專利名稱：輸入端異常電壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種異常電壓保護裝置，特別是指一種應用于電源裝置的輸入端，用以防止輸入端的電壓高于或低于設定值時的保護裝置，并可設定電源裝置的正常工作電壓。
一般我們所用的電器，均使用交流(AC)電源，其頻率固定為60赫，而額定電壓則為110伏特，其為有效(RMS)值；然而對大多數的電子裝置來說，則必須在直流(DC)電源下方能操作，且不同電子裝置所需要的電壓可能有所不同，因此普遍的做法為利用變壓器與整流電路，將110伏特、60赫的交流電源轉換為所需的直流電源。
以個人計算機(PC)而言，利用電源裝置將來自交流供電網路的110伏特交流電源轉換成包括主機板、硬盤、光盤驅動器、軟盤驅動器等計算機組件所使用的5～12伏特直流電源，因此，電源裝置的良莠對個人計算機的速度與穩(wěn)定性影響很大。
其中，一個完善的電源裝置必須包括以下四個基本功能1.電壓轉換使用變壓器將輸入端的110伏特交流(AC)電源予以升壓或是降壓至所需的數值；2.整流將具有正負極性的交流(AC)電源轉換至恒定極性的電壓，以得到脈動直流(DC)，電源；3.濾波亦即一個平滑化的過程，將整流過的脈波直流電源變成一個平滑的直流電源；4.穩(wěn)壓(regulation)；當輸入電壓與負載電流產生變化時，使此電源裝置的輸出電源仍可保持一恒定的電壓值。
目前的電源裝置通常具有過電壓以及欠電壓保護功能，其中，當電源裝置具備有欠電壓保護功能時，當輸入端的交流電源中斷或輸入端的交流電源電壓偏低，造成輸入電流上升時，會自動切換入閉鎖狀態(tài)(latch mode)，以防止電流過載對電源裝置內部元件或負載側元件造成傷害。然而，傳統(tǒng)的欠電壓保護功能并無法區(qū)分何時為正常關機或交流電源的電壓不穩(wěn)所造成的短時間欠電壓，何時為輸入端所連接的電路發(fā)生故障或短路，因此，包括交流電源的電壓不穩(wěn)或是正常關機均有可能啟動欠電壓保護功能，此種欠電壓保護方式不僅無法提供輸入端電路的故障檢測，還造成使用者必須等待欠電壓保護功能自動解除后，或以手動方式解除欠電壓保護功能后，方能再次啟動計算機等，帶來諸多不便。
本發(fā)明的目的在于提供一種電源裝置解決輸入端電壓異常時，造成元件過電壓產生絕緣破壞現象，或欠電壓造成整個電源裝置動作不正常，以及元件過載受到傷害的問題。
本發(fā)明所公開的輸入端異常電壓保護裝置，利用直接斷電方式、變壓隔離方式或信號耦合方式，來實現保護電源裝置及電路的目的。
在輸入電壓高于工作電壓時，自動關機，以防止元件受到絕緣破壞；在輸入電壓低于工作電壓時，自動關機，以防止異常動作的發(fā)生；可設定電源裝置的正常工作電壓范圍；且當輸入端電壓異常時，關機的時間容許值為一可控制參數。
有關本發(fā)明的詳細內容及技術，配合


如下圖1為本發(fā)明的輸入端異常電壓保護裝置的方塊圖；圖2為本發(fā)明的第一實施例的利用直接斷電方式實現輸入端異常電壓保護裝置的示意圖；圖3為本發(fā)明的第二實施例的利用變壓隔離方式實現輸入端異常電壓保護裝置的示意圖；及圖4為本發(fā)明的第三實施例的利用信號耦合方式實現輸入端異常電壓保護裝置的示意圖。
本發(fā)明所公開的輸入端異常電壓保護裝置的方塊圖，請參考“圖1”所示。主要通過監(jiān)控單元20、主電源轉換器30、輸出電源監(jiān)控線路40、輔助電源轉換器50、主電源輸出60以及輔助電源輸出70等功能組件實現，而本發(fā)明所提的異常電壓指的是輸入電壓高于或低于工作電壓時的現象。
首先，該監(jiān)控單元20在輸入電壓(步驟10)之后，用以判斷輸入電壓異常時，采取適當的保護措施，當有異常輸入電壓發(fā)生時，監(jiān)控單元20可以直接切斷主電源轉換器30，以關斷主電源輸出60；或通過輸出電源監(jiān)控線路40來關斷主電源轉換器30；另外，亦可通過輔助電源轉換器50來關斷主電源轉換器30，實現關斷主電源輸出60的目的。
依據本發(fā)明的第一實施例，利用直接斷電方式實現輸入端異常電壓保護裝置，請參考圖2所示，該直接斷電方式提供一輸入電壓(步驟10)，經由一監(jiān)控單元20，檢測到過電壓或欠電壓時，直接驅動一開關裝置80，將主電源轉換器30或輔助電源轉換器50直接斷電的方式。
依據本發(fā)明的第二實施例，利用變壓隔離方式實現輸入端異常電壓保護裝置，請參考圖3所示，該變壓隔離方式提供一輸入電壓(步驟10)，經由一變壓器90隔離一次側/二次側電路的方式，利用二次側低壓信號傳送到監(jiān)控單元20，以切換電源裝置的主電源輸出60的處理方式。
