TWI574493B

TWI574493B - 用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的方法及裝置

Info

Publication number: TWI574493B
Application number: TW103142068A
Authority: TW
Inventors: 陳佑民; 劉智遠; 黃培倫
Original assignee: 萬國半導體（開曼）股份有限公司
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2017-03-11
Also published as: TW201622321A

Description

用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的方法及裝置

本發明主要涉及電源轉換系統，確切地說，是在交直流交換式電源轉換器中設計一種對正弦波交流市電整流後的直流電壓實施偵測的裝置，主要用於判斷直流輸入電壓是否為低壓狀態，和用於監控交流電源是否被移除，並在交流電源移除時將用來過濾交流電源上的高頻雜波信號的一個高頻濾波電容上殘留的滯留電壓洩放掉。

在常規的電源轉換系統中，會利用交直流轉換器將電網提供的交流輸入電壓V_AC轉換成期望的直流電壓V_DC，然後再藉由電壓轉換器對電壓V_DC調製之後，輸出最終的具微小紋波的直流輸出電壓V_OUT，這是現有交直流轉換系統採用的常規技術。面臨的問題是，交流輸入電壓V_AC並非一直具有穩定不變的峰值或有效值，當市電送入的交流輸入電壓V_AC進入欠壓或者過壓狀態，例如附圖1中直流電壓V在時間段T₀內由常規電壓值跌落至最小的電源供應電壓值之下，例如通常會導致顯示設備閃爍或黯淡，可能會造成交直流轉換器的損壞。因此即時監控和判斷交流輸入電壓V_AC的變化趨勢十分有必要。

在美國專利申請US20090141523中，在其圖式中利用兩個串聯的電阻構成分壓器並在它們之間的公共節點處產生反映輸入電壓V_AC變化的偵測電壓。該兩個電阻串接在輸入電壓V_AC輸出的直流電源V_M和接地端之間，本領域的技術人員都知道，一直導通並產生流經自身電流的這兩個電阻會消耗功率，儘管這兩個電阻僅僅只是作為輔助的偵測元器件。有鑒於此，即要求提供可有效用於偵測輸入電壓V_AC變化的裝置，而且這個裝置能直觀無誤的準確反映電壓V_AC 變化趨勢，又要求能夠避免用於偵測輸入電壓V_AC的裝置不必要的過多消耗能量，是一個待解決的難題。

再者，為了儘量過濾掉來源於交流電的高頻雜波信號，現有技術往往在電源轉換器的輸入交流電壓的輸入端之間連接一個高頻濾波電容C_X，這同時也帶來了負面的影響，當交流電源被移除時，高頻濾波電容C_X上會自然的殘留一個為直流量的滯留電壓，滯留電壓值的大小等於交流電源移除瞬間的電壓值。不幸的是，如果恰好在交流電的峰值瞬態發生移除事件，則滯留電壓值是交流電的最大值，很容易造成觸電的安全隱患。洩放滯留電壓的傳統方法是與高頻濾波電容C_X並聯洩放電阻R_B，然而電阻R_B會同步帶來功率損耗，損耗為P=(V_{IN_RMS})²/R_B，該V_{IN_RMS}等於交流電源的有效值或均方根值。交直流轉換器損耗在電阻R_B上的功耗非常嚴重，尤其是在無載或待機模式狀況下，非常有必要判斷出交流電源移除的時機，並以近乎無功耗的方式洩放掉滯留電壓。

在本發明揭示的一個可選實施例中，提供了一種用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置。

包括一個輸入電壓偵測單元，接收交流電源整流後的直流輸入電壓並依據輸入電壓大小的波動，藉此產生具有不同邏輯態的偵測電壓信號；還包括一個鋸齒波產生器，在輸入電壓的任意一個週期T_M(M1)內自偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的時刻，開始為第一電容充電，及在該任意一個週期T_M緊接著的後一個週期T_M+1內自偵測電壓信號從第二狀態翻轉成第一狀態的時刻，開始釋放第一電容的電荷量；還包括一個複位信號生成器，具有的第二電容與所述第一電容同步進行充電，但在所述後一個週期內自偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的時刻放電，並將第一電容變化的電壓和第二電容變化的電壓進行比較，依據比較結果來觸發生成複位信號；還包括一個交流電源移除和低壓狀態判斷單元，在其包含的計數器持續超過一個預設時間段都未收到具有第一狀態的複位信號的條件下，當該預設時間內第一電容的電壓連續不低於第二電容的電壓，產生表徵輸入電壓處於低壓狀態的低壓檢測信號，當該預設時間內發生第一電容的電壓持續低於第二電容電壓的情形，產生表徵交流電源移除的電源移除信號。

上述裝置，偵測單元的一個齊納二極體的陽極連接於偵測單元的一個接面場效應電晶體的汲極，並將輸入電壓施加在齊納二極體的陰極，從而在接面場效應電晶體的源極產生偵測電壓信號。

上述裝置，輸入電壓超過齊納二極體的擊穿電壓時，偵測單元產生的偵測電壓信號具有為高電平的第一狀態，以及輸入電壓低於齊納二極體的擊穿電壓時，偵測單元產生的偵測電壓信號具有為低電平的第二狀態。

上述裝置，還包括一個整流電路，交流電源從整流電路的兩個輸入端輸入經整流後提供直流的輸入電壓，整流電路的兩個輸入端之間連接有一個高頻濾波電容；其中一個洩放支路具有的一個開關連接在接面場效應電晶體的源極和接地端之間，在交流電源移除時，觸發產生有效的高電平電源移除信號來接通洩放支路的該開關，以利用洩放支路來洩放高頻濾波電容上殘餘的滯留電壓。

上述裝置，設定移除交流電源時將交流電源上的滯留電壓洩放至安全級電壓V_{BRR_DC}；且輸入電壓在低壓狀態具有有效值V_{BO_RMS}及輸入電壓在低壓狀態時偵測電壓信號的第一狀態具有占空比D_BO；輸入電壓在啟動狀態具有有效值V_{BI_RMS}及輸入電壓在啟動狀態時偵測電壓信號的第一狀態具有占空比D_BI；在第一、第二電容同步完成同一充電時間段的充電之後，第二電容上的達到的最大電壓值V_CLM與第一電容上達到的最大電壓值V_CTM之間滿足：其中，以及

上述裝置，所述安全級電壓V_{RRR_DC}等於齊納二極體的擊穿電壓。

上述裝置，鋸齒波產生器具有一個第一充電電流源單元和一個第一放電電流源單元；第一充電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端和一個電壓源之間的開關受偵測單元發送的驅動信號的控制，偵測電壓信號為第二狀態時接通第一充電電流源單元的該開關，利用第一充電電流源單元為第一電容充電；第一放電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端和一個電壓源之間的開關受偵測單元發送的驅動信號的控制，偵測電壓信號為第一狀態時接通第一放電電流源單元的該開關，以利用第一放電電流源單元為第一電容放電。

上述裝置，偵測電壓信號輸入到偵測單元中一個比較器的正相輸入端，在該比較器的反相輸入端輸入一個閥值電壓；當偵測電壓信號電位大於閥值電壓，該比較器輸出的驅動信號為高電平的第一狀態，接通放電電流源單元的開關；當偵測電壓信號電位小於閥值電壓，該比較器輸出的驅動信號為低電平的第二狀態，接通充電電流源單元的開關。

上述裝置，偵測單元的該比較器輸出的驅動信號和一個欠壓鎖定反相信號同時輸送至偵測單元的一個及閘(或稱與門)的兩個輸入端，該及閘的輸出端連接到充電電流源單元、放電電流源單元各自開關的控制端；以及將一個二極體的陽極連接在接面場效應電晶體的源極並將陰極連接到一個供電電容一端，當供電電容上的電壓處於欠壓狀態，欠壓鎖定反相信號為低電平，將輸送給充電電流源單元、放電電流源單元各自開關的驅動信號鉗制在低電平，以中斷第一、第二電容的循環充放電。

上述裝置，偵測電壓信號每次從第一狀態翻轉成第二狀態的下降沿時刻，但在該下降沿的時刻後面緊接著的對第一、第二電容啟動充電之前，先行對第一、第二電容執行一次瞬時放電的步驟。

上述裝置，與第一電容並聯的一個開關和與第二電容並聯的一個開關，受偵測單元具有的一個單穩態觸發器的輸出信號的控制；由偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的下降沿，或者由偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的下降沿被反相後的上升沿，來觸發該單穩態觸發器發送的為高電平的輸出信號，將與第一電容並聯的開關和與第二電容並聯的開關予以接通，以同步對第一、第二電容實施瞬時放電。

上述裝置，複位信號生成器具有一個為第二電容進行充電的第二充電電流源單元，第二充電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端和第一充電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端耦合在一起，以同步對第一、第二電容充電。

上述裝置，複位信號生成器具有一個比較器，第一電容未接地的一端連接到該比較器的反相輸入端，第二電容未接地的一端連接到該比較器的正相輸入端，該比較器的比較結果輸出給複位信號生成器的一個單穩態觸發器，在所述比較結果從第二狀態翻轉成第一狀態的每個上升沿時刻，觸發該單穩態觸發器發出具有第一狀態的複位信號。

上述裝置，複位信號生成器的比較器輸出的比較結果和一個欠壓鎖定反相信號同時輸送給複位信號生成器的一個及閘，該及閘的輸出端連接到單穩態觸發器的輸入端；以及將一個二極體的陽極連接在接面場效應電晶體的源極並將陰極連接到一個供電電容一端，當供電電容上的電壓處於欠壓狀態時，欠壓鎖定反相信號為低電平，從而將複位信號生成器予以屏蔽，不輸出具有第一狀態的複位信號。

上述裝置，計數器的輸出結果和所述比較結果的反相信號輸入到交流電源移除和低壓狀態判斷單元的一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出端連接到交流電源移除和低壓狀態判斷單元中第一RS觸發器的置位端；以及計數器的輸出結果和所述比較結果被輸入到交流電源移除和低壓狀態判斷單元中另一個及閘的兩個輸入端，該另一個及閘的輸出端連接到交流電源移除和低壓狀態判斷單元中第二RS觸發器的置位端；在計數器的輸出結果為第一狀態階段，當第一電容的電壓不低於第二電容的電壓，所述比較結果為第二狀態，第一、第二RS觸發器的復位端被鉗制為低電平，第一RS觸發器的Q輸出端輸出高電平有效的低壓檢測信號；或在計數器的輸出結果為第一狀態階段，當第一電容的電壓出現低於第二電容的電壓時，所述比較結果出現第一狀態，第一、第二RS觸發器的復位端被鉗制為低電平，第二RS觸發器的Q輸出端輸出高電平有效的電源移除信號。

