TWI822524B - 具保護功能的電壓偵測裝置 - Google Patents

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TWI822524B
TWI822524B TW111148808A TW111148808A TWI822524B TW I822524 B TWI822524 B TW I822524B TW 111148808 A TW111148808 A TW 111148808A TW 111148808 A TW111148808 A TW 111148808A TW I822524 B TWI822524 B TW I822524B
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林凱民
陳義達
黃鈞毅
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固緯電子實業股份有限公司
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Abstract

本發明的一電壓輸入埠供接收一直流電，一對照電壓埠供接收一對照電壓；一第一運算器的一第一反相輸入端通過一第一分壓單元電連接該對照電壓埠，且其一第一非反相輸入端電聯接該電壓輸入埠；一第二運算器的一第二非反相輸入端通過一第二分壓單元電連接該對照電壓埠，且其一第二反相輸入端電聯接該電壓輸入埠；該第一運算器的一第一輸出端通過一第一分析電阻電聯接一輸出埠，且該第二運算器的一第二輸出端通過一第二分析電阻電聯接該輸出埠；該第一輸出端輸出的一第一電壓和該第二輸出端輸出的一第二電壓經分壓後於該輸出埠產生結果電壓。

Description

具保護功能的電壓偵測裝置
一種電壓偵測裝置，尤指一種具保護功能的電壓偵測裝置。
偵測一電源是否正常提供電力乃現今多數電子產品和電器保護自身運作正常的技術手段。當該電源正常提供電力時，其提供之電壓應該落在一閾值範圍內，而當該電源提供電力異常時，其提供之電壓極可能出現超過電壓(過壓)或是欠缺電壓(欠壓)的狀況。
當一電壓偵測電路偵測一直流電源供應器所輸出的一直流電時，如果該直流電源供應器所提供之電壓過於高壓，則此高壓電有風險傷及該電壓偵測電路中的電壓感測電子元件。然而，先降壓後再偵測電壓則需額外耗費降壓時所犧牲的電能，因此效益不佳。
本發明提供一種具保護功能的電壓偵測裝置。本發明無需降壓即可安全的偵測直流電壓是否正常，因此在偵測直流電壓時無需承擔直接感測高電壓而傷及感測電子元件的風險。
本發明之該具保護功能的電壓偵測裝置供電連接一電源轉換電路的一輸出側，以接收該電源轉換電路所輸出的一直流電。本發明之該具保護功能的電壓偵測裝置包括：一電壓輸入埠，供電連接該電源轉換電路的該輸出側以接收該直流電；一對照電壓埠，供接收一對照電壓； 一第一運算器，具有一第一非反相輸入端、一第一反相輸入端和一第一輸出端；其中，該第一非反相輸入端電連接該電壓輸入埠以接收該直流電的一直流電壓；一第二運算器，具有一第二非反相輸入端、一第二反相輸入端和一第二輸出端；其中，該第二反相輸入端電連接該電壓輸入埠以接收該直流電的該直流電壓；一第一分壓單元，電連接於該對照電壓埠和該第一運算器的該第一反相輸入端之間，並輸出一第一分壓至該第一反相輸入端；一第二分壓單元，電連接於該對照電壓埠和該第二運算器的該第二非反相輸入端之間，並輸出一第二分壓至該第二非反相向輸入端；其中，該第一分壓小於該第二分壓；一輸出埠；一第一分析電阻，電連接於該第一運算器的該第一輸出端和該輸出埠之間；一第二分析電阻，電連接於該第二運算器的該第二輸出端和該輸出埠之間；其中，該第二分析電阻的電阻值不同於該第一分析電阻的電阻值；其中，該第一運算器比較該第一非反相輸入端的該直流電壓和該第一反相輸入端的該第一分壓後自該第一輸出端輸出一第一電壓，且該第二運算器比較該第二非反相輸入端的該直流電壓和該第二反相輸入端的該第二分壓後自該第二輸出端輸出一第二電壓；其中，當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓小於該第一分壓時，該輸出埠輸出一第一結果電壓；其中，當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓大於該第二分壓時，該輸出埠輸出一第二結果電壓； 其中，當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓介於該第一分壓與該第二分壓之間時，該輸出埠輸出一第三結果電壓。
