具有电子断路器的电源供应设备及其控制方法转让专利

申请号 : CN201810777087.1

文献号 : CN110727303B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 殷任霈

申请人 : 康舒科技股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种具有电子断路器的电源供应设备及其控制方法。该具有电子断路器的电源供应设备包含有一电源输出端、一电源转换器及一电子断路器。通过电子断路器的运作,当一电器设备作为负载电连接在电源输出端与接地端之间时,电子断路器被启动,使该电源转换器输出的电压能够被输出至电源输出端,对电器设备进行充电。当电器设备充电完毕被移开时,电子断路器关闭,使电源转换器输出的电压无法输出至电源输出端。如此一来,即便电源输出端外露在外壳外面,当电器设备没有在充电时,电源输出端不会输出电压,因此使用者不会因为误触而被电击,进而提高使用的安全性。

权利要求 :

1.一种具有电子断路器的电源供应设备,其特征在于,包含有:

一电源输出端;

一电源转换器,具有一第一电压输出端、一第二电压输出端;其中该电源转换器是根据该第二电压输出端输出的电压进行反馈控制;

一电子断路器,包括有:

一电子开关,连接于该电源输出端和该第二电压输出端之间,该电子开关并具有一控制端,以控制其通断;一处理单元,具有一第一输入端、一第二输入端、一第三输入端及一第一输出端;该第一输入端、该第二输入端分别连接至该第一电压输出端及该第二电压输出端,该第三输入端连接该电源输出端;

一开关电路,该处理单元的第一输出端通过该开关电路连接至该电子开关的控制端,该开关电路包含有:一第一晶体管,具有一漏极、一栅极及一源极,该栅极电连接至该处理单元的第一输出端,该源极电连接至一接地端;

一第二晶体管,具有一射极、一基极及一集极,该射极电连接至该第一电压输出端,该基极电连接至该第一晶体管的漏极;

一第三晶体管,具有一射极、一基极及一集极,该第三晶体管的集极电连接至该第一电压输出端,该第三晶体管的基极电连接至该第二晶体管的集极,该第三晶体管的射极电连接至该电子开关的控制端;

其中该处理单元执行一待机模式,并判断该电源输出端的电压值是否小于一启动临界值;当该处理单元判断该电源输出端的电压值小于该启动临界值时,该处理单元产生一启动信号自该第一输出端输出,控制该电子开关导通,以接通该第二电压输出端和该电源输出端,且该处理单元进一步判断该电源转换器的第一电压输出端的电压值是否小于一关闭临界值;当该处理单元判断该第一电压输出端的电压值小于该关闭临界值时,该处理单元产生一关闭信号自该第一输出端输出,控制该电子开关断开,并重新执行该待机模式。

2.如权利要求1所述的具有电子断路器的电源供应设备,其特征在于,该电源转换器进一步包含有:一一次侧回路单元,供电连接至一电源接收电能;

一一次侧耦合线圈,电连接至该一次侧回路单元;

一第一二次侧耦合线圈,与该一次侧耦合线圈耦合,并连接该第一电压输出端,以通过该第一电压输出端输出一第一电压;

一第二二次侧耦合线圈,与该一次侧耦合线圈耦合,并连接该第二电压输出端,以通过该第二电压输出端输出一第二电压;其中该第一二次侧耦合线圈的线圈匝数大于该第二二次侧耦合线圈的线圈匝数;

一控制单元,电连接至该第二二次侧耦合线圈及该一次侧回路单元,且该控制单元根据该第二二次侧耦合线圈输出的第二电压产生一控制信号控制该一次侧回路单元。

3.如权利要求2所述的具有电子断路器的电源供应设备,其特征在于,该电子开关包含有:一第四晶体管,具有一漏极、一栅极及一源极,该第四晶体管的漏极电连接至该第二电压输出端,该第四晶体管的栅极电连接至该第三晶体管的射极,该第四晶体管的源极电连接至该电源输出端;其中该第四晶体管的栅极为该电子开关的控制端;

一第一电阻,电连接在该第四晶体管的栅极与该第四晶体管的源极之间。

4.如权利要求3所述的具有电子断路器的电源供应设备,其特征在于,该电子断路器进一步包含有一反馈电流产生电路,且该反馈电流产生电路包含有:一第七晶体管,具有一漏极、一栅极及一源极,该第七晶体管的栅极电连接至该处理单元的一第二输出端,该第七晶体管的源极电连接至该接地端;

一第八晶体管,具有一射极、一基极及一集极,该第八晶体管的射极电连接至该第一电压输出端,该第八晶体管的基极电连接至该第七晶体管的漏极,该第八晶体管的集极通过一第五电阻电连接至该电源输出端;

其中当该处理单元判断该电源输出端的电压值小于该启动临界值时,该处理单元进一步产生一反馈电流启动信号自该第二输出端输出,控制该第七晶体管及该第八晶体管导通;