上述裝置，交流電源移除和低壓狀態判斷單元中一個或閘(或稱或門)同時接收一個欠壓鎖定信號和複位信號，或閘的輸出信號發送給到計數器，並且第一、第二RS觸發器的復位端都連接到或閘的輸出端；在第一RS觸發器輸出高電平的低壓檢測信號或第二RS觸發器輸出高電平的電源移除信號階段，欠壓鎖定信號為低電平時，或閘輸出的低電平約束第一、第二RS觸發器不會被觸發復位。

上述裝置，還包含一個啟動電壓檢測模塊，第一電容上變化的電壓輸入到啟動電壓檢測模塊中一個比較器的反相輸入端，該比較器的正相輸入端輸入一個零電位，比較器輸出的檢測結果傳送至所述啟動電壓檢測模塊中的一個單穩態觸發器；將具有基準有效值V_INR的一個基準輸入電壓輸送給偵測單元，設齊納二極體的擊穿電壓為V_Z，第一電容充電的電流值I₁和放電的電流值I₂滿足I₁×(1-D_B)=I₂×D_B，在基準輸入電壓的一個週期內，偵測電壓信號的第一狀態具有的基準占空比D_B為：

如果實際輸入電壓的有效值大於基準有效值，則檢測結果從第二狀態翻轉成第一狀態的每個上升沿時刻，觸發單穩態觸發器輸出具有第一狀態的啟動電壓檢測信號；如果實際輸入電壓的有效值低於基準有效值，則檢測結果一直為第二狀態，單穩態觸發器在輸入電壓的每個週期內都持續輸出具有第二狀態的啟動電壓檢測信號。

上述裝置，偵測電壓信號輸入到偵測單元中一個比較器的正相輸入端，偵測單元的該比較器的反相輸入端輸入一個閥值電壓；啟動電壓檢測模塊中單穩態觸發器的輸出端和接地端之間連接有一個開關，該開關的控制端接收偵測單元的比較器輸出的驅動信號的反相信號；如果偵測電壓信號電位大於閥值電壓，則偵測單元的比較器輸出的高電平驅動信號經反相後，控制斷開啟動電壓檢測模塊的開關，啟動電壓檢測信號僅由單穩態觸發器觸發；如果偵測電壓信號電位小於閥值電壓，則偵測單元的比較器輸出的低電平驅動信號經反相後，控制接通啟動電壓檢測模塊的開關，將啟動電壓檢測信號鉗制在低電位。

上述裝置，啟動電壓檢測模塊的比較器輸出的檢測結果和一個欠壓鎖定反相信號同時發送到啟動電壓檢測模塊中一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出信號輸送給所述啟動電壓檢測模塊的一個T觸發器，而T觸發器的Q輸出端則連接到啟動電壓檢測模塊中單穩態觸發器的輸入端；欠壓鎖定反相信號為低電平時，將啟動電壓檢測模塊屏蔽，不輸出具有第一狀態的啟動電壓檢測信號。

上述裝置，還包括一個使能信號觸發單元，其具有的一個及閘的輸出端連接到使能信號觸發單元中一個第三RS觸發器的置位端，該及閘的兩個輸入端對應接收啟動電壓檢測信號、欠壓鎖定反相信號；使能信號觸發單元的另一個及閘的輸出端連接第三RS觸發器的復位端，該另一個及閘的三個輸入端對應接收欠壓鎖定反相信號、第三RS觸發器的Q輸出端信號、低壓檢測信號；一旦啟動電壓檢測信號、欠壓鎖定反相信號皆出現第一狀態，此時低壓檢測信號、第三RS觸發器的Q輸出端的初始態兩者任意之一為第二狀態時，觸發第三RS觸發器的Q輸出端發送為高電平的有效使能信號；當低壓檢測信號、欠壓鎖定反相信號和使能信號EN皆出現第一狀態，而啟動電壓檢測信號出現第二狀態時，觸發第三RS觸發器的Q輸出端發送禁用信號。

上述裝置，還包括一個邏輯控制單元，用於將連接在接面場效應電晶體的控制端和接地端之間的一個主開關控制在接通狀態，並在接收交流電源移除和低壓狀態判斷單元發出表徵交流電源移除的高電平電源移除信號時，控制該主開關變為斷開。

上述裝置，一個二極體的陽極連接在接面場效應電晶體源極並且陰極連接到一個供電電容的一端，將供電電容的電壓輸入到邏輯控制單元中第一電壓檢測比較器的反相輸入端，第一電壓檢測比較器的正相輸入端輸入第一參考電壓，第一電壓檢測比較器輸出的欠壓鎖定信號經反相形成的欠壓鎖定反相信號被輸入至邏輯控制單元中一個第四RS觸發器的置位端；以及電源移除信號、欠壓鎖定信號輸送給邏輯控制單元中的一個或閘，或閘的輸出端連接到第四RS觸發器的復位端；在起始階段，供電電容的電壓低於第一參考電壓，欠壓鎖定信號為高電平的第一狀態，及電源移除信號為低電平，則第四RS觸發器的Q輸出端輸出初始狀態的低電平關斷主開關，開始為供電電容充電，直至供電電容的電壓不低於第一參考電壓，從而將欠壓鎖定信號翻轉成低電平的第二狀態；欠壓鎖定信號為低電平狀態之後，第四RS觸發器輸出的控制信號僅由電源移除信號維持在高電平，除非電源移除信號被觸發成高電平的第一狀態，才將第四RS觸發器輸出的控制信號複位到低電平，來斷開主開關。

上述裝置，供電電容的電壓輸入到邏輯控制單元中第二電壓檢測比較器的反相輸入端和輸入到邏輯控制單元中第三電壓檢測比較器的正相輸入端，第二電壓檢測比較器的正相輸入端輸入第二參考電壓，第三電壓檢測比較器的反相輸入端輸入第三參考電壓；第二電壓檢測比較器的輸出端和一個鎖存信號輸入到邏輯控制單元中一個反及閘(或稱與非門)的兩個輸入端，該反及閘的輸出端和第四RS觸發器的Q輸出端連接到邏輯控制單元中的一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出端連接到主開關的控制端；第三電壓檢測比較器的輸出端與鎖存信號輸入到邏輯控制單元中另一個及閘的兩個輸入端，該另一個及閘的輸出端連接在與供電電容並聯的一個調節開關的控制端上；在供電電容的電壓未達到第二參考電壓之前，先行將鎖存信號設定為低電平，在供電電容的電壓達到第二參考電壓之後，再將鎖存信號設定為高電平，從而將供電電容的電壓限定在第二參考電壓和第三參考電壓之間。

在本發明的另一個實施例中，提供了一種用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的方法，包括以下步驟：提供一個輸入電壓偵測單元來接收由交流電源整流後的直流輸入電壓，並依據輸入電壓大小的波動，產生具有不同邏輯態的偵測電壓信號；利用一個鋸齒波產生器，在輸入電壓的任意一個週期內自偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的時刻，開始為第一電容充電，及在該任意一個週期緊接著的後一個週期內自偵測電壓信號從第二狀態翻轉成第一狀態的時刻，開始釋放第一電容的電荷量；提供一個複位信號生成器，將其具有的第二電容與第一電容同步進行充電，但在所述後一個週期內自偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的時刻使第二電容放電，將第一電容變化的電壓和第二電容變化的電壓進行比較，由比較結果來觸發生成複位信號；利用一個交流電源移除和低壓狀態判斷單元，在其包含的計數器持續超過一個預設時間段都未收到具有第一狀態的複位信號的條件下，當該預設時間內第一電容的電壓連續不低於第二電容的電壓，產生表徵輸入電壓處於低壓狀態的低壓檢測信號，當該預設時間內持續發生第一電容的電壓低於第二電容電壓的情形，產生表徵交流電源移除的電源移除信號。

上述方法，將偵測單元的一個齊納二極體的陽極連接於偵測單元的一個接面場效應電晶體的汲極，並將輸入電壓施加在齊納二極體的陰極，從而在接面場效應電晶體的源極產生偵測電壓信號。

上述方法，在輸入電壓超過齊納二極體的擊穿電壓時，偵測單元產生的偵測電壓信號具有為高電平的第一狀態，以及在輸入電壓低於齊納二極體的擊穿電壓時，偵測單元產生的偵測電壓信號具有為低電平的第二狀態。

上述方法，還包括提供一個整流電路，交流電源從整流電路的兩個輸入端輸入經整流後提供直流的輸入電壓，整流電路的兩個輸入端之間連接有一個高頻濾波電容；其中將一個洩放支路具有的一個開關連接在接面場效應電晶體的源極和接地端之間，在交流電源移除時，觸發產生有效的高電平電源移除信號來接通洩放支路的該開關，以利用洩放支路來洩放高頻濾波電容上殘餘的滯留電壓。

上述方法，設定移除交流電源時將交流電源上的滯留電壓洩放至安全級電壓V_{BRR_DC}；且輸入電壓在低壓狀態具有有效值V_{BO_RMS}及輸入電壓在低壓狀態時偵測電壓信號的第一狀態具有占空比D_BO；輸入電壓在啟動狀態具有有效值V_{BI_RMS}及輸入電壓在啟動狀態時偵測電壓信號的第一狀態具有占空比D_BI；在第一、第二電容同步完成同一充電時間段的充電之後，第二電容上的達到的最大電壓值V_CLM與第一電容上達到的最大電壓值V_CTM之間滿足：其中，以及

上述方法，所述安全級電壓V_{BRR_DC}等於齊納二極體的擊穿電壓。

上述方法，鋸齒波產生器提供有第一充電電流源單元和第一放電電流源單元；第一充電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端和一個電壓源之間的開關受偵測單元發送的驅動信號的控制，偵測電壓信號為第二狀態時接通第一充電電流源單元的該開關，利用第一充電電流源單元為第一電容充電；第一放電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端和一個電壓源之間的開關受偵測單元發送的驅動信號的控制，偵測電壓信號為第一狀態時接通第一放電電流源單元的該開關，以利用第一放電電流源單元為第一電容放電。