當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓小於該第一分壓時，該第一運算器所輸出的該第一電壓小於該第二運算器所輸出的該第二電壓。當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓大於該第二分壓時，該第一運算器所輸出的該第一電壓大於該第二運算器所輸出的該第二電壓。而當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓介於該第一分壓與該第二分壓之間時，該第一運算器所輸出的該第一電壓等於該第二運算器所輸出的該第二電壓。因為該第一電壓和該第二電壓皆小於或是等於該對照電壓，故根據該第一電壓和該第二電壓所分壓後產生的該第一結果電壓、該第二結果電壓或是該第三結果電壓也必然小於或是等於該對照電壓。如此，本發明即可保護電連接該輸出埠的電子元件在接收該第一結果電壓、該第二結果電壓或是該第三結果電壓時無需承擔直接感測高電壓而燒壞的風險。
並且，因為該第二分析電阻的電阻值不同於該第一分析電阻的電阻值，故該第一結果電壓、該第二結果電壓和該第三結果電壓對應不同的電壓值。詳細來說，得到該第三結果電壓即代表該直流電壓正常，得到該第一結果電壓即代表該直流電壓出現欠壓(under voltage)的情形而不正常，而得到該第二結果電壓即代表該直流電壓出現過壓(over voltage)的情形而不正常。
如此，本發明可高效率的測量該直流電壓是否正常，因為僅通過簡單分析本發明該輸出埠所輸出的電壓準位即可知曉該直流電壓是否正常。
1:具保護功能的電壓偵測裝置
10:電壓輸入埠
20:對照電壓埠
30:第一分壓單元
40:第二分壓單元
50:第一運算器
51:第一非反相輸入端
52:第一反相輸入端
53:第一輸出端
54:第一正電源端
60:第二運算器
61:第二非反相輸入端
62:第二反相輸入端
63:第二輸出端
64:第二正電源端
90:輸出埠
100:電源轉換電路
101:輸出側
102:第一連接側
103:第二連接側
200:第一外接電源
300:電壓偵測裝置
400:第二外接電源
500:減壓電路
BJT1:雙極性電晶體
GND:接地
OPC:光耦合器
R1:第一穩壓電阻
R2:第二穩壓電阻
R3:第三穩壓電阻
R4:第四穩壓電阻
R31:第一分壓電阻
R32:第二分壓電阻
R41:第三分壓電阻
R42:第四分壓電阻
R70:第一分析電阻
R80:第二分析電阻
圖1為本發明具保護功能的電壓偵測裝置的方塊圖。
圖2為本發明具保護功能的電壓偵測裝置於一實施例的電路圖。
圖3為本發明具保護功能的電壓偵測裝置於另一實施例的電路圖。
請參閱圖1所示，本發明提供一具保護功能的電壓偵測裝置1。該具保護功能的電壓偵測裝置1供電連接一電源轉換電路100的一輸出側101，以接收該電源轉換電路100所輸出的一直流電。本發明之該具保護功能的電壓偵測裝置1包括一電壓輸入埠10、一對照電壓埠20、一第一分壓單元30、一第二分壓單元40、一第一運算器50、一第二運算器60、一第一分析電阻R70、一第二分析電阻R80和一輸出埠90。
該電壓輸入埠10供電連接該電源轉換電路100的該輸出側101以接收該直流電，而該對照電壓埠20供接收一對照電壓。
該第一運算器50具有一第一非反相輸入端51、一第一反相輸入端52和一第一輸出端53。並且，該第二運算器60具有一第二非反相輸入端61、一第二反相輸入端62和一第二輸出端63。
該第一運算器50的該第一非反相輸入端51和該第二運算器60的該第二反相輸入端62分別電連接該電壓輸入埠10以接收該直流電的一直流電壓。