其中当该处理单元判断该第一电压输出端的电压值小于该关闭临界值时,该处理单元进一步产生一反馈电流关闭信号自该第二输出端输出,控制该第七晶体管及该第八晶体管断开。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的具有电子断路器的电源供应设备,进一步包含有一待机电源控制器,其特征在于:该电子开关通过该待机电源控制器连接至该电源转换器的该第二电压输出端,且该待机电源控制器进一步连接至该电源输出端;

该电子断路器的该处理单元的该第一输入端通过该待机电源控制器连接至该电源转换器的该第一电压输出端;

该电子断路器的该处理单元的该第二输入端直接连接至该电源转换器的该第二电压输出端;

当该电源输出端的电压值大于该启动临界值时,该待机电源控制器断开该电源转换器与该电子断路器的连接。

6.如权利要求5所述的具有电子断路器的电源供应设备,其特征在于,该待机电源控制器包含有:一第九晶体管,具有一射极、一基极及一集极,该第九晶体管的射极电连接至该第一电压输出端,该第九晶体管的集极电连接至该电子断路器的该处理单元的该第一输入端;

一第十晶体管,具有一射极、一基极及一集极,该第十晶体管的射极电连接至该第二电压输出端,该第十晶体管的集极电连接至该电子开关;

一第十一晶体管,具有一漏极、一栅极及一源极,该第十一晶体管的漏极电连接至该第九晶体管的基极及该第十晶体管的基极,该第十一晶体管的源极电连接至接地端;

一开关单元,连接于该第二电压输出端与该接地端之间,并具有一控制端,以控制其通断;其中该电源输出端电连接至该开关单元的控制端;其中该第十一晶体管的栅极电连接至该开关单元与该第二电压输出端的连接节点,且电连接至该电子断路器的该处理单元的该第一输入端。

7.一种具有电子断路器的电源供应设备的控制方法,其特征在于,是由一电子断路器执行,该控制方法包含有以下步骤:接收一电源转换器的一第一电压输出端输出的第一电压及一第二电压输出端输出的第二电压;其中该电源转换器是根据该第二电压输出端输出的第二电压进行反馈控制;

接收一电源输出端的输出电压;

执行一待机模式;

判断该电源输出端的输出电压的电压值是否小于一启动临界值;

当该电源输出端的输出电压的电压值小于该启动临界值时,产生一启动信号,使该第二电压输出端接通该电源输出端,并进一步产生一反馈电流启动信号,以产生一反馈电流输出至该电源输出端;

判断该第一电压输出端的第一电压的电压值是否小于一关闭临界值;

当该第一电压输出端的第一电压的电压值小于该关闭临界值时,产生一关闭信号,使该第二电压输出端与该电源输出端断开,并重新执行该待机模式,并进一步产生一反馈电流关闭信号,以停止产生该反馈电流。

8.如权利要求7所述的具有电子断路器的电源供应设备的控制方法,其特征在于:当该启动信号产生后,进一步判断该电源输出端的输出电压的电压值是否小于一短路临界值;

当该电源输出端的输出电压的电压值小于该短路临界值时,产生该关闭信号,使该第二电压输出端与该电源输出端断开,且进一步判断该电源输出端的输出电压的电压值是否大于一待机临界值;当该电源输出端的电压值大于该待机临界值时,重新执行该待机模式;

当该电源输出端的输出电压的电压值不小于该短路临界值时,才判断该第一电压输出端的第一电压的电压值是否小于该关闭临界值。

说明书 :

具有电子断路器的电源供应设备及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明是一种电源供应设备及其控制方法,尤指一种具有电子断路器的电源供应设备及其控制方法。

背景技术

[0002] 现代人家中会有许多的电器设备,而电器设备一般而言,皆会具有一电线,让电器设备能通过电线电连接至插座,以接收市电电能而正常运作。此外,当电器设备为可移动式的时候,为了方便使用者使用,会直接在可移动式的电器设备中设置电池,让电器设备能直接接收电池电能而正常运作,藉此摆脱电线的限制,方便使用者移动。而当电池的电力被消耗完毕时,使用者就必须对电器设备进行充电,方便下一次的使用。
[0003] 较常用的充电方式,是通过设置一充电设备,并将充电设备设置于定位后,将充电设备通过电线电连接至插座接收电能,且充电设备设置有一组第一充电电极。当电器设备中的电池没电时,使用者便可直接将电器设备放置于充电设备上,藉此将电器设备上的一组第二充电电极与充电设备上的该组第一充电电极接触,让电器设备中的电池能通过该组第一充电电极电连接至该充电设备,进行充电。
[0004] 前述电器设备若以扫地机为例,为方便扫地机自行移向充电设备并构成电接触,充电设备的该组第一充电电极在设置上必须外露在外壳外面,才能够与电器设备的该组第二充电电极接触。但是,当充电设备的该组第一充电电极外露在外壳外面时,就容易被使用者误触而导致使用者被电击。因此现有的充电设备势必要进行改良。