上述方法，偵測電壓信號輸入到偵測單元中一個比較器的正相輸入端，在該比較器的反相輸入端輸入一個閥值電壓；當偵測電壓信號電位大於閥值電壓，該比較器輸出的驅動信號為高電平的第一狀態，接通放電電流源單元的開關；當偵測電壓信號電位小於閥值電壓，該比較器輸出的驅動信號為低電平的第二狀態，接通充電電流源單元的開關。

上述方法，偵測單元的該比較器輸出的驅動信號和一個欠壓鎖定反相信號同時輸送至偵測單元的一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出端連接到充電電流源單元、放電電流源單元各自開關的控制端；以及將一個二極體的陽極連接在接面場效應電晶體的源極並將陰極連接到一個供電電容一端，當供電電容上的電壓處於欠壓狀態，欠壓鎖定反相信號為低電平，將輸送給充電電流源單元、放電電流源單元各自開關的驅動信號鉗制在低電平，以中斷第一、第二電容的循環充放電。

上述方法，偵測電壓信號每次從第一狀態翻轉成第二狀態的下降沿時刻，但在該下降沿的時刻後面緊接著的對第一、第二電容啟動充電之前，先行對第一、第二電容執行一次瞬時放電的步驟。

上述方法，提供一個與第一電容並聯的開關和提供一個與第二電容並聯的開關，這兩個開關受偵測單元具有的一個單穩態觸發器的輸出信號的控制；由偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的下降沿，或者由偵測電壓信號從第一狀態翻轉成第二狀態的下降沿被反相後的上升沿，觸發該單穩態觸發器發送的為高電平的輸出信號，將與第一電容並聯的開關和與第二電容並聯的開關予以接通，同步對第一、第二電容實施瞬時放電。

上述方法，複位信號生成器提供了一個為第二電容進行充電的第二充電電流源單元，並將第二充電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端和第一充電電流源單元的電壓電流轉換器的輸入端耦合在一起，以同步對第一、第二電容充電。

上述方法，複位信號生成器提供了一個比較器，第一電容未接地的一端連接到該比較器的反相輸入端，第二電容未接地的一端連接到該比較器的正相輸入端，該比較器的比較結果輸出給複位信號生成器的一個單穩態觸發器，在所述比較結果從第二狀態翻轉成第一狀態的每個上升沿時刻，觸發該單穩態觸發器發出具有第一狀態的複位信號。

上述方法，複位信號生成器的比較器輸出的比較結果和一個欠壓鎖定反相信號同時輸送給複位信號生成器的一個及閘，該及閘的輸出端連接到單穩態觸發器的輸入端；以及將一個二極體的陽極連接在接面場效應電晶體的源極並將陰極連接到一個供電電容一端，當供電電容上的電壓處於欠壓狀態時，欠壓鎖定反相信號為低電平，從而將複位信號生成器予以屏蔽，不輸出具有第一狀態的複位信號。

上述方法，計數器的輸出結果和所述比較結果的反相信號輸入到交流電源移除和低壓狀態判斷單元的一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出端連接到交流電源移除和低壓狀態判斷單元中第一RS觸發器的置位端；以及計數器的輸出結果和所述比較結果被輸入到交流電源移除和低壓狀態判斷單元中另一個及閘的兩個輸入端，該另一個及閘的輸出端連接到交流電源移除和低壓狀態判斷單元中第二RS觸發器的置位端；在計數器的輸出結果為第一狀態階段，當第一電容的電壓不低於第二電容的電壓，所述比較結果為第二狀態，第一、第二RS觸發器的復位端被鉗制為低電平，第一RS觸發器的Q輸出端輸出高電平有效的低壓檢測信號；或在計數器的輸出結果為第一狀態階段，當第一電容的電壓出現低於第二電容的電壓時，所述比較結果出現第一狀態，第一、第二RS觸發器的復位端被鉗制為低電平，第二RS觸發器的Q輸出端輸出高電平有效的電源移除信號。

上述方法，交流電源移除和低壓狀態判斷單元中一個或閘同時接收一個欠壓鎖定信號和複位信號，或閘的輸出信號發送給到計數器，並且第一、第二RS觸發器的復位端都連接到或閘的輸出端；在第一RS觸發器輸出高電平的低壓檢測信號或第二RS觸發器輸出高電平的電源移除信號階段，欠壓鎖定信號為低電平時，或閘輸出的低電平約束第一、第二RS觸發器不會被觸發復位。

上述方法，還提供一個啟動電壓檢測模塊，將第一電容上變化的電壓輸入到啟動電壓檢測模塊中一個比較器的反相輸入端，該比較器的正相輸入端輸入一個零電位，比較器輸出的檢測結果傳送至所述啟動電壓檢測模塊中的一個單穩態觸發器；將具有基準有效值V_INR的一個基準輸入電壓輸送給偵測單元，設齊納二極體的擊穿電壓為V_Z，第一電容充電的電流值I₁和放電的電流值I₂滿足I₁×(1-D_B)=I₂×D_B，在基準輸入電壓的一個週期內，偵測電壓信號的第一狀態具有的基準占空比D_B為：在實際輸入電壓的有效值大於基準有效值時，則檢測結果從第二狀態翻轉成第一狀態的每個上升沿時刻，觸發單穩態觸發器輸出具有第一狀態的啟動電壓檢測信號；在實際輸入電壓的有效值低於基準有效值時，則檢測結果一直為第二狀態，單穩態觸發器在輸入電壓的每個週期內都持續輸出具有第二狀態的啟動電壓檢測信號。

上述方法，偵測電壓信號輸入到偵測單元中一個比較器的正相輸入端，偵測單元的該比較器的反相輸入端輸入一個閥值電壓；及啟動電壓檢測模塊中單穩態觸發器的輸出端和接地端之間連接有一個開關，該開關的控制端接收偵測單元的比較器輸出的驅動信號的反相信號；偵測電壓信號電位大於閥值電壓，則偵測單元的比較器輸出的高電平驅動信號經反相後，控制斷開啟動電壓檢測模塊的開關，啟動電壓檢測信號僅由單穩態觸發器觸發；偵測電壓信號電位小於閥值電壓，則偵測單元的比較器輸出的低電平驅動信號經反相後，控制接通啟動電壓檢測模塊的開關，將啟動電壓檢測信號鉗制在低電位。

上述方法，啟動電壓檢測模塊的比較器輸出的檢測結果和一個欠壓鎖定反相信號同時發送到啟動電壓檢測模塊中一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出信號輸送給所述啟動電壓檢測模塊的一個T觸發器，而T觸發器的Q輸出端則連接到啟動電壓檢測模塊中單穩態觸發器的輸入端；在欠壓鎖定反相信號為低電平時，將啟動電壓檢測模塊屏蔽，不輸出具有第一狀態的啟動電壓檢測信號。

上述方法，還提供一個使能信號觸發單元，其具有的一個及閘的輸出端連接到使能信號觸發單元中一個第三RS觸發器的置位端，該及閘的兩個輸入端對應接收啟動電壓檢測信號、欠壓鎖定反相信號；使能信號觸發單元的另一個及閘的輸出端連接第三RS觸發器的復位端，該另一個及閘的三個輸入端對應接收欠壓鎖定反相信號、第三RS觸發器的Q輸出端信號、低壓檢測信號；一旦啟動電壓檢測信號、欠壓鎖定反相信號皆出現第一狀態，此時低壓檢測信號、第三RS觸發器的Q輸出端的初始態兩者任意之一為第二狀態時，觸發第三RS觸發器的Q輸出端發送為高電平的有效使能信號；當低壓檢測信號、欠壓鎖定反相信號和使能信號EN皆出現第一狀態，而啟動電壓檢測信號出現第二狀態時，觸發第三RS觸發器的Q輸出端發送禁用信號。

上述方法，還提供一個邏輯控制單元，用於將連接在接面場效應電晶體的控制端和接地端之間的一個主開關控制在接通狀態，並在接收交流電源移除和低壓狀態判斷單元發出表徵交流電源移除的高電平電源移除信號時，控制該主開關變為斷開。

上述方法，將一個二極體的陽極連接在接面場效應電晶體源極並且將陰極連接到一個供電電容的一端，將供電電容的電壓輸入到邏輯控制單元中第一電壓檢測比較器的反相輸入端，第一電壓檢測比較器的正相輸入端輸入第一參考電壓，第一電壓檢測比較器輸出的欠壓鎖定信號經反相形成的欠壓鎖定反相信號被輸入至邏輯控制單元中一個第四RS觸發器的置位端；以及電源移除信號、欠壓鎖定信號輸送給邏輯控制單元中的一個或閘，或閘的輸出端連接到第四RS觸發器的復位端；起始階段供電電容的電壓低於第一參考電壓，欠壓鎖定信號為高電平的第一狀態，及電源移除信號為低電平，則第四RS觸發器的Q輸出端輸出的低電平關斷主開關，開始為供電電容充電，直至供電電容的電壓不低於第一參考電壓，從而將欠壓鎖定信號翻轉成低電平的第二狀態；之後第四RS觸發器輸出的控制信號僅由電源移除信號維持在高電平，除非電源移除信號被觸發成高電平的第一狀態，才將第四RS觸發器輸出的控制信號複位到低電平，來斷開主開關。

上述方法，供電電容的電壓輸入到邏輯控制單元中第二電壓檢測比較器的反相輸入端和輸入到邏輯控制單元中第三電壓檢測比較器的正相輸入端，第二電壓檢測比較器的正相輸入端輸入第二參考電壓，第三電壓檢測比較器的反相輸入端輸入第三參考電壓；第二電壓檢測比較器的輸出端和一個鎖存信號輸入到邏輯控制單元中一個反及閘的兩個輸入端，該反及閘的輸出端和第四RS觸發器的Q輸出端連接到邏輯控制單元中的一個及閘的兩個輸入端，該及閘的輸出端連接到主開關的控制端；第三電壓檢測比較器的輸出端與鎖存信號輸入到邏輯控制單元中另一個及閘的兩個輸入端，該另一個及閘的輸出端連接在與供電電容並聯的一個調節開關的控制端上；在供電電容的電壓未達到第二參考電壓之前，先行將鎖存信號設定為低電平，在供電電容的電壓達到第二參考電壓之後，再將鎖存信號設定為高電平，從而將供電電容的電壓限定在第二參考電壓和第三參考電壓之間。

100‧‧‧節點

101‧‧‧接面場效應電晶體(JFET)