該第一分壓單元30電連接於該對照電壓埠20和該第一運算器50的該第一反相輸入端52之間，並輸出一第一分壓至該第一反相輸入端52。該第二分壓單元40電連接於該對照電壓埠20和該第二運算器60的該第二非反相輸入端61之間，並輸出一第二分壓至該第二非反相輸入端61。其中，該第一分壓小於該第二分壓。該第一分析電阻R70電連接於該第一運算器50的該第一輸出端53和該輸出埠90之間，且該第二分析電阻R80電連接於該第二運算器60的該第二輸 出端63和該輸出埠90之間。並且，該第二分析電阻R80的電阻值不同於該第一分析電阻R70的電阻值。
該第一運算器50比較該第一非反相輸入端51的該直流電壓和該第一反相輸入端52的該第一分壓後自該第一輸出端53輸出一第一電壓，且該第二運算器60比較該第二非反相輸入端61的該直流電壓和該第二反相輸入端62的該第二分壓後自該第二輸出端63輸出一第二電壓。
當該電壓輸入埠10所接收的該直流電壓小於該第一分壓時，該第一運算器50所輸出的該第一電壓小於該第二運算器60所輸出的該第二電壓，並且該第一電壓和該第二電壓經過該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80分壓後，由電連接於該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80之間的該輸出埠90輸出一第一結果電壓。
當該電壓輸入埠10所接收的該直流電壓大於該第二分壓時，該第一運算器50所輸出的該第一電壓大於該第二運算器60所輸出的該第二電壓，並且該第一電壓和該第二電壓經過該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80分壓後，由電連接於該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80之間的該輸出埠90輸出一第二結果電壓。
而當該電壓輸入埠10所接收的該直流電壓介於該第一分壓與該第二分壓之間時，該第一運算器50所輸出的該第一電壓等於該第二運算器60所輸出的該第二電壓，並且該第一電壓和該第二電壓經過該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80後，由電連接於該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80之間的該輸出埠90輸出一第三結果電壓。
本發明該第一運算器50所輸出的該第一電壓和該第二運算器60所輸出的該第二電壓皆小於或是等於該對照電壓，因此根據該第一電壓和該第二電壓分壓後所產生的該第一結果電壓、該第二結果電壓或是該第三結果電壓 也必然小於或是等於該對照電壓。如此，本發明即可保護電連接該輸出埠90的電子元件在接收該結果電壓時無需承擔直接感測高電壓而燒壞的風險。
另外，因為該第二分析電阻R80的電阻值不同於該第一分析電阻R70的電阻值，故該第一結果電壓、該第二結果電壓和該第三結果電壓對應不同的電壓值。詳細來說，自本發明該輸出埠90所得到輸出的該第三結果電壓即代表該直流電壓正常，得到該第一結果電壓即代表該直流電壓出現欠壓(under voltage)的情形而不正常，而得到該第二結果電壓即代表該直流電壓出現過壓(over voltage)的情形而不正常。如此，本發明可高效率的測量該直流電壓是否正常，因為僅通過簡單分析本發明該輸出埠90所輸出的電壓準位即可知曉該直流電壓是否正常。
換言之，因為電流流向會由高電壓位流向低電壓位，故該第一電壓和該第二電壓產生變化時，電流可能由該第一分析電阻R70流向該第二分析電阻R80，或是由該第二分析電阻R80流向該第一分析電阻R70，或是分別由該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80同時流向電壓位較低的該輸出埠90。此三種情形下，該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80所分壓出來的電壓會對應受到改變，因此可藉由分析此電壓的電壓位的變化而解析該直流電壓的電壓值。關於上述電壓偵測的詳細內容，請容說明書後段介紹實施例時再進一步講述。
請參閱圖2所示，在本發明的一實施例中，一第一外接電源200電聯接本案的該對照電壓埠20，以通過該對照電壓埠20提供本案所需的該對照電壓。