发明内容

[0005] 有鉴于现有的充电设备其充电电极外露,容易被用者误触而导致使用者被电击的危险,本发明提出一种具有电子断路器的电源供应设备及其控制方法,在未对电器设备进行充电时,关闭电极上的电源,避免使用者误触的危险。
[0006] 该具有电子断路器的电源供应设备包含有:
[0007] 一电源输出端;一电源转换器,具有一第一电压输出端、一第二电压输出端;其中该电源转换器是根据该第二电压输出端输出的电压进行反馈控制;
[0008] 一电子断路器,包括有:
[0009] 一电子开关,连接于该电源输出端和该电源转换器的第二电压输出端之间,该电子开关并具有一控制端,以控制其通断;
[0010] 一处理单元,具有一第一输入端、一第二输入端、一第三输入端及一第一输出端;该第一输入端、该第二输入端分别连接至该电源转换器的第一电压输出端、第二电压输出端,该第三输入端连接该电源输出端,该第一输出端连接该电子开关的控制端;
[0011] 其中该处理单元执行一待机模式,并判断该电源输出端的电压值是否小于一启动临界值;当该处理单元判断该电源输出端的电压值小于该启动临界值时,该处理单元产生一启动信号自该第一输出端输出,控制该电子开关导通,以接通该第二电压输出端和该电源输出端,且该处理单元进一步判断该电源转换器的第一电压输出端的电压值是否小于一关闭临界值;当该处理单元判断该第一电压输出端的电压值小于该关闭临界值时,该处理单元产生一关闭信号自该第一输出端输出,控制该电子开关断开,并重新执行该待机模式。
[0012] 该具有电子断路器的电源供应设备的控制方法是由一电子断路器执行,包含有以下步骤:
[0013] 接收一电源转换器的一第一电压输出端输出的第一电压及一第二电压输出端输出的第二电压;其中该电源转换器是根据该第二电压输出端输出的电压进行反馈控制;
[0014] 接收一电源输出端的输出电压;
[0015] 执行一待机模式;
[0016] 判断该电源输出端的输出电压的电压值是否小于一启动临界值;
[0017] 当该电源输出端的输出电压的电压值小于该启动临界值时,产生一启动信号,使该第二电压输出端接通该电源输出端;
[0018] 判断该第一电压输出端的第一电压的电压值是否小于一关闭临界值;
[0019] 当该第一电压输出端的第一电压的电压值小于该关闭临界值时,产生一关闭信号,使该第二电压输出端与该电源输出端断开,并重新执行该待机模式。
[0020] 本发明通过电子断路器的运作,当一电器设备作为负载电连接至该电源输出端时,该电源输出端的电压值小于该启动临界值,让该处理单元启动该电子开关导通,使该电源转换器的第二电压输出端接通该电源输出端,以对该电器设备进行充电。当该电器设备充电完毕而被移开时,原本对该电器设备充电的充电电流会反馈回该电源转换器的第二电压输出端,使该电源转换器暂停运作,让该电源转换器的第一电压输出端的电压值小于该关闭临界值,此时该处理单元产生该关闭信号使该电子开关切断该第二电压输出端与该电源输出端的连接。如此一来,即便该电源输出端被外露在外壳外面,当该电器设备没有在充电的时候,该电源输出端不会供电,因此使用者也不会因为误触而被电击,进而提高使用的安全性。

附图说明

[0021] 图1是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第一较佳实施例的电路示意图。
[0022] 图2是本发明具有电子断路器的电源供应设备的电源转换器的电路示意图。
[0023] 图3是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第二较佳实施例的电路示意图。
[0024] 图4是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第三较佳实施例的电路示意图。
[0025] 图5是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第四较佳实施例的电路示意图。
[0026] 图6是本发明具有电子断路器的电源供应设备的第五较佳实施例的电路示意图。
[0027] 图7是本发明具有电子断路器的电源供应设备的待机电源控制器的方块示意图。
[0028] 图8是本发明具有电子断路器的电源供应设备的待机电源控制器的电路示意图。
[0029] 图9是本发明具有电子断路器的电源供应设备的控制方法的第一较佳实施例的流程示意图。
[0030] 图10是本发明具有电子断路器的电源供应设备的控制方法的第二较佳实施例的流程示意图。
[0031] 图11是本发明具有电子断路器的电源供应设备的控制方法的第三较佳实施例的流程示意图。
[0032] 图12是本发明具有电子断路器的电源供应设备的控制方法的第四较佳实施例的流程示意图。
[0033] 附图标号
[0034] 11 电源转换器
[0035] 12 电子断路器
[0036] 121 处理单元
[0037] 20 电源

