸出端。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電阻測定電路，其中，所述電壓採集電路包括一個變壓器、位於變壓器初級線圈一側之電壓正輸入端、電壓負輸入端、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第六電容、第七電容、第八電容、第一電感、第一二極體；位於變壓器次級線圈一側之電壓正輸出端、電壓負輸出端、第五、六電阻、第二二極體、第三二極體、第二電感及第九電容；所述電壓正輸入端經第一電感連接至所述變壓器初級線圈之第一端；所述電壓負輸入端接地；所述第六電容串接在所述電壓正輸入 端與地之間；所述第二電阻一端連接至所述電壓正輸入端，另一端經第三電阻後接地；所述第七電容之一端連接至所述變壓器初級線圈之第一端，另一端接地；所述第四電阻之一端連接至所述變壓器初級線圈之第一端，另一端連接至第一二極體之反向端；所述第八電容連接並聯在所述第四電阻之兩端；所述第一二極體之正向端連接至所述變壓器初級線圈之第二端，第二二極體之正向端連接至所述變壓器次級線圈之第一端，其反向極經所述第三電感連接至所述電壓正輸出端，電壓負輸入端接地；所述第三二極體之反向端連接至所述第二二極體與所述第二電感之間之節點，其正向端接地；所述第九電容串接在電壓正輸出端與地之間；所述第五電阻一端連接到電壓正輸出端，另一端經所述第六電阻後接地。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電阻測定電路，其中，所述單片機還包括第一輸入端，所述單片機之第一輸入端連接至所述第二電阻與所述第三電阻之間之節點。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電阻測定電路，其中，所述單片機還包括第一至第七輸入輸出端，所述電壓輸入控制單元連接至所述單片機之第一至第七輸入輸出端。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電阻測定電路，其中，所述單片機還包括第八至第十四輸入輸出端，所述顯示單元連接至所述單片機之第八至第十四輸入輸出端。