該電源轉換電路100的一第一連接側102和一第二連接側103電連接一直流轉直流電壓轉換器的輸出側，並且該電源轉換電路100的該第一連接側102也通過複數電阻電連接該第二連接側103，而電連接本發明該電壓輸入埠10的該輸出側101為接收該高壓直流電經過電阻分壓後由該電源轉換電路100所輸 出降壓的該直流電。該電源轉換電路100的電路結構跟本案功效無直接關聯而僅為本實施例示意之用，故在此不做贅述。
該第一分壓單元30進一步包括一第一分壓電阻R31和一第二分壓電阻R32，該第二分壓單元40包括一第三分壓電阻R41和一第四分壓電阻R42。並且，該第一分壓單元30和該第二分壓單元40並聯於該對照電壓埠20和一接地GND之間。
該第一分壓電阻R31和該第二分壓電阻R32串聯於該對照電壓埠20和該接地GND之間，且該第一分壓電阻R31和該第二分壓電阻R32的交接處電連接該第一運算器50的該第一反相輸入端52，並輸出該第一分壓。而該第三分壓電阻R41和該第四分壓電阻R42串聯於該對照電壓埠20和該接地GND之間，且該第三分壓電阻R41和該第四分壓電阻R42的交接處電連接該第二運算器60的該第二非反相輸入端61，並輸出該第二分壓。
如此一來，經過分壓後，在圖2所示的例子中，該第一運算器50的該第一反相輸入端52所接收到的第一分壓V 52為：
Figure 111148808-A0305-02-0009-2
 其中，V ref 為該對照電壓，並且，該第二運算器60的該第二非反相輸入端61所接收到的第二分壓V 61為：
Figure 111148808-A0305-02-0009-3
另外，在本實施例中，本發明進一步包括一第一穩壓電阻R1和一第二穩壓電阻R2。該第一穩壓電阻R1設置於該電壓輸入埠10和該第一運算器50的該第一非反相輸入端51之間，而該第二穩壓電阻R2設置於該電壓輸入埠10和該第二運算器60的該第二反相輸入端62之間。並且，該第一穩壓電阻R1的電阻值和該第二穩壓電阻R2的電阻值相等，因此該第一非反相輸入端51和該第二反相輸入端62所接收到的電壓相等。這意味著該第一運算器50和該第二運算器60 所比較的該直流電條件相等，惟該第一運算器50的該第一反相輸入端52所接收到的該第一分壓和該第二運算器60的該第二非反相輸入端61所接收到的該第二分壓不同，因此可以檢測的電壓值不同。
另外，該第一運算器50進一步具有一第一正電源端54和一第一負電源端55，該第二運算器60進一步具有一第二正電源端64和一第二負電源端65。該第一運算器50的該第一正電源端54和該第二運算器60的該第二正電源端64分別電連接該對照電壓埠20以接收該對照電壓，並且該第一負電源端55和該第二負電源端65分別電連接該接地GND。如此一來，本發明該第一運算器50所輸出的該第一電壓和該第二運算器60所輸出的該第二電壓皆小於或是等於該對照電壓。並且，當該第一運算器50的該第一反相輸入端52所接收到的電壓大於該第一非反相輸入端51時，該第一輸出端53輸出的該第一電壓即為零伏特(volt；V)，同樣的，當該第二運算器60的該第二反相輸入端62所接收到的電壓大於該第二非反相輸入端61時，該第二輸出端63輸出的該第二電壓也為零伏特(volt；V)。
本發明的一大重點是，該第一運算器50的該第一反相輸入端52所接收到的該第一分壓和該第二運算器60的該第二反相輸入端62所接收到的該第二分壓為本發明檢測電壓的兩閾值(threshold)。詳細來說，該第二運算器60的該第二非反相輸入端61所接收到的該第二分壓即制定了本發明的一過壓閾值，該第一運算器50的該第一反相輸入端52所接收到的該第一分壓即制定了本發明的一欠壓閾值，且該過壓閾值大於該欠壓閾值。
當該直流電壓大於該過壓閾值時，該第二運算器60比較該第二反相輸入端62的電壓大於該第二非反相輸入端61的電壓，故該第二運算器60的該第二輸出端63所輸出的該第二電壓為該第二負電源端65所接收到的電壓，即電連接該接地GND後的0V。而因該直流電壓也會大於該欠壓閾值，所以該第一運 算器50比較該第一反相輸入端52所接收到的電壓小於該第一非反相輸入端51的電壓，故該第一運算器50的該第一輸出端53所輸出的該第一電壓為該第一正電源端54所接收到的電壓，即該對照電壓。