具体实施方式

[0038] 以下配合图式及本发明较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段。
[0039] 请参阅图1及图2所示,本发明为一具有电子断路器的电源供应设备及其控制方法,该具有电子断路器的电源供应设备的一第一较佳实施例包含有一电源输出端Vout、一电源转换器11及一电子断路器12(electronic circuit breaker)。在本较佳实施例中,该电源转换器11为一直流/直流转换器(DC-to-DC converter)11。
[0040] 该电源转换器11包含有一第一电压输出端OUT1及一第二电压输出端OUT2。且该电源转换器11是根据该第二电压输出端OUT2输出的电压进行反馈控制。
[0041] 该电子断路器12包含有一处理单元121及一电子开关122。
[0042] 该电子开关122连接于该电源输出端Vout和该第二电压输出端OUT2之间,该电子开关122并具有一控制端,以控制其通断。该处理单元121包含有一第一输入端I/P1、一第二输入端I/P2、一第三输入端I/P3及一第一输出端O/P1。
[0043] 该第一输入端I/P1连接该第一电压输出端OUT1,该第二输入端I/P2连接该第二电压输出端OUT2,该第三输入端I/P3连接该电源输出端Vout,该第一输出端O/P1连接该电子开关122的控制端。
[0044] 该处理单元121执行一待机模式,并判断该电源输出端Vout的电压值是否小于一启动临界值;当该处理单元121判断该电源输出端Vout的电压值小于该启动临界值时,该处理单元121产生一启动信号自该第一输出端O/P1输出,控制该电子开关122导通,以接通该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout,且该处理单元121进一步判断该电源转换器11的第一电压输出端OUT1的电压值是否小于一关闭临界值;当该处理单元121判断该第一电压输出端OUT1的电压值小于该关闭临界值时,该处理单元121产生一关闭信号自该第一输出端O/P1输出,控制该电子开关122断开,并重新执行该待机模式。
[0045] 本发明通过电子断路器12的运作,当一电器设备(图未示)作为负载电连接在该电源输出端Vout与一接地端GND之间时,该电源输出端Vout的电压值下降而小于该启动临界值,让该处理单元121启动该电子开关122导通,使该电源转换器11的第二电压输出端OUT2接通该电源输出端Vout,以对该电器设备进行充电。当该电器设备充电完毕而被移开时,原本对该电器设备充电的充电电流会反馈回该电源转换器11的第二电压输出端OUT2,使该电源转换器11暂停运作,让该电源转换器11的第一电压输出端OUT1的电压值下降而小于该关闭临界值,此时该处理单元121产生该关闭信号使该电子开关122切断该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout的连接。如此一来,即便该电源输出端Vout被外露在外壳外面,当电器设备没有在充电的时候,该电源输出端Vout不会供电,因此使用者也不会因为误触而被电击,进而提高使用的安全性。
[0046] 请进一步参阅图2所示,该电源转换器11包含有一一次侧回路单元111、一一次侧耦合线圈112、一第一二次侧耦合线圈113、一第二二次侧耦合线圈114及一控制单元115。
[0047] 该一次侧回路单元111供电连接至一电源20以输入交流电源。该一次侧耦合线圈112电连接至该一次侧回路单元111。该第一二次侧耦合线圈113与该一次侧耦合线圈112耦合,并连接该第一电压输出端OUT1,以通过该第一电压输出端OUT1输出一第一电压。该第二二次侧耦合线圈114与该一次侧耦合线圈112耦合,并连接该第二电压输出端OUT2,以通过该第二电压输出端OUT2输出一第二电压。该第一二次侧耦合线圈113的线圈匝数大于该第二二次侧耦合线圈114的线圈匝数。该控制单元115电连接至该第二二次侧耦合线圈114及该一次侧回路单元111,且该控制单元115根据该第二二次侧耦合线圈1114输出的第二电压产生一控制信号控制该一次侧回路单元111。在本较佳实施例中,该控制信号为一脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation)信号。
[0048] 此外,该具有电子断路器的电源供应设备可另外包含有一功率因数转换器(图未示),而该电源转换器11的一次侧回路单元111通过该功率因数转换器电连接至该电源20。
[0049] 请参阅图3所示,该具有电子断路器的电源供应设备的一第二较佳实施例与上述的第一较佳实施例相同,但该电子断路器12还进一步包含有、一第一分压电路123、一第二分压电路124、一第三分压电路125及一开关电路126。