102‧‧‧比較器

103‧‧‧及閘

104‧‧‧單穩態觸發器

105‧‧‧反相器

115‧‧‧橋式整流器

116‧‧‧電壓轉換器

12‧‧‧輸入端

131,131,132‧‧‧電壓電流轉換器

134‧‧‧反相器

14‧‧‧輸入端

142‧‧‧T觸發器

143‧‧‧單穩態觸發器

145‧‧‧比較器

151‧‧‧比較器

152‧‧‧及閘

153‧‧‧單穩態觸發器

154‧‧‧電壓電流轉換器

161‧‧‧或閘

162‧‧‧計數器

164‧‧‧及閘

167‧‧‧觸發器

171‧‧‧觸發器

172‧‧‧及閘

173‧‧‧及閘

181‧‧‧第一電壓檢測比較器

182‧‧‧反相器

184‧‧‧反及閘

186‧‧‧或閘

187‧‧‧第四RS觸發器

189‧‧‧及閘

215‧‧‧偵測單元

225‧‧‧整流電路

235‧‧‧鋸齒波產生器

235a‧‧‧第一充電電流源單元

235b‧‧‧第一放電電流源單元

245‧‧‧啟動電壓檢測模塊

255‧‧‧複位信號生成器

265‧‧‧低壓狀態判斷單元

285‧‧‧邏輯控制單元

295‧‧‧洩放支路

306 307 505 507‧‧‧節點

D1‧‧‧二極體

ZD1‧‧‧齊納二極體

GND‧‧‧接地端

SW₆‧‧‧電子開關

R1‧‧‧電阻

V_IN‧‧‧輸入電壓

V_AC‧‧‧交流市電

C_X‧‧‧高頻濾波電容

V_O‧‧‧直流輸出電壓

C_bulk‧‧‧輸出電容

R_B‧‧‧洩放電阻

D2和D3‧‧‧二極體

V_Z V_Z1 V_Z1‧‧‧擊穿電壓

I_D‧‧‧電流

V_S‧‧‧電壓

T‧‧‧週期

D D_BO D_BI D_BRR‧‧‧占空比

V_{BRR_DC}‧‧‧安全級電壓

V_{BO_RMS} V_{BI_RMS}‧‧‧均方根或有效值

C_T‧‧‧第一電容

C_L‧‧‧第二電容

V_CLM‧‧‧最大電壓值

SW₁至SW₆‧‧‧開關

V_TH‧‧‧閥值電壓

UVLO_B‧‧‧欠壓鎖定反相信號

閱讀以下詳細說明並參照以下附圖之後，本發明的特徵和優勢將顯而易見：圖1中實際電壓在時間段T₀比要求的最小電源供應電壓值小。

圖2是交流電V_AC經過整流獲取輸入電壓V_IN來輸送給偵測單元。

圖3A是在偵測單元中JFET源極擷取偵測信號V_S。

圖3B是輸入電壓為V_IN超過齊納二極體擊穿電壓時偵測單元的輸出電平波形。

圖4是定義低壓狀態輸入電壓具有有效值V_{BO_RMS}，以及啟動狀態輸入電壓具有有效值V_{BI_RMS}，在同一齊納擊穿電壓下，低壓、啟動狀態導致偵測信號V_S的不同占空比。

圖5是第一、第二電容C_T、C_L在相同充電時間內兩者達到的最大電壓的比例。

圖6~8是用於檢測輸入電壓和用於洩放滯留電壓的裝置的電路結構。

圖9是輸入電壓V_IN的有效值或峰值在時間維度上逐步變小，導致偵測信號、第一電容的電壓、電壓檢測信號、複位信號、低壓檢測信號等的變化狀況。

圖10A~10B展示了交流電源移除和低壓狀態判斷單元判斷出用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置是發生輸出電壓處於低壓狀態還是發生交流電源移除事件。

參見圖2，基本的偵測單元215主要包含一個接面場效應電晶體(JFET)101和一個齊納二極體ZD1，齊納二極體ZD1的陽極連接到該JFET 101的汲極，而JFET 101的源極則連接到另一個二極體D1的陽極，二極體D1的陰極則連接到接地端GND。此外，JFET 101的控制端如閘極則與接地端GND之間連接有一個電子開關SW₆，開關SW₆是一個三端口器件，其控制端耦合到一個邏輯控制單元285，並且開關SW₆的一端連接到JFET 101的閘極而開關的另一端直接接地，邏輯控制單元285用於驅動開關SW₆的斷開或者接通來決定JFET 101的閘極是否接到地電位。在JFET 101的閘極和源極之間連接有一個電阻R1。一個作為直流電壓的輸入電壓V_IN在連接于齊納二極體ZD1陰極端的節點100處，輸送給偵測單元215，該輸入電壓V_IN通常是交流市電V_AC全波整流所得，將交流電完整的輸入正弦波形轉換成同一極性來輸出，充分利用原始交流電正弦波形的正半周、負半周這兩部份，轉化成直流電壓V_IN。

電網提供的交流電壓V_AC經過高頻濾波電容C_X濾除高頻雜波信號之後，再輸入給一個橋式整流器115，交流電由橋式整流器115全波整流後，在一個輸出電容C_bulk上產生預期的直流電壓，該電容C_bulk存儲的直流電壓再經過電壓轉換器116實施調製之後，例如升壓或降壓調製，最終輸出具微小紋波的直流輸出電壓V_O，這是現有交直流轉換系統採用的常規技術。值得注意的是，在本發明中，與高頻濾波電容C_X並聯的以虛線連接的洩放電阻R_B實質被移除掉而不復存在，後文將會介紹洩放電阻R_B被摒棄後在移除交流電壓V_AC時刻是如何釋放高頻濾波電容C_X上殘存的滯留電壓。

參見圖2，整流電路225具有兩個整流二極體D2和D3，在提供交流電壓V_AC的一個輸入端12連接二極體D2的陽極、另一個輸入端14連接二極體 D3的陽極，相當於二極體D2的陽極連接到高頻濾波電容C_X的一端，二極體D3的陽極連接到高頻濾波電容C_X相對的另一端。同時還將整流二極體D2、D3兩者的陰極和與齊納二極體ZD1的陰極相連在節點100處。因此電網提供的交流電壓V_AC除了輸送給交直流轉換系統之外，還同步輸送給整流電路225，交流電壓V_AC經過整流電路225整流之後在二極體D2、D3兩者的陰極處產生直流的輸入電壓V_IN，並在節點100處輸入給偵測單元215，輸入電壓V_IN的波形可參見圖3B中連續的正半周弦波。

參見圖3A，將JFET 101的閘極直接接到地電位GND。當輸入電壓V_IN比齊納二極體ZD1的擊穿電壓V_Z大時，則齊納二極體ZD1發生可自愈恢復的齊納擊穿，產生的電流I_D自JFET 101的汲極流向源極，電流I_D將流經電阻R1和二極體D1。當輸入電壓V_IN比齊納二極體ZD1的擊穿電壓V_Z小時，則齊納二極體ZD1不會被擊穿，因此不會產生任何流經JFET 101的電流。參見圖3B，齊納二極體ZD1擊穿時，表徵輸入電壓V_IN大於擊穿電壓V_Z的情形，發生的時機是時刻t₁至t₃的時間段。以一個週期T為例，在t₁時刻，輸入電壓V_IN趨於上升至超過擊穿電壓V_Z，輸入電壓V_IN大於擊穿電壓V_Z被維持和延續到t₃時刻，至t₃時刻開始起輸入電壓V_IN才降至低於擊穿電壓V_Z。在t₁至t₃的時間段，導致JFET 101源極端節點處具有一個不為零的電壓V_S，標誌著JFET 101源極端輸出實質是邏輯高電平，認為此時偵測單元215輸出的電壓V_S具有高電平的第一狀態。仍然在該週期T內，與前述情形截然相反的是，齊納二極體ZD1未發生擊穿，表徵輸入電壓V_IN小於擊穿電壓V_Z，發生的時機為t₁時刻之前和t₃時刻之後，導致JFET 101源極具有一個為零的電壓V_S，標誌著JFET 101源極端輸出實質是邏輯低電平，認為此時偵測單元215輸出的電壓V_S具有低電平的第二狀態。

圖3B還以占空比的方式，展示了偵測電壓V_S的電平邏輯狀態，直觀體現齊納二極體ZD1被擊穿的情形和未被擊穿的情形。設定t₂時刻輸入電壓V_IN達到峰值，以及時間節點t₁至時間節點t₃之間的持續時長為2(t₂-t₁)，偵測電壓V_S的第一狀態在一個週期T內維持的總時長為2(t₂-t₁)，則偵測電壓V_S具有第一狀態的占空比D，也可理解為齊納二極體ZD1的擊穿時段占週期比。

設定將滯留電壓洩放至一個安全級電壓V_{BRR_DC}。同時，還設定輸入電壓V_IN在低於一個預定額定有效值而進入低壓狀態(Brown-out)或欠壓狀態時，具有均方根或有效值V_{BO_RMS}，並且輸入電壓V_IN在低壓狀態時偵測電壓信號V_S的第一狀態具有占空比D_BO。以及設定輸入電壓V_IN在啟動狀態(Brown-in)時具有均方根或有效值V_{BI_RMS}，並且輸入電壓V_IN在啟動狀態時偵測電壓信號V_S的第一狀態具有占空比D_BI。輸入電壓V_IN大於安全級電壓V_{BRR_DC}時，偵測電壓V_S第一狀態的占空比D_BRR滿足以下函數關係：

低壓狀態時輸入電壓V_IN在時刻t₁的瞬時值V_IN(t₁)，和輸入電壓V_IN的有效值電壓V_{BO_RMS}、安全級電壓V_{BRR_DC}之間滿足以下函數關係：

以及輸入電壓V_IN在時刻t₂的瞬時值V_IN(t₂)與該輸入電壓V_IN的有效值電壓V_{BO_RMS}之間還滿足以下函數關係：

由正弦量的相位關係可以獲悉ωt₁和ωt₂滿足以下函數關係：

ωt ₂=90° (5)

將公式(4)除以(5)並將兩者相比的結果代入公式(1)，得到：

將公式(6)變形換算得到：

依據上述計算步驟，同理在低壓狀態、啟動狀態時還可以分別推理出：

將公式(8)、(9)變形得到：

選取一些數值作為示範來進行闡釋，譬如安全級電壓V_{BRR_DC}可以取齊納二極體ZD1某個特定的擊穿電壓值V_Z1或V_Z1的倍數，例如取50V但不限於此。輸入電壓V_IN在低壓狀態相對正常的啟動狀態而言其有效值要低，例如輸入電壓V_IN在低壓狀態時具有均方根或有效值V_{BO_RMS}=73V_RMS，輸入電壓V_IN在啟動狀態時具有均方根或有效值V_{BI_RMS}=83V_RMS，則低壓狀態V_S之占空比(Duty of Brown-out)D_BO=67.8%，啟動狀態V_S之占空比(Duty of Brown-in)D_BI=72%，D_BO小於D_BI，圖4展示了該結果。