當該直流電壓小於該欠壓閾值時，該第一運算器50比較該第一非反相輸入端51的電壓小於該第一反相輸入端52的電壓，故該第一運算器50的該第一輸出端53所輸出的該第一電壓為該第一負電源端55所接收到的電壓，即電連接該接地GND後的0V。而因該直流電壓也會小於該過壓閾值，所以該第二運算器60比較該第二非反相輸入端61的電壓大於該第二反相輸入端62的電壓，故該第二運算器60的該第二輸出端63所輸出的該第二電壓為該第二正電源端64所接收到的電壓，即該對照電壓。
當該直流電壓介於該過壓閾值和該欠壓閾值之間時，該第一運算器50比較該第一非反相輸入端51的電壓大於該第一反相輸入端52的電壓，故該第一運算器50的該第一輸出端53所輸出的該第一電壓為該第一正電源端54所接收到的電壓，即該對照電壓。而該第二運算器60比較該第二非反相輸入端61的電壓大於該第二反相輸入端62的電壓，故該第二運算器60的該第二輸出端63所輸出的該第二電壓為該第二正電源端64所接收到的電壓，即該對照電壓。
在本實施例中，該對照電壓為12V，且該接地GND如前述為0V。該第一分壓電阻R31為31.6千歐姆(kilo Ohm；kΩ)、該第二分壓電阻R32為30.1kΩ、該第三分壓電阻R41為16.2kΩ、該第四分壓電阻R42為30.1kΩ。如此一來，根據前述公式所述分壓的結果，該第一運算器50的該第一反相輸入端52會接收5.854V的電壓，該第二運算器60的該第二非反相輸入端61會接收7.801V的電壓，所以該過壓閾值為7.801V而該欠壓閾值為5.854V。並且如前述，該第一穩壓電阻R1的電阻值和該第二穩壓電阻R2的電阻值相等，因此該第一非反相輸入端51和該 第二反相輸入端62所接收到的電壓相等。該第一分析電阻R70為10kΩ，而該第二分析電阻R80為20kΩ。
因此，當該第一電壓V 1為0V，該第二電壓V 2為12V時，經該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80所分壓出來的該第一結果電壓為4V。
當該第一電壓V 1為12V，該第二電壓V 2為0V時，經該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80所分壓出來的該第二結果電壓為8V。
當該第一電壓和該第二電壓都為12V時，該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80的等效電阻約為6.67kΩ。而進一步，在本實施例中，該輸出埠90的一端電連接並聯的該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80，而該輸出埠90的另一端通過一第三穩壓電阻R3電連接該接地GND。在此例子中，該第三穩壓電阻R3為10kΩ。如此，當該第一電壓和該第二電壓都為12V時，該第三結果電壓約為7.20V。
綜合上述資訊，本實施例即可整理為下表一所呈現的資訊：
Figure 111148808-A0305-02-0012-4
根據上表一，當本發明所偵測的該直流電壓小於該欠壓閾值時，本發明所產生的該第一結果電壓為4V。當本發明所偵測的該直流電壓大於該過壓閾值時，本發明所產生的該第二結果電壓為8V。當本發明所偵測的該直流電壓介於該欠壓閾值和該過壓閾值之間而正常時，本發明所產生的該第三結果電壓為7.2V。就算該直流電壓為數百伏特或是千伏的高電壓，本發明所產生的該第二結果電壓也可以安全的受到電位偵測而不傷及偵測電位的電子元件。
在本實施例中，該輸出埠90進一步供連接一電壓偵測裝置300。該電壓偵測裝置300可接收並偵測該輸出埠90所輸出的電壓電位為該第一結果電壓、該第二結果電壓或是該第三結果電壓。當該電壓偵測裝置300偵測該輸出埠90輸出該第一結果電壓時，該電壓偵測裝置300顯示一欠壓訊息，例如一黃燈燈號。當該電壓偵測裝置300偵測該輸出埠90輸出該第二結果電壓時，該電壓偵測裝置300顯示一過壓訊息，例如一紅燈燈號。而當該電壓偵測裝置300偵測該輸出埠90輸出該第三結果電壓時，該電壓偵測裝置300顯示一電壓正常訊息，例如一綠燈燈號。在其他實施例中，該電壓偵測裝置300也可為一電錶，而該電壓偵測裝置300顯示的該過壓訊息、該欠壓訊息、和該電壓正常訊息都各為一感測的電壓值。