[0050] 该第一输入端I/P1通过该第一分压电路123连接该第一电压输出端OUT1,该第二输入端I/P2通过该第二分压电路124连接该第二电压输出端OUT2,该第三输入端I/P3通过该第三分压电路125连接该电源输出端Vout及该第二电压输出端OUT2。
[0051] 该处理单元121的第一输出端O/P1通过该开关电路126连接至该电子开关122的控制端。该开关电路126包含有一第一晶体管Q1、一第二晶体管Q2及一第三晶体管Q3。
[0052] 该第一晶体管Q1具有一漏极、一栅极及一源极,该栅极电连接至该处理单元121的第一输出端O/P1,该源极电连接至该接地端GND。该第二晶体管Q2具有一射极、一基极及一集极,该射极电连接至该第一电压输出端OUT1,该基极电连接至该第一晶体管Q1的漏极。该第三晶体管Q3具有一射极、一基极及一集极,该第三晶体管Q3的集极电连接至该第一电压输出端OUT1,该第三晶体管Q3的基极电连接至该第二晶体管Q2的集极。
[0053] 该电子开关122包含有一第一电阻R1及一第四晶体管Q4。
[0054] 该第四晶体管Q4具有一漏极、一栅极及一源极,该第四晶体管Q4的漏极电连接至该第二电压输出端OUT2,该第四晶体管Q4的栅极电连接至该第三晶体管Q3的射极,该第四晶体管Q4的源极电连接至该电源输出端Vout。该第四晶体管Q4的栅极为该电子开关122的控制端。该第四晶体管Q4的栅极通过该第一电阻R1电连接至该第四晶体管Q4的源极。
[0055] 有关于本发明具有电子断路器的电源供应设备的运作方式,详如下述。
[0056] 当该电器设备未电连接至该电源输出端Vout进行充电时,该处理单元121执行该待机状态,且该第二电压输出端OUT2输出的一第二电压通过该第三分压电路125产生一分压提供该电源输出端Vout。
[0057] 而当该电器设备电连接在该电源输出端Vout与该接地端GND之间进行充电时,由于该电器设备与该第三分压电路125并联,因此该第二电压输出端OUT2输出的第二电压通过该第三分压电路125产生提供该电源输出端Vout的分压下降。也就是说,此时该电源输出端Vout的电压值下降而小于该启动临界值,使该处理单元121产生该启动信号自该第一输出端O/P1输出至该第一晶体管Q1的栅极。
[0058] 由于该第一晶体管Q1的栅极接收到该启动信号,该第一晶体管Q1进入导通状态,使该第二晶体管Q2的基极接地,让该第二晶体管Q2导通,并进一步使该第三晶体管Q3的基极连接至该第一电压输出端OUT1,让该第三晶体管Q3导通,且进一步使该第四晶体管Q4的栅极至该第一电压输出端OUT1,让该第四晶体管Q4导通。
[0059] 详细来说,当该第三晶体管Q3导通时,该第一电压输出端OUT1通过该第一电阻R1及该第三分压电路125电连接至该接地端GND而形成回路,产生电流。因此该第四晶体管Q4的栅极与源极间通过该第一电阻R1产生压差,进而使该第四晶体管Q4的漏极与源极导通,令该第二电压输出端OUT2输出的第二电压能够通过该第四晶体管Q4输出至该电源输出端Vout,进而对电连接在该电源输出端Vout的电器设备30进行充电。
[0060] 此外,由于该电源转换器11是根据该第二电压输出端OUT2输出的电压进行反馈控制的,也就是说,该第二电压输出端OUT2是该电源转换器11的主反馈回路,该电源转换器11的控制单元115是根据该主反馈回路的电压,也就是该第二电压输出端OUT2输出的第二电压判断是否要输出该控制信号。当该第二电压超过一阀值时,代表目前该电源转换器11的输出电压过高,因此该控制单元115便会暂停输出该控制信号,藉此使该电源转换器11的输出电压恢复到正常值,也就是该阀值以下,且该控制单元115于该第二电压未超过该阀值时,便会持续输出该控制信号,使该电源转换器11输出该第一电压与该第二电压。
[0061] 因此,当该电器设备被移除时,原本由该第一电压输出端OUT1通过该第一电阻R1及该第三分压电路125电连接至该接地端GND而形成回路所产生电流会因为该电器设备30被移除,而反流馈入该第二电压输出端OUT2,使该第二电压输出端OUT2输出的第二电压超过该阀值。此时,由于该第二电压输出端OUT2输出的第二电压超过该阀值,该控制单元115暂停输出该控制信号,而当该控制单元115未输出该控制信号时,该第一二次侧耦合线圈113与该第二二次侧耦合线圈114便不会耦合产生电压值。因此该第一电压输出端OUT1输出的第一电压便会开始下降,但是因为该第二电压输出端OUT2会接收到反流馈入的电流,使该第二电压输出端OUT2输出的第二电压会维持超过该阀值而不会下降。