在圖6中，後文介紹的鋸齒波產生器235的第一電容C_T和複位信號生成器255的第二電容C_L同步充電，故十分有必要給電容C_L設定一個充電階段所能到達的電壓水準，與電容C_T上在同一充電階段達到的電壓水準進行關聯，作為推算輸入電壓V_IN是否進入低壓狀態的判斷機制。譬如在圖5中，在每次充電之後，可以利用Y值表徵第二電容C_L在該充電步驟中能達到的最大電壓值V_CLM，以X值表徵第一電容C_T上在同一充電過程中能達到的最大電壓值V_CTM，其中V_CLM和V_CTM兩者的比例關係可以被設置為一個預設的比值。我們依據圖3A~3B所獲悉的偵測信號V_S及在啟動BI狀態、低壓BO狀態來構建為電容充放電的模型，參見圖5，在輸入電壓的正常啟動狀態，V_S具有占空比D_BI，而在低壓狀態，V_S具有占空比D_BO，假設在啟動狀態的條件下，在V_S具有第二狀態的時間段t₁₁內為充放電模型中的一個類比電容C充電，在V_S具有第一狀態的時間段t₁₂結束時，電容C剛好完成放電，並且電容C的充放電過程中控制其電壓上升的斜率為m_u而電壓下降的斜率控制為m_d。又假設在低壓狀態的條件下，在V_S具有第二狀態的時間段t₁₁內為電容C充電，並且在V_S具有第一狀態的時間段t₁₃內維持電容C在時間段t₁₁內所充電的電荷量。作為示範，在一個充放電動作內，充電時間段t₁₁實質可以是圖3B中的2t₁，而V_S具有第一狀態則是圖3B中t₁至t₃。相關參數定量分析如下：

從圖5之幾何圖形關係可以獲悉：

由於m_u×t₁₁=m_d×t₁₂以及公式(14)，則：

將公式(15)計算的t₁₁、t₁₃兩者之間的關係代入公式(13)得到：

從而由公式(16)計算出：

進一步由公式(17)換算出：

其中圖5之斜率m_u和斜率m_d還滿足：

將公式(19)代入公式(18)計算出：

若以圖4得出的結果，低壓狀態V_S之占空比D_BO=67.8%和啟動狀態V_S之占空比D_BI 70%代入到公式(20)則：

同一充電過程中，計算出第二電容C_L上能達到的最大電壓值V_CLM和第一電容C_T上能達到的最大電壓值V_CTM之間的關係，作為範例V_CLM可大約是V_CTM的十分之一。

參見圖2和圖6，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置包括一個偵測單元215，偵測單元215具有一個發送驅動信號來控制開關SW₁至SW₅斷開或接通的比較器102。比較器102的反相輸入端輸入一個大於零的閥值電壓V_TH，而JFET 101的源極連接到比較器102的正相輸入端。雖然比較器102輸出的驅動信號可以直接驅動前述開關，但是作為可選項，還可以將其輸出的驅動信號和一個欠壓鎖定反相信號UVLO_B同時輸送至偵測單元215的及閘(AND)103的兩個輸入端，及閘103的輸出端則耦合連接到鋸齒波產生器235中一個反相器(inverter)134的輸入端，該反相器134的輸出端連接至開關SW₁的控制端，及閘103的輸出端同時還耦合連接到開關SW₂的控制端，如果啟用及閘103，僅僅當欠壓鎖定反相信號UVLO_B為高電平時，及閘103的輸出才有效，否則當欠壓鎖定反相信號UVLO_B為低電平時，輸送給開關SW₁、SW₂的驅動信號被鉗制在低電平，會中斷第一、第二電容C_T、C_L的循環充放電。此外，偵測單元215還包含一個單穩態觸發器104，雖然單穩態觸發器104的輸入端可以設置為連接到比較器102的輸出端，但在較佳的實施例中，在偵測單元215中可以再設置一個反相器 105，如果啟用該反相器105，則反相器105的輸入端連接到比較器102的輸出端而反相器105的輸出端連接到單穩態觸發器104的輸入端，以及單穩態觸發器104的輸出端連接到開關SW₃、SW₅各自的控制端。當驅動信號直接觸發單穩態觸發器104時，偵測電壓信號V_S從第一狀態翻轉成第二狀態的每個下降沿，也即比較器102輸出的驅動信號的每個下降沿，觸發該單穩態觸發器104發送為高電平的輸出信號來將開關SW₃、SW₅接通。基於單穩態觸發器104既可以被設定為下降沿觸發也可以被設置為上升沿觸發，如果啟用反相器105，則比較器102輸出的驅動信號經反相器105反相後，仍然在偵測電壓信號V_S從第一狀態翻轉成第二狀態的每個下降沿時刻，利用驅動信號的反相信號的上升沿來觸發該單穩態觸發器104發送為高電平的輸出信號將開關SW₃、SW₅同時接通。

前文已經闡明，當輸入電壓V_IN比齊納二極體ZD1的擊穿電壓V_Z大時，齊納二極體ZD1發生齊納擊穿，偵測單元215產生的電壓V_S比預設的閥值電壓V_TH大，比較器102的輸出端輸出高電平的驅動信號，體現了偵測電壓信號V_S具高電平的第一狀態。反之，當輸入電壓V_IN比齊納二極體ZD1的擊穿電壓V_Z小時，齊納二極體ZD1不會被擊穿，偵測單元215輸出的電壓V_S比預設的閥值電壓V_TH小，比較器102的輸出端將輸出一個低電平的驅動信號，體現了偵測電壓信號V_S為低電平的第二狀態。

參見圖6，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置包括一個鋸齒波產生器235，其具有對第一電容C_T進行充電的第一充電電流源單元235a，和具有對第一電容C_T進行放電的第一放電電流源單元235b。比較器102輸出的驅動信號經反相器134反相後耦合到第一充電電流源單元235a中的一個開關SW₁的控制端，開關SW₁的接通或斷開用於控制第一充電電流源單元235a中電壓電流轉換器131是否啟動充電程式。本發明提及的開關SW₁及下文出現的SW₂至SW₇都是三端口的電子開關，它們有多種選擇，例如P型或N型MOS電晶體或雙極電晶體或接面場效應電晶體或它們的組合開關等，可為增強型或耗盡型。比較器102的輸出端同步還耦合到第一放電電流源單元235b中一個開關SW₂的控制端，開關SW₂ 的接通或斷開用於控制第一放電電流源單元235b中電壓電流轉換器132是否啟動放電程式。開關SW₁的控制端在低電平的驅動信號的驅動下使該開關SW₁被接通而在高電平的驅動信號的驅動下使該開關SW₁被斷開，以及開關SW₂的控制端在為高電平的驅動信號的驅動下將開關SW₂接通而在低電平的驅動信號的驅動下將開關SW₂斷開，該兩者不能同時接通或斷開，而是互為交替開啟的。

第一充電電流源單元235a中，在為電壓電流轉換器131提供工作電壓的節點305處施加直流的電源電壓V_DD，還在另一節點306處提供電源電壓V_DD，節點306與接地端GND之間串聯有開關SW₁和電阻R3。電源電壓V_DD輸送給電壓電流轉換器131的電壓轉電流輸入端，電壓電流轉換器131的電流釋放端/輸出端設置為連接到第一電容C_T的未接地的一端的節點307處，電壓電流轉換器131將接收的電源電壓V_DD轉換成大小為I₁的充電電流，給第一電容C_T充電。比較器102的輸出端只有在輸出為低電平的前提下，開關SW₁才會接通，故充電電流I₁給第一電容C_T充電的時機僅發生在輸入電壓V_IN比擊穿電壓V_Z低時，亦即偵測電壓信號V_S具有邏輯低的第二狀態階段。

第一放電電流源單元235b中，節點306與接地端GND之間串聯有開關SW₂和電阻R4，節點306處施加有電源電壓V_DD，且電源電壓V_DD輸送給電壓電流轉換器132的電壓轉電流輸入端。電壓電流轉換器132的電流吸取端/輸入端設置為連接到第一電容C_T的未接地的一端即節點307處，開關SW₂接通則電壓電流轉換器132將接收的電源電壓轉換成放電電流I₂，故當試圖引導第一電容C_T放電到接地端時，放電電流大小為I₂。比較器102的輸出端只有在輸出為高電平的前提下，開關SW₂才會接通，也即第一電容C_T放電的時機僅僅發生在輸入電壓V_IN比擊穿電壓V_Z高時，亦即偵測電壓信號V_S具有邏輯高的第一狀態階段。由此可見，偵測電壓信號V_S狀態的變換會誘使第一電容C_T循環的充放電，從而在其未接地一端的節點307處籍由第一電容C_T上的電壓V_B1的上升變化和下降變化來產生期翼的鋸齒波。

參見圖6，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置包括一個複位信號生成器255，其具有一個為第二電容C_L進行充電的第二充電電流源單元255a，在為第二充電電流源單元255a的電壓電流轉換器154提供工作電壓的節點505處施加直流的電源電壓V_DD。電壓電流轉換器154的輸入端506和第一充電電流源單元235a的電壓電流轉換器131的輸入端308耦合在一起，以便實現對第一電容C_T、第二電容C_L實施同步充電。電源電壓V_DD是否被輸送給電壓電流轉換器154的電壓轉電流輸入端，也受到開關SW₁的控制，電壓電流轉換器154的電流釋放端/輸出端設置為連接到第二電容C_L的未接地的一端的節點507處，電壓電流轉換器154將接收的電源電壓V_DD轉換成大小為I₃的充電電流，給第二電容C_L充電。同理，充電電流I₃給第二電容C_L充電的時機僅發生在輸入電壓V_IN比擊穿電壓V_Z低時，亦即偵測電壓信號V_S具有邏輯低的第二狀態階段。

同一充電步驟結束後但還未放電前，設定第二電容C_L上能達到一個最大的電壓值V_CLM，設定第一電容C_T上能達到一個最大的電壓值V_CTM，而V_CLM和V_CTM之間的大小關係，則可由給第二電容C_L充電的電流I₃和給第一電容C_T充電的電流I₁來計算出，譬如將第二充電電流源單元255a的電流轉換效率與第一充電電流源單元235a的電流轉換效率兩者之比設成等於Y比X(參見公式20)，作為比較簡化計算步驟的範例，第一、第二電容C_T、C_L實質上可以設成基本相同的電容。