綜上所述，通過調整該第一分壓單元30所分壓至該第一反相輸入端52的該第一分壓多寡、調整該第二分壓單元40所分壓至該第二非反相輸入端61的該第二分壓多寡、調整該第一運算器50和該第二運算器60的電壓輸出範圍、和調整該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80的分壓方式，本發明的一使用者可以靈活的制定預偵測該直流電壓的閾值範圍和制定本發明所輸出該第一結果電壓至該第三結果電壓的電壓範圍和電壓位準。
請參閱圖3所示，在本發明的另一實施例中，本發明進一步包括一光耦合器(optical coupler；optocoupler)OPC。該光耦合器OPC電連接於該第一分析電阻R70、該第二分析電阻R80、該接地GND和該輸出埠90之間，且該光耦合器OPC包括一發光二極體(light-emitting diode；LED)和對應該發光二極體的一光感測器。詳細來說，該光耦合器OPC中的該發光二極體的一正極並聯該第一分析電阻R70和該第二分析電阻R80，該光耦合器OPC中的該發光二極體的一負極通過該第三穩壓電阻R3電連接該接地GND，且該光耦合器OPC中的該光感測器電連接該輸出埠90。
在本實施例中，該輸出埠90所電連接的該電壓偵測裝置300為一微控制器單元(microcontroller unit；MCU)。進一步，該發光二極體的該光感測器包括一訊號放大電路。該訊號放大電路包括一雙極性電晶體(bipolar transistor；BJT)BJT1。該雙極性電晶體BJT1為NPN型，且其基極(Base)電連接該光感測器的光電晶體，其射極(Emitter)電連接該接地GND，且其集極(Collector)電連接該電壓偵測裝置300和一第四穩壓電阻R4。該第四穩壓電阻R4的一端電連接於該雙極性電晶體BJT1的該集極和該電壓偵測裝置300之間，該第四穩壓電阻R4的另一端電聯接一第二外接電源400。該第二外接電源400提供本發明該光耦合器OPC的該訊號放大電路運作所需的電源，以利該光耦合器OPC的該訊號放大電路放大該光感測器自該發光二極體所接收到的訊號。
換言之，該光耦合器OPC的該發光二極體接收該第一電壓和該第二電壓受到該第一分析電阻R70和該第一分析電阻R70分壓後的電壓，並該發光二極體將此接收到的電壓以對應的光波傳輸至該光感測器。該光感測器接收到此對應的光波後即透過該訊號放大電路將此光感測電壓訊號放大，再由該訊號放大電路將訊號放大後的光感測電壓輸送至該輸出埠90，也就成為了此實施例中該輸出埠90所輸出的該第一結果電壓至該第三結果電壓。而電連接該輸出埠90的該微控制器單元可以感測該第一結果電壓至該第三結果電壓的電位以偵測該直流電的該直流電壓是否正常。該光耦合器OPC的設置給予電連接該輸出埠90的該微控制器單元多一層電源和訊號之間壓差的保護機制，使此一實施例更為安全。
另外，在本實施例中，本發明的該對照電壓埠20係電聯接一減壓電路500，且該減壓電路500電聯接該電源轉換電路100的該第一連接側102，以負責減壓該第一連接側102的該高壓直流電而產生該對照電壓，而該對照電壓埠20係透過該減壓電路500接收該對照電壓。該減壓電路500可為習之的減壓電 路，例如包括複數串聯的減壓電阻。如此一來，本發明的該對照電壓埠20所獲取的電力來源可以同為該電源轉換電路100，以減化電路設置上空間需求。
1:具保護功能的電壓偵測裝置
10:電壓輸入埠
20:對照電壓埠
30:第一分壓單元
40:第二分壓單元
50:第一運算器
51:第一非反相輸入端
52:第一反相輸入端
53:第一輸出端
60:第二運算器
61:第二非反相輸入端
62:第二反相輸入端
63:第二輸出端
90:輸出埠
100:電源轉換電路
101:輸出側
R70:第一分析電阻
R80:第二分析電阻

Claims (10)

  1. 一種具保護功能的電壓偵測裝置，供電連接一電源轉換電路的一輸出側，以接收該電源轉換電路所輸出的一直流電；其中，該具保護功能的電壓偵測裝置包括：一電壓輸入埠，供電連接該電源轉換電路的該輸出側以接收該直流電；一對照電壓埠，供接收一對照電壓；一第一運算器，具有一第一非反相輸入端、一第一反相輸入端和一第一輸出端；其中，該第一非反相輸入端電連接該電壓輸入埠以接收該直流電的一直流電壓；一第二運算器，具有一第二非反相輸入端、一第二反相輸入端和一第二輸出端；其中，該第二反相輸入端電連接該電壓輸入埠以接收該直流電的該直流電壓；一第一分壓單元，電連接於該對照電壓埠和該第一運算器的該第一反相輸入端之間，並輸出一第一分壓至該第一反相輸入端；一第二分壓單元，電連接於該對照電壓埠和該第二運算器的該第二非反相輸入端之間，並輸出一第二分壓至該第二非反相向輸入端；其中，該第一分壓小於該第二分壓；一輸出埠；一第一分析電阻，電連接於該第一運算器的該第一輸出端和該輸出埠之間；一第二分析電阻，電連接於該第二運算器的該第二輸出端和該輸出埠之間；其中，該第二分析電阻的電阻值不同於該第一分析電阻的電阻值；其中，該第一運算器比較該第一非反相輸入端的該直流電壓和該第一反相輸入端的該第一分壓後自該第一輸出端輸出一第一電壓，且該第二運算器比較 