[0062] 由于该第一电压输出端OUT1输出的第一电压开始下降,因此当该处理单元121判断该第一电压输出端OUT1的电压值小于该关闭临界值时,该处理单元产生该关闭信号自该第一输出端输出至该第一晶体管Q1的栅极,使该第一晶体管Q1进入截止状态,进而使该第四晶体管Q4进入截止状态,且让该电子断路器12回到待机状态。
[0063] 综上所述,本发明通过电子断路器12的运作,当该电器设备作为负载电连接在该电源输出端Vout与该接地端GND之间时,该电子断路器12便可被启动,使该电源转换器11的第二电压输出端OUT2的第二电压能够被输出至该电源输出端Vout,藉此对该电器设备进行充电。当该电器设备充电完毕而被移开时,该电子断路器12便可被关闭,切断该电源转换器12的第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout的连接。如此一来,即便该电源输出端Vout被外露在外壳外面,当电器设备30没有在充电的时候,该电源输出端Vout不会输出该第二电压,因此使用者也不会因为误触而被电击,进而提高使用的安全性。
[0064] 请再参阅图4所示,该具有电子断路器的电源供应设备的一第三较佳实施例与上述的第二较佳实施例相同,而该电子断路器12还包含有一第五晶体管Q5、一第六晶体管Q6、一第二电阻R2及一第一电容C1。
[0065] 该第五晶体管Q5具有一漏极、一栅极及一源极,且该第五晶体管Q5的栅极电连接至该处理单元121的第一输出端O/P1,该第五晶体管Q5的源极电连接至该接地端GND。该第六晶体管Q6具有一漏极、一栅极及一源极,该第六晶体管Q6的漏极电连接至该第三晶体管Q3的基极,该第六晶体管Q6的栅极电连接至该第五晶体管Q5的漏极,该第六晶体管Q6的源极电连接至该接地端GND。该第二电压输出端OUT2通过该第二电阻R2电连接至该第五晶体管Q5的漏极。该第一电容C1电连接在该第三晶体管Q3的基极与该接地端GND之间。
[0066] 由于该第五晶体管Q5的栅极与源极与该第一晶体管Q1的栅极与源极的连接方式相同,因此当第一晶体管Q1进入导通状态时,该第五晶体管Q5也同样地会一起进入导通状态。而当该第五晶体管Q5进入导通状态时,该第六晶体管Q6的基极连接至该接地端GND,使该第六晶体管Q6进入截止状态。此外,如上述说明,当该第一晶体管Q1进入导通状态时,该第二晶体管Q2也会进入导通状态,因此该第一电压输出端OUT1便可通过该第二晶体管Q2对该第一电容C1充电,并让该第三晶体管Q3的基极的电压能随着该第一电容C1的充电而慢慢被提高,藉此软性启动(soft start)该电子断路器12。而该第一电容C1的电容值能够决定该第三晶体管Q3的基极的电压的提升速度,因此用者能通过设计该第一电容C1的电容值,设定该电子断路器12的软性启动时间。
[0067] 进一步而言,请参阅图5所示,该具有电子断路器的电源供应设备的一第四较佳实施例与上述的第三较佳实施例相同,但该电子断路器12进一步包含有一反馈电流产生电路127,该反馈电流产生电路127包含有一第七晶体管Q7、一第八晶体管Q8、一第三电阻R3、一第四电阻R4及一第五电阻R5。
[0068] 该第七晶体管Q7具有一漏极、一栅极及一源极,该第七晶体管Q7的栅极电连接至该处理单元121的一第二输出端O/P2,该第七晶体管Q7的源极电连接至该接地端GND。该第八晶体管Q8具有一射极、一基极及一集极,该射极电连接至该第一电压输出端OUT1。
[0069] 该第八晶体管Q8的射极通过该第三电阻R3电连接至该第八晶体管Q8的基极。该第八晶体管Q8的基极通过该第四电阻R4电连接至该第七晶体管Q7的漏极。该第八晶体管Q8的集极通过该第五电阻R5电连接至该电压输出端Vout。在本较佳实施例中,更详细地来说,该第八晶体管Q8的集极是通过该第五电阻R5电连接至该第四晶体管Q4的漏极。
[0070] 且当该处理单元121判断该电源输出端Vout的电压值小于该启动临界值时,该处理单元121进一步产生一反馈电流启动信号自该第二输出端O/P2输出,控制该第七晶体管Q7及该第八晶体管Q8导通。
[0071] 而当该处理单元121判断该第一电压输出端OUT1的电压值小于该关闭临界值时,该处理单元121进一步产生一反馈电流关闭信号自该第二输出端O/P2输出,控制该第七晶体管Q7及该第八晶体管Q8断开。
[0072] 举例来说,当该电器设备电连接至该电源输出端Vout进行充电时,该处理单元121除了产生该启动信号使该第四晶体管Q4导通外,该处理单元121还进一步产生该反馈电流启动信号自该第二输出端O/P2输出至该第七晶体管Q7的栅极。该第七晶体管Q7因为接收到该反馈电流启动信号而被导通,进而使该第八晶体管Q8导通,且该第一电压输出端OUT1能通过导通的该第八晶体管Q8及该第五电阻R5连接至该第四晶体管Q4的漏极,并产生一反馈电流通过该第四晶体管Q4对该电器设备充电。