鋸齒波產生器235還具有一個與第一電容C_T並聯的開關SW₃，第一電容C_T與開關SW₃兩者都連接在節點307和接地端之間，一個輔助的二極體D5與第一電容C_T並聯，其陽極端接地而陰極端連接到節點307。類似的，一個輔助的二極體D6的陽極連接在節點307而陰極端連接到節點305。複位信號生成器255還具有一個與第二電容C_L並聯的開關SW₅，該第二電容C_L與開關SW₅兩者都連接在節點507和接地端之間，一個輔助的二極體D7與電容C_L並聯，其陽極端接地而陰極端連接到節點507，一個輔助的二極體D8的陽極連接在節點507而陰極端連接到節點505。偵測電壓信號V_S邏輯狀態的變換會誘使第二電容C_L未接地一端的節點507處的電壓V_B2隨之發生變化，偵測電壓信號V_S為低電平時第二電容C_L充電，偵測電壓信號V_S為高電平時第二電容C_L保持電荷量不變，偵測電壓信號V_S從高電平翻轉到低電平的每個下降沿觸發電容C_L予以放電。

在第一、第二電容C_T、C_L的充放電過程，偵測電壓信號V_S在自高電平降至低電平的下降沿的時刻，被設定為放電截止點，意味著無論第一、第二電容C_T、C_L是否在該時刻依然存儲有電荷量，都會在該截止時刻被觸發產生一次持續納秒級別的電荷量瞬間釋放程式。為了實現這一點，需要將比較器102輸出的驅動信號傳送到開關SW₃和SW₅的控制端。如圖6，單穩態觸發器104的輸出端連接到開關SW₃和SW₅它們各自的控制端，不啟用反相器105時，比較器102的輸出端連接到單穩態觸發器104的輸入端，但是在較佳的實施例中啟用反相器105，則反相器105的輸入端連接到比較器102的輸出端而反相器105的輸出端連接到單穩態觸發器104的輸入端。偵測電壓信號V_S從高電平翻轉成低電平的每個下降沿，該下降沿均觸發單穩態觸發器104發出高電平信號，來接通開關SW₃和SW₅，可以接通納秒級別的接通時間，將第一、第二電容C_T、C_L的電荷量分別籍由通態的SW₃、SW₅釋放到地端。啟用反相器105時，偵測電壓信號V_S從高電平翻轉成低電平的每個下降沿的時刻，即驅動信號由反相器105反相後的信號的每個上升沿也可以觸發單穩態觸發器104發出高電平信號，來接通開關SW₃和SW₅。

參見圖9，展示了節點307處產生的鋸齒波V_B1的波形，鋸齒波產生器235完成啟動並處於穩定運行的工作階段，以輸入電壓V_IN前後相鄰的兩個週期T_n、T_n+1為例來說明一個充放電週期(n1)，偵測電壓信號V_S在前一個週期T_n從高電平狀態翻轉成低電平狀態的下降沿時刻，開始對第一電容C_T充電，持續的充電至截止於偵測電壓信號V_S在後一個週期T_n+1從低電平狀態翻轉成高電平狀態的上升沿時刻，在該上升沿時刻，第一電容C_T停止充電並同步緊接著開始放電，放電截止點設於偵測電壓信號V_S在後一個週期T_n+1從高電平狀態翻轉成低電平狀態時刻，從而完成一個完整的充放電週期。

換言之，第一電容C_T完整的充放電週期為，偵測電壓信號V_S在前一個週期自高電平降至低電平的下降沿的時刻作為充電起始點，偵測電壓信號V_S在後一個週期自低電平升至高電平的上升沿的時刻作為充電截止點和放電起始點，以及偵測電壓信號V_S在後一個週期自高電平降至低電平的下降沿的時刻作為放電截止點。同時，第二電容C_L完整的充放電週期與第一電容C_T的區別為，偵測電壓信號V_S在前一個週期自高電平降至低電平的下降沿的時刻作為充電起始點，偵測電壓信號V_S在後一個週期自低電平升至高電平的上升沿的時刻作為充電截止點但不放電，電荷量在偵測電壓信號V_S的高電平階段維持不變，偵測電壓信號V_S在後一個週期自高電平降至低電平的下降沿的時刻才放電。

參見圖6，複位信號生成器255包含一個比較器151，第一電容C_T未接地的一端連接到比較器151的反相輸入端，第二電容C_L未接地的一端連接到比較器151的正相輸入端，將第一電容C_T上節點307處變化的電壓V_B1和第二電容C_L上節點507處變化的電壓V_B2進行比較。比較器151的比較結果S_M輸出給複位信號生成器255的一個單穩態觸發器153，在比較結果S_M從低電平的第二狀態翻轉成高電平的第一狀態的上升沿時刻，觸發單穩態觸發器153發出具有第一狀態的複位信號S_BOR。複位信號生成器255還可以包含一個及閘152，雖然比較器151輸出的比較結果S_M可以直接輸送給單穩態觸發器153，作為可選項，還可以將比較結果S_M和一個欠壓鎖定反相信號UVLO_B同時輸送至複位信號生成器255的及閘152的兩個輸入端，如選擇啟用及閘152，僅當欠壓鎖定反相信號UVLO_B為高電平時，及閘152的輸出才有效，否則當欠壓鎖定反相信號UVLO_B為低電平時，及閘152在其輸出端的節點508處輸送給單穩態觸發器153的比較結果S_M被鉗制在低電平，會中斷單穩態觸發器153的發出高電平的複位信號S_BOR。

必須指出的是，交流電源V_AC被移除事件和交流電源V_AC從常規啟動狀態進入低壓狀態事件這兩種情形會導致比較器151的比較結果S_M存在一些差異性，我們籍由這些差異來判斷是發生交流電源移除或是輸入電壓進入低壓狀態。

在圖10A中，如果交流電源V_AC被移走，經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN大致會展現出例如從時間點t₁₀到t₂₀這個時間段內的波形，經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN大於齊納擊穿電壓V_Z的整個延續時間可能超過輸入電壓V_IN的一個或數個週期T，甚至延續得更長，因此偵測電壓信號V_S在該階段的高電平維持時間較之常規啟動狀態內一個週期的高電平持續時間也被拉長。也有可能在時間點t₁₀到t₂₀中的某個時刻起，偵測電壓信號V_S的第一狀態所具有的電平水準還可能會比常規啟動狀態時電壓信號V_S的第一狀態具有的電平水準更高。時間軸上在時間點t₁₀之前，常規啟動狀態下經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN的每個週期內，第二電容C_L因為充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段維持電壓V_B2不變，第一電容C_T充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段電壓V_B1會降至為零，電壓V_B2會發生大於電壓V_B1的情形，故比較器151的比較結果S_M會從低電平跳至高電平一次。但隨著偵測電壓信號V_S從高電平翻轉至低電平而使第一、第二電容C_T、C_L再次充電導致V_B1重新恢復大於電壓V_B2的狀態，則電壓V_B2大於電壓V_B1延續的時間極短，意味著比較器151的比較結果S_M維持在高電平的時間一般為限定很短的時間以內。然而在時間點t₁₀到t₂₀發生交流電源移除事件這段時間，第一電容C_T充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段，電壓V_B1從最大值降至為零所需要的時間與啟動狀態基本相同，但是只有當到時間點t₂₀交流電源V_AC被完全移除掉瞬間，輸入電壓V_IN才會降至小於齊納擊穿電壓V_Z，來促使偵測電壓信號V_S翻轉至具有低電平的第二狀態，觸發第二電容C_L放電，故交流電源V_AC移走事件中電壓V_B2大於電壓V_B1延續的時間較之啟動或常規狀態被拉長，正如圖10A的比較結果S_M波形。比較器151的比較結果S_M輸出給單穩態觸發器153，比較結果S_M從低電平翻轉成高電平的每個上升沿時刻，觸發單穩態觸發器153發出高電平的複位信號S_BOR，在交流電源V_AC被移除事件中可以獲知如圖10A所示的複位信號S_BOR波形。

在圖10B中，在經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN未進入低壓狀態階段，啟動狀態下經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN的每個週期內，第二電容C_L充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段維持電壓V_B2不變，第一電容C_T充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段電壓V_B1會降至為零，電壓V_B2會發生大於電壓V_B1的情形，故比較器151的比較結果S_M會從低電平跳至高電平一次，直至偵測電壓信號V_S從高電平翻轉至低電平而使電容C_T、C_L再次充電，使得比較結果S_M又翻轉至低電平。一旦經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN進入低壓(Brown-out)狀態階段，第二電容C_L充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段維持電壓V_B2不變，第一電容C_T充電後在偵測電壓信號V_S的第一狀態階段電壓V_B1雖然存在放電現象，但偵測電壓信號V_S從高電平翻轉至低電平的下降沿的時刻，第一電容C_T的電荷量還未降至為零。按照上文揭示的在低壓狀態條件下使第二電容C_L之電壓值V_CLM和第一電容C_T之電壓值V_CTM的比例符合條件，則低壓狀態的占空比D_BI會在電壓信號V_S的下降沿這個時刻，限定第一電容C_T所殘存的電壓不低於第二電容C_L所維持的電壓V_B2，也即意味著在低壓狀態階段，經交流電整流後提供直流的輸入電壓V_IN的每個週期內節點507的電壓V_B2都不會發生大於節點307的電壓V_B1的情形，所以比較器151的比較結果S_M開始不再輸出高電平而是一直為低電平，正如圖10B的比較結果S_M波形。比較器151的比較結果S_M依然會輸出給單穩態觸發器153的輸入端，比較結果S_M從低電平翻轉成高電平的每個上升沿時刻，觸發單穩態觸發器153發出高電平的複位信號S_BOR，但是如果低壓狀態一旦比較結果S_M一直為低電平，那麼複位信號S_BOR也就不會出現跳變至高電平，則在輸入電壓V_IN進入低壓狀態事件中可以獲知如圖10B所示的複位信號S_BOR波形。