該第二非反相輸入端的該直流電壓和該第二反相輸入端的該第二分壓後自該第二輸出端輸出一第二電壓；其中，當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓小於該第一分壓時，該輸出埠輸出一第一結果電壓；其中，當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓大於該第二分壓時，該輸出埠輸出一第二結果電壓；其中，當該電壓輸入埠所接收的該直流電壓介於該第一分壓與該第二分壓之間時，該輸出埠輸出一第三結果電壓。
  2. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第一分壓單元包括一第一分壓電阻和一第二分壓電阻；該第一分壓電阻和該第二分壓電阻串聯於該對照電壓埠和一接地之間，且該第一分壓電阻和該第二分壓電阻的交接處電連接該第一運算器的該第一反相輸入端，並輸出該第一分壓。
  3. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第二分壓單元包括一第三分壓電阻和一第四分壓電阻；該第三分壓電阻和該第四分壓電阻串聯於該對照電壓埠和一接地之間，且該第三分壓電阻和該第四分壓電阻的交接處電連接該第二運算器的該第二非反相輸入端，並輸出該第二分壓。
  4. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，進一步包括：一第一穩壓電阻，設置於該電壓輸入埠和該第一運算器的該第一非反相輸入端之間；一第二穩壓電阻，設置於該電壓輸入埠和該第二運算器的該第二反相輸入端之間；其中，該第一穩壓電阻的電阻值和該第二穩壓電阻的電阻值相等。
  5. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第一運算器進一步具有一第一負電源端，且該第一負電源端電連接一接地。
  6. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第二運算器進一步具有一第二負電源端，且該第二負電源端電連接該接地。
  7. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，進一步包括：一光耦合器，電連接於該第一分析電阻、該第二分析電阻、一接地和該輸出埠之間，且包括一發光二極體和對應該發光二極體的一光感測器；其中，該發光二極體的一正極並聯該第一分析電阻和該第二分析電阻，該發光二極體的一負極電連接該接地，且該光感測器電連接該輸出埠。
  8. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第一運算器的該第一反相輸入端自該第一分壓單元所接收的該第一分壓為一欠壓閾值，而該第二運算器的該第二非反相輸入端自該第二分壓單元所接收的該第二分壓為一過壓閾值；該過壓閾值大於該欠壓閾值。
  9. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第一結果電壓為對應該直流電的該直流電壓欠壓；該第二結果電壓為對應該直流電的該直流電壓過壓；而該第三結果電壓為對應該直流電的該直流電壓正常。
  10. 如請求項1所述之具保護功能的電壓偵測裝置，其中：該第一運算器進一步具有一第一正電源端，且該第一正電源端電聯接該對照電壓埠； 該第二運算器進一步具有一第二正電源端，且該第二正電源端電聯接該對照電壓埠。
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