[0073] 然而,当该电器设备被移除时,该反馈电流无法继续输出至该电源输出端Vout,因此,该反馈电流便会反流馈入该第二电压输出端OUT2。如上所述,反流馈入该第二电压输出端OUT2的反馈电流使该第二电压输出端OUT2输出的第二电压超过该阀值,进而使该电源转换器11的该控制单元115暂停输出该控制信号,让该第一电压输出端OUT1的电压值开始下降而低于该关闭临界值。
[0074] 此外,当该电器设备被移除时,该处理单元121除了产生该关闭信号使该第四晶体管Q4进入截止状态外,该处理单元121还进一步产生该反馈电流关闭信号自该第二输出端O/P2输出至该第七晶体管Q7的栅极。该第七晶体管Q7因为接收到该反馈电流关闭信号而被截止,使该第八晶体管Q8断开,进而停止产生该反馈电流。
[0075] 通过进一步设置该反馈电流产生电路127能使得在电器设备被移除时,反馈流回该第二电压输出端OUT2的电流增加,缩短该电源转换器11的该控制单元115暂停输出该控制信号的判断时间,藉此提高工作效率。
[0076] 再请参阅图6所示,该具有电子断路器的电源供应设备的一第五较佳实施例与上述的第四较佳实施例大致相同,其中不同之处在于,该电子断路器12的反馈电流产生电路127的该第八晶体管Q8是通过该第五电阻R5电连接至该第四晶体管Q4的源极。
[0077] 进一步而言,在上述该具有电子断路器的电源供应设备的第一至第五较佳实施例中,该处理单元121在产生该启动信号自该第一输出端O/P1输出后,该处理单元121进一步判断该电源输出端Vout的电压值是否小于一短路临界值。
[0078] 当该处理单元121判断该电源输出端Vout的电压值小于该短路临界值时,该处理单元121产生该关闭信号自该第一输出端O/P1输出,控制该电子开关122断开,且该处理单元121进一步判断该电源输出端Vout的电压值是否大于一待机临界值;当该处理单元121判断该电源输出端Vout的电压值大于该待机临界值时,该处理单元121重新执行该待机模式。
[0079] 当该处理单元121判断该电源输出端Vout的电压值不小于该短路临界值时,该处理单元121才开始判断该第一电压输出端OUT1的电压值是否小于该关闭临界值,后续作动原理如上所述,在此不再赘述。
[0080] 当使用者不小心误触外露的该电源输出端Vout,导致该电源输出端Vout与该接地端GND短路时,该电源输出端Vout的电压值会与该接地端GND相同,皆为0伏特。然而,当该电源输出端Vout与该接地端GND短路时,该处理单元121将会判断该电源输出端Vout的电压值小于该启动临界值,进而产生该启动信号控制该电子开关导通。但此时并非是该电器设备连接上该电源输出端Vout需要进行充电的状况,此状况是使用者误触而导致的错误的启动状态。
[0081] 因此,为了避免这种错误的启动状况,当该处理单元121判断该电源输出端Vout的电压值小于该启动临界值而产生该启动信号后,该处理单元121进一步判断该电源输出端Vout的电压值是否还小于该短路临界值。且当该处理单元121判断该电源输出端Vout小于该短路临界值时,代表目前为错误的启动的状态,因此该处理单元121便会产生该关闭信号使该电子开关122关闭。而当该处理单元121判断该电源输出端Vout小于该启动临界值且大于该短路临界值时,才代表目前状态为正常的启动状态。
[0082] 此外,当该处理单元121判断该电源输出端Vout小于该短路临界值,且产生该关闭信号使该电子开关122关闭后,该处理单元121还需进一步判断短路的状态是否已经解除。因此,当该处理单元121判断该电源输出端Vout小于该短路临界值,且产生该关闭信号使该电子开关122关闭后,该处理单元121还需进一步判断该电源输出端Vout的电压值是否大于该待机临界值。当该电源输出端Vout的电压值大于该待机临界值时,代表短路状态已经解除,该处理单元121便可重新执行该待机模式。在本较佳实施例中,该待机临界值大于该短路临界值。
[0083] 进一步而言,请继续参阅图6所示,该具有电子断路器的电源供应设备的电子断路器12的第一分压电路123包含有一第六电阻R6及一第七电阻R7。该第一电压输出端OUT1通过该第六电阻R6电连接至该处理单元121的第一输入端I/P1。该处理单元121的第一输入端I/P1通过该第七电阻R7电连接至该接地端GND。
[0084] 该电子断路器12的第二分压电路124包含有一第八电阻R8及一第九电阻R9。该第二电压输出端OUT2通过该第八电阻R8电连接至该处理单元121的第二输入端I/P2。该处理单元121的第二输入端I/P2通过该第九电阻R9电连接至该接地端GND。