參見圖6，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置包含有一個啟動電壓檢測模塊245，節點307處第一電容C_T上變化的電壓V_B1輸入到啟動電壓檢測模塊245中一個比較器145的反相輸入端，在該比較器145的正相輸入端輸入接地的零電位，比較器145輸出的檢測結果傳送到啟動電壓檢測模塊245中的一個單穩態觸發器143。雖然比較器145輸出的檢測結果可以直接輸送給單穩態觸發器143，作為可選項，還可以將檢測結果和一個欠壓鎖定反相信號UVLO_B同時輸送至到啟動電壓檢測模塊245中一個及閘141的兩個輸入端，如果選擇啟用及閘141，僅僅當欠壓鎖定反相信號UVLO_B為高電平時，及閘141的輸出才有效，否則當欠壓鎖定反相信號UVLO_B為低電平時，輸送給單穩態觸發器143的檢測結果被鉗制在低電平，會中斷單穩態觸發器143的發出高電平的啟動電壓檢測信號S_BI。還可以選擇性的將及閘141的輸出信號輸送到啟動電壓檢測模塊245中一個T觸發器142的CLK輸入端，不啟用及閘141時可將比較器145的檢測結果輸送到該CLK輸入端，且T觸發器142的T端口405連接到電壓電源V_DD而具有高電平准位，T觸發器142的Q輸出端則連接到單穩態觸發器143的輸入端，該T觸發器是可選的而不是必須的。

討論單穩態觸發器143發送的啟動電壓檢測信號S_BI，可與圖3B對應起來進行闡釋。隨著鋸齒波產生器235起振，開關SW₁和SW₂交替開關，一者接通另一者斷開，促使第一電容C_T充電後再放電，從而在第一電容C_T一端的節點307處產生期望的鋸齒波電壓信號V_B1。預設某一基準輸入電壓V_IN1具有基準有效值V_INR，第一電容C_T每次充電維持的時間段等於2t₁，此階段偵測電壓信號V_S1具有邏輯低電平的第二狀態。第一電容C_T每次放電維持的時間段等於2(t₂-t₁)，此階段偵測電壓信號V_S1具有邏輯高電平的第一狀態，使時間段2t₁充電的電量恰好等於時間段2(t₂-t₁)放電的電量，即偵測電壓信號V_S1在後一個週期自高電平降至低電平的下降沿的時刻，第一電容C_T電量恰好釋放完畢，此時偵測電壓信號V_S1的占空比為D_BI，第一電容C_T電荷量在電壓信號V_S1的下降沿的時刻可以為零，此時比較器145輸出的檢測結果出現一次高電平，亦即意味著單穩態觸發器143發送的啟動電壓檢測信號S_BI出現一次高電平。一旦實際偵測電壓信號V_S具有超過基準D_BI的占空比時，意味著有效充電時間較之基準階段被縮短而有效放電時間卻拉長，則第一電容C_T開始放電後，電壓信號V_B1在偵測電壓信號V_S的每個下降沿的時刻之前的某一個時刻都會發生等於零的情況，比較器145輸出的檢測結果會出現一次高電平，該情況下則啟動電壓檢測信號S_BI在輸入電壓V_IN的每個週期內都出現一次高電平。相反的是，一旦偵測電壓信號V_S具有小於基準 D_BI的占空比時，意味著有效充電時間較之基準階段被拉長而有效放電時間卻縮短，則該情況下第一電容C_T開始放電後，電壓信號V_B1在偵測電壓信號V_S的每個下降沿這個時刻都會被置於大於零的狀態，比較器145輸出的檢測結果會一直呈現為低電平，則此階段啟動電壓檢測信號S_BI在輸入電壓V_IN的每個週期內都不會出現高電平，一直為低電平狀態。在時間軸上，幅度逐步變化的輸入電壓V_IN導致偵測電壓信號V_S在不同占空比條件下產生的啟動電壓檢測信號S_BI波形如圖9所示，譬如隨著時間向後推移其幅度逐步降低至比虛線代表的擊穿電壓V_Z水準還低。

第一電容C_T充放電步驟中滿足以下函數關係：

I ₁×t ₁=I ₂×(t ₂-t ₁) (22)

輸入電壓V_IN1在時刻t₁的瞬時值V_IN(t₁)，和該輸入電壓V_IN的均方根或有效值電壓V_INR、齊納二極體ZD1的擊穿電壓值V_Z1之間滿足以下函數關係：

以及輸入電壓V_IN1在時刻t₂的瞬時值V_IN(t₂)與該輸入電壓V_IN的有效值電壓V_INR之間還滿足以下函數關係：

ωt ₂=90° (27)

將公式(26)除以(27)並將兩者相比的結果代入公式(21)，得到：

參見圖6，作為可選項，啟動電壓檢測模塊245中單穩態觸發器143的輸出端和接地端之間可以選擇性的連接一個開關SW₄，開關SW₄的控制端接收偵測單元215中比較器102輸出的驅動信號的反相信號，如比較器102的輸出端或偵測單元215中及閘103的輸出端可以連接到啟動電壓檢測模塊245中一個反相器144的輸入端，而反相器144的輸出端連接到開關SW₄的控制端。偵測電壓信號V_S電位大於閥值電壓V_TH，則比較器102輸出的高電平驅動信號經反相後，斷開開關SW₄，此時啟動電壓檢測信號S_BI僅由單穩態觸發器143觸發。偵測電壓信號V_S電位小於閥值電壓V_TH，則比較器102輸出的低電平驅動信號經反相後，接通開關SW₄，將啟動電壓檢測信號S_BI鉗制在地電位。

參見圖7，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置還包括一個交流電源移除和低壓狀態判斷單元265，用於在輸入電壓V_IN處於低壓狀態時發出高電平的低壓檢測信號S_BO，或用於在交流電源被移除時發出高電平的電源移除信號S_BRR。交流電源移除和低壓狀態判斷單元265包含一個計數器162，計數器162的複位端口接收複位信號生成器255發送的複位信號S_BOR，當計數器162持續超過預設的彈跳時間De-bounce time都未收到高電平的複位信號S_BOR時，將觸發計數器162的輸出結果為高電平。首先，計數器162的輸出結果輸入到交流電源移除和低壓狀態判斷單元265中的一個及閘164的一個輸入端，複位信號生成器255的比較器151輸出的比較結果S_M通過交流電源移除和低壓狀態判斷單元265中的一個反相器163反相後，將比較結果S_M的反相信號輸入到及閘164的另一個輸入端。其次，計數器162的輸出結果還輸入到交流電源移除和低壓狀態判斷單元265中的另一個及閘165的一個輸入端，複位信號生成器255的比較器151輸出的比較結果S_M直接輸入到及閘165的另一個輸入端。雖然複位信號S_BOR可以直接輸送給計數器162，作為可選項，還可以將複位信號S_BOR和一個欠壓鎖定信號UVLO同時輸送至交流電源移除和低壓狀態判斷單元265中的一個或閘(OR)161的兩個輸入端，如果選擇啟用或閘161，僅僅當欠壓鎖定信號UVLO為低電平時，或閘161的輸出才有效，否則當欠壓鎖定信號UVLO為高電平時，計數器162的輸入一直被鉗制在高電平，會控制計數器162的輸出結果不再出現高電平。

參見圖7，交流電源移除和低壓狀態判斷單元265還包含一個第一RS觸發器166和一個第二RS觸發器167，及閘164的輸出端連接到第一RS觸發器166的置位端S，及閘165的輸出端連接到第二RS觸發器167的置位端S。並且將複位信號S_BOR或者將或閘161的輸出信號輸送到第一RS觸發器166、第二RS觸發器167各自的復位端R。參見圖10B，在低壓狀態階段，輸入電壓V_IN的每個週期內節點507的電壓V_B2都不會發生大於節點307的電壓V_B1的情形，所以比較器151的比較結果S_M開始不再輸出高電平而是一直為低電平，導致複位信號S_BOR亦不會再跳至高電平。從複位信號S_BOR出現的任意一次高電平算起，如果計數器162持續超過一個預設時間段T_D2都未收到具有高電平狀態的複位信號S_BOR，則計數器162的輸出結果由低電平轉為輸出高電平。此時比較結果S_M為低電平但反相信號為高電平，所以第一RS觸發器166的置位端S由及閘164控制為高電平，同時第一RS觸發器166的復位端R處於由低電平複位信號S_BOR決定的低電平狀態，則第一RS觸發器166的Q輸出端輸出的低壓檢測信號S_BO從低電平跳變為高電平，產生表徵輸入電壓處於低壓狀態的高電平低壓檢測信號S_BO。截然相反的是，在低壓狀態，比較結果S_M為低電平會將及閘165屏蔽而不會輸出高電平，故低壓狀態會將第二RS觸發器167的置位端S鉗制在低電平，其Q輸出端是低電平。

參見圖10A，在時間點t₁₀到t₂₀的電源移除事件階段，電壓V_B1從最大值降至低於電壓V_B2之後，電壓V_B2大於電壓V_B1延續的時間較之啟動或常規狀態被拉長，所以比較器151的比較結果S_M輸出高電平的時間被拉長。當到了時間點t₂₀交流電源V_AC完全移除掉後，第二電容C_L上充電的電壓V_B2則不會超過第一電容C_T上充電的電壓V_B1，導致比較器151的比較結果S_M一直為低電平。從複位信號S_BOR出現的任意一次高電平算起，如果計數器162持續超過一個預設時間段T_D1都未收到具有高電平狀態的複位信號S_BOR，則計數器162的輸出結果由低電平轉為輸出高電平。電源移除事件中，比較結果S_M持續為高電平的時間較之常規的啟動狀態要延續更久，其維持高電平的這個時間內無上升沿來觸發單穩態觸發器153，也即複位信號S_BOR在比較結果S_M維持高電平的該時間內也為低電平。故移除事件中第二RS觸發器167的置位端S由及閘165控制為高電平，同時第二RS觸發器167的復位端R處於由複位信號S_BOR決定的低電平狀態，則第二RS觸發器167的Q輸出端輸出的電源移除信號S_BRR從低電平跳變為高電平，產生表徵交流電源移除的高電平電源移除信號S_BRR。截然相反的是，在電源移除事件中，比較結果S_M會維持為高電平，其反相信號會將及閘164屏蔽而不會輸出高電平，故電源移除事件中會將第一RS觸發器166的置位端S鉗制在低電平，其Q輸出端是低電平。