依據本發(fā)明的第三實施例，利用信號耦合方式實現輸入端異常電壓保護裝置，請參考圖4所示，該信號耦合方式提供一輸入電壓(步驟10)，經由一信號耦合單元100，傳送到二次側的低壓監(jiān)控單元20，以切換電源裝置的主電源輸出60的處理方式，該信號耦合單元100以光控隔離方式產生。
依據本發(fā)明所提的輸入端異常電壓保護裝置，可以實現下列功能(1)輸入電壓高于工作電壓時，自動關機，以防止元件受到絕緣破壞。(2)輸入電壓低于工作電壓時，自動關機，以防止異常動作的發(fā)生。(3)可設定電源裝置的正常工作電壓范圍。(4)當輸入端電壓異常時，關機的時間容許值為一可控制參數。
本發(fā)明所提的輸入端異常電壓保護裝置送出的信號，可以用來重置輸出電源監(jiān)控裝置內的元件，除了關斷主電源外，還可以防止監(jiān)控裝置進入閉鎖狀態(tài)，因此，本發(fā)明還可以解除電源裝置在輸出端異常時所進入的閉鎖狀態(tài)。
雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本技術領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和范圍內，當可進行更動與變化，因此本發(fā)明的保護范圍由后附的權利要求書所限定的為準。
符號說明步驟10輸入電壓20監(jiān)控單元30主電源轉換器40輸出電源監(jiān)控線路50輔助電源轉換器60主電源輸出70輔助電源輸出80開關裝置90變壓器100信號耦合單元
權利要求
1.一種應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，至少包含監(jiān)控單元，用以設定該電源裝置的正常工作電壓，并檢測該電源裝置的輸入電壓大小，以產生一控制信號；主電源轉換器，輸入該控制信號，用以決定主電源輸出；輔助電源轉換器，輸入該控制信號，用以決定輔助電源輸出；及輸出電源監(jiān)控線路，輸入該控制信號、主電源輸出信號與輔助電源輸出信號，實現輸出電源監(jiān)控的目的。
2.如權利要求1所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，可以利用直接斷電方式，用于監(jiān)控當該輸入端異常電壓時，驅動一開關裝置，將該主電源轉換器或該輔助電源轉換器直接斷電的方式。
3.如權利要求1所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，可以利用變壓隔離方式，經由一變壓器隔離一次側/二次側電路，利用二次側低壓信號傳送到該監(jiān)控單元，以切換該電源裝置的該主電源輸出的方式。
4.如權利要求1所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，可以利用信號耦合方式，經由一信號耦合單元，將二次側低壓信號傳送到該監(jiān)控單元，以切換該電源裝置的主電源輸出的方式。
5.如權利要求4所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，其中上述的信號耦合單元以光控隔離方式產生。
6.如權利要求1所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，其中還包含防止該電源裝置進入閉鎖狀態(tài)。
7.如權利要求1所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，其中該輸入電壓高或低于該工作電壓時，由該監(jiān)控單元產生一關機的控制信號。
8.如權利要求7所述的應用于電源裝置的輸入端異常電壓保護裝置，其中上述的關機的時間容許值為一可控制參數。
全文摘要
本發(fā)明為一種保護裝置,即應用于電源裝置的輸入端,用以防止輸入端的電壓高于或低于設定值時的保護裝置,并可設定電源裝置的正常工作電壓;該裝置利用直接斷電方式、變壓隔離方式或信號耦合方式來關斷電源輸出,以實現保護電源裝置及電路的目的,并可以解除電源裝置在輸出端異常時所進入的閉鎖狀態(tài)。
文檔編號H02H3/24GK1357953SQ0013486
公開日2002年7月10日 申請日期2000年12月5日 優(yōu)先權日2000年12月5日
發(fā)明者劉國基 申請人:神達電腦股份有限公司