參見圖7，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置還包含有一個使能信號觸發單元275，其具有的一個及閘172的兩個輸入端對應分別接收欠壓鎖定反相信號UVLO_B和啟動電壓檢測模塊245發送的啟動電壓檢測信號S_BI。使能信號觸發單元275中的一個第三RS觸發器171的置位端S連接到及閘172的輸出端。使能信號觸發單元275中的另一個及閘173的輸出端連接第三RS觸發器171的復位端R，該另一個及閘173的三個輸入端對應分別接收欠壓鎖定反相信號UVLO_B、第三RS觸發器171自身的Q輸出端的原態信號、交流電源移除和低壓狀態判斷單元265發送的低壓檢測信號S_BO，其中第三RS觸發器171的Q輸出端連接到及閘173的一個輸入端。整個裝置開始準備運作後，一旦啟動電壓檢測信號S_BI、欠壓鎖定反相信號UVLO_B皆出現一次高電平的第一狀態，則此時低壓檢測信號S_BO、第三RS觸發器171自身的Q輸出端的初始原邏輯狀態可能都為低電平，或者至少後者的Q輸出端為低電平，所以第三RS觸發器171的置位端S由及閘172控制為高電平，第三RS觸發器171的復位端R由及閘173控制為低電平，會觸發第三RS觸發器171的Q輸出端發送為高電平的有效使能信號ENABLE，開始執行軟啟動程式。當輸入電壓進入低壓狀態時，低壓檢測信號S_BO、欠壓鎖定反相信號UVLO_B和使能信號EN會皆出現高電平的第一狀態，而此階段啟動電壓檢測信號S_BI一般處於低電平的第二狀態，則及閘172和及閘173的輸出狀態會觸發第三RS觸發器171的Q輸出端發送低電平的禁用信號DISABLE。

參見圖8，在一些實施例中，該JFET 101的控制端可以按照圖3A的方式直接接地，但在另一些可選的實施例中，還可以在用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置中額外再設置一個控制主開關SW₆切換的邏輯控制單元285，用於將連接在JFET 101的控制端和接地端GND之間的一個主開關SW₆控制在接通狀態，但是一旦邏輯控制單元285接收到交流電源移除和低壓狀態判斷單元265發出的表徵交流電源移除的高電平電源移除信號S_BRR時，控制該主開關SW₆斷開。一個二極體D11的陽極連接在JFET 101的源極，並且二極體D11的陰極在節點805處連接到一個供電電容C_VCC的一端，供電電容C_VCC的另一端接地。JFET 101被接通時，只要輸入電壓超過齊納擊穿電壓V_Z，產生的電流會流經二極體D11對供電電容C_VCC充電，二極體D11防止電流倒灌，而且在JFET 101被斷開時，二極體D11阻擋來自供電電容C_VCC的電位，防止偵測電壓信號V_S被供電電容C_VCC的電位鉗制住而無法跌落到較低的電位如零電位。供電電容C_VCC可以在其未接地的一端也即節點805處提供直流電壓V_CC。

將供電電容C_VCC的電壓V_CC輸入到邏輯控制單元285中第一電壓檢測比較器181的反相輸入端，第一電壓檢測比較器181的正相輸入端輸入一個第一參考電壓V_R1，第一電壓檢測比較器181輸出欠壓鎖定信號UVLO，並且欠壓鎖定信號UVLO通過邏輯控制單元285中的一個反相器182反相後獲得欠壓鎖定反相信號UVLO_B。在供電電容C_VCC未充電或者充電後電壓V_CC未超過第一參考電壓V_R1時，第一電壓檢測比較器181輸出的欠壓鎖定信號UVLO為高電平，以及欠壓鎖定反相信號UVLO_B為低電平。在供電電容C_VCC充電後電壓V_CC超過第一參考電壓V_R1時，第一電壓檢測比較器181輸出的欠壓鎖定信號UVLO才會為低電平，以及欠壓鎖定反相信號UVLO_B為高電平。

欠壓鎖定反相信號UVLO_B被輸入至邏輯控制單元285中的一個第四RS觸發器187的置位端S，第四RS觸發器187的復位端R則連接到控制單元 285中一個或閘186的輸出端。或閘186的兩個輸入端對應接收電源移除信號S_BRR，和接收第一電壓檢測比較器181輸出的欠壓鎖定信號UVLO。作為可選項，還可以將或閘186的另一個輸入端連接到邏輯控制單元285中一個第四電壓檢測比較器185的輸出端，在第四電壓檢測比較器185的正相輸入端輸入一個第四參考電壓V_R4，第四電壓檢測比較器185的反相輸入端耦合在節點805處並輸入供電電容C_VCC的電壓V_CC，第四參考電壓V_R4可以被預置到小於第一參考電壓V_R1。

起始階段，供電電容C_VCC的電壓V_CC低於第一參考電壓V_R1，欠壓鎖定信號UVLO為高電平的第一狀態，及電源移除信號S_BRR為低電平，如果選用第四電壓檢測比較器185，此時電壓V_CC也低於第四參考電壓V_R4，則或閘186輸出為高電平，故第四RS觸發器的置位端S和復位端R分別對應為低電平和高電平。從而觸發該第四RS觸發器187的Q輸出端輸出的低電平會關斷主開關SW₆，並開始為供電電容C_VCC充電，該充電持續到直至供電電容C_VCC的電壓V_CC不低於第一參考電壓V_R1，如果選用第四電壓檢測比較器185則電壓V_CC也不低於第四參考電壓V_R4，如此一來，從而便可以將欠壓鎖定信號UVLO從起始的高電平翻轉成低電平。

完成對供電電容C_VCC的預定充電之後，欠壓鎖定信號UVLO為低電平，及第四電壓檢測比較器185的輸出結果的也為低電平，而欠壓鎖定反相信號UVLO_B為高電平，如果此階段試圖將第四RS觸發器187的Q端口輸出的控制信號維持在高電平接通主開關，則該第四RS觸發器187的復位端R應當被設置於低電平狀態。此時低電平的電源移除信號S_BRR恰好滿足是低電平水準，從而促使或閘186會輸出為低電平的輸出信號到第四RS觸發器187的復位端R。但是當電源移除信號S_BRR被觸發變成高電平階段時，其信號為高電平則會迫使或閘186的輸出也變為高電平，故進一步將第四RS觸發器187的復位端R置於一個高電平狀態，導致第四RS觸發器187的Q端口輸出的控制信號被複位到低電平，進一步斷開主開關SW₆，這種情況發生在電源移除事件中。

雖然第四RS觸發器187的Q輸出端口可以直接耦合到主開關SW₆的控制端，但在一些可選的實施例中，還可以啟用邏輯控制單元285所具有的一個及閘188，該及閘188的輸出端則耦合到主開關SW₆的控制端。將第四RS觸發器的Q輸出端連接到該及閘188的一個輸入端，而邏輯控制單元285中一個反及閘(NAND)184的輸出端則連接到及閘188的另一個輸入端，當及閘188的輸出端耦合到主開關SW₆的控制端時，可以利用及閘188的輸出結果來驅動主開關SW₆的接通或斷開。其中，供電電容C_VCC的電壓V_CC在節點805處輸入到邏輯控制單元285中第二電壓檢測比較器183a的反相輸入端，和同時輸入到邏輯控制單元285中第三電壓檢測比較器183b的正相輸入端，而在第二電壓檢測比較器183a的正相輸入端輸入第二參考電壓V_R2，以及在第三電壓檢測比較器183b的反相輸入端輸入第三參考電壓V_R3。

第二電壓檢測比較器183a的輸出端和節點806處提供的一個鎖存信號S_L兩者輸入到反及閘184的兩個輸入端，第三電壓檢測比較器183b的輸出端與該鎖存信號S_L兩者同時輸入到邏輯控制單元285中的另一個及閘189的兩個輸入端。而該另一個及閘189的輸出端則連接在一個調節開關SW₇的控制端，調節開關SW₇與供電電容C_VCC並聯在節點805和接地端GND之間。也可以在節點805和接地端之間先串聯調節開關SW₇和電阻R5之後，再將它們與供電電容C_VCC並聯在節點805和接地端之間。在供電電容C_VCC的電壓V_CC未達到第二參考電壓V_R2之前，先行將鎖存信號S_L設定為低電平，在供電電容C_VCC的電壓V_CC達到第二參考電壓V_R2之後，再將鎖存信號S_L設定為高電平。

第三參考電壓V_R3比第二參考電壓V_R2的電壓值要大，當供電電容C_VCC的電壓V_CC超過第三參考電壓V_R3時，會促使一個輸入端連接在第三電壓檢測比較器183b輸出端的該另一個及閘189的輸出結果為高電平，一旦及閘189輸出為高電平，就會接通調節開關SW₇來釋放供電電容C_VCC的一部分電量，直至供電電容C_VCC的電壓V_CC不超過第三參考電壓V_R3。另外，當供電電容C_VCC的電壓V_CC低於第二參考電壓V_R2時，會促使該反及閘184的輸出結果為一個低電平，則反及閘184的輸出就會使得一個輸入端連接於反及閘184輸出端的該及閘188的輸出結果為低電平，此刻及閘188的低電平輸出結果就會關斷主開關SW₆。從而以這種電壓調節方式，將電壓V_CC限定在第二參考電壓V_R2和第三參考電壓V_R3這個範圍之間，但高於第一參考電壓V_R1。

參見圖8，在一些可選實施例中，用於檢測輸入電壓和洩放滯留電壓的裝置還包含有一個洩放支路295，洩放支路295具有的一個開關SW₈連接在JFET 101的源極和接地端之間。也可以在JFET 101的源極和接地端之間先串聯該開關SW₈和一個電阻R6後，再將開關SW₈和電阻R6兩者串接在JFET 101的源極和接地端之間。電源移除信號S_BRR耦合到開關SW₈的控制端，在裝置的常規工作狀態電源移除信號S_BRR由於是低電平所以開關SW₈關斷的。但在在交流電源移除時，觸發交流電源移除和低壓狀態判斷單元265產生有效的高電平電源移除信號S_BRR，會接通該開關SW₈，此階段從節點100到JFET 101的源極再由節點295到導通至地端的洩放支路295間構建一個通路，從而可以進一步利用洩放支路295來洩放高頻濾波電容C_X上殘餘的滯留電壓，直至滯留電壓比齊納擊穿電壓V_Z要低。

以上，通過說明和附圖，給出了具體實施方式的特定結構的典型實施例，上述發明提出了現有的較佳實施例，但這些內容並不作為局限。對於本領域的技術人員而言，閱讀上述說明後，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權利要求書應看作是涵蓋本發明的真實意圖和範圍的全部變化和修正。在權利要求書範圍內任何和所有等價的範圍與內容，都應認為仍屬本發明的意圖和範圍內。