[0085] 该电子断路器12的第三分压电路125包含有一第十电阻R10、一第十一电阻R11及一第十二电阻R12。该第二电压输出端OUT2通过该第十电阻R10电连接至该电源输出端Vout。该电源输出端Vout通过第十一电阻R11电连接至该处理单元121的第三输入端I/P3。该处理单元121的第三输入端I/P3通过该第十二电阻R12电连接至该接地端GND。
[0086] 该电子断路器12的该开关电路126进一步包含有一第十三电阻R13、一第十四电阻R14、一第十五电阻R15、一第十六电阻R16、一第十七电阻R17及一第十八电阻R18。
[0087] 该第一晶体管Q1的栅极通过该第十三电阻R13电连接至该处理单元121的第一输出端O/P1。该第一晶体管Q1的栅极通过该第十四电阻R14电连接至该接地端GND。该第二晶体管Q2的基极通过该第十五电阻R15电连接至该第一晶体管Q1的漏极。该第二晶体管Q2的基极通过该第十六电阻R16电连接至该第二晶体管Q2的射极。该第二晶体管Q2的集极通过该第十七电阻R17电连接至该第三晶体管Q3的基极。该第六晶体管Q6的漏极通过该第十八电阻R18电连接至该第三晶体管Q3的基极。
[0088] 该电子断路器12的反馈电流产生电路127进一步包含有一第十九电阻R19、一第二十电阻R20及一第二一电阻R21。该处理单元121的一电源端VDD通过该第十九电阻R19电连接至该处理单元121的第二输出端O/P2。该处理单元121的第二输出端O/P2通过该第二十电阻R20电连接至该第七晶体管Q7的栅极。该第七晶体管Q7的栅极通过该第二一电阻R21电连接至该第七晶体管Q7的源极。
[0089] 请参阅图7及图8所示,该具有电子断路器的电源供应设备进一步包含有一待机电源控制器13。该待机电源控制器13连接在该电源转换器11与该电子断路器12之间。该电子断路器12的电子开关122通过该待机电源控制器13连接至该电源转换器11的该第二电压输出端OUT2。该电子断路器12的该处理单元121的该第一输入端I/P1通过该待机电源控制器13连接至该电源转换器11的该第一电压输出端OUT1。该电子断路器12的该处理单元121的该第二输入端I/P2直接连接至该电源转换器11的该第二电压输出端OUT1。当该电源输出端Vout的电压值大于该启动临界值时,该待机电源控制器13断开该电源转换器11与该电子断路器12的连接。进一步来说,当该待机电源控制器13连接在该电源转换器11与该电子断路器12之间时,只有该电子断路器12的该处理单元121的该第二输入端I/P2是直接连接至该电源转换器11的该第二电压输出端OUT1的。
[0090] 该待机电源控制器13包含有一第九晶体管Q9、一第十晶体管Q10、一第十一晶体管Q11、一开关单元U1、一齐纳二极管ZD、一第一二极管D1、一第二二极管D2、一第三二极管D3、一第四二极管D4、一第二电容C2、一第二二电阻R22、一第二三电阻R23、一第二四电阻R24、一第二五电阻R25、一第二六电阻R26、一第二七电阻R27及一第二八电阻R28。
[0091] 该第九晶体管Q9具有一射极、一基极及一集极。该第九晶体管Q9的射极电连接至该第一电压输出端OUT1,该第九晶体管Q9的集极电连接至该电子断路器12的该处理单元121的该第一输入端I/P1。该第十晶体管Q10具有一射极、一基极及一集极。该十晶体管Q10的射极电连接至该第二电压输出端OUT2,该第十晶体管Q10的集极电连接至该电子断路器12的电子开关122。
[0092] 该第十一晶体管Q11具有一漏极、一栅极及一源极,该第十一晶体管Q11的源极电连接至该接地端GND。
[0093] 该电源输出端Vout通过该第二二电阻R22电连接至该开关单元U1的一控制端。该开关单元U1的控制端通过该齐纳二极管ZD电连接至该接地端GND。
[0094] 该第二电压输出端OUT2通过该第二三电阻R23及该开关单元U1电连接至该接地端GND,且该第二电压输出端OUT2通过该第二三电阻R23及该第四二极管D4电连接至该第十一晶体管Q11的栅极。
[0095] 该第一输出端O/P1通过该第三二极管D3电连接至该第十一晶体管Q11的栅极。该第二八电阻R28电连接在该第十一晶体管Q11的栅极与该第十一晶体管Q11的源极之间。
[0096] 该第九晶体管Q9的射极通过该第二四电阻R24电连接至该第九晶体管Q9的基极。该第九晶体管Q9的基极通过该第二五电阻R25及该第一二极管D1电连接至该第十一晶体管Q11的漏极。
[0097] 该第十晶体管Q10的射极通过该第二六电阻R26电连接至该第十晶体管Q10的基极。该第十晶体管Q10的基极通过该第二七电阻R27及该第二二极管D2电连接至该第十一晶体管Q11的漏极。
[0098] 该第二电压输出端OUT2通过该第二电容C2电连接至该接地端GND。
[0099] 当该电器设备未电连接至该电源输出端Vout进行充电时,该电源输出端Vout的电压值维持在大于该启动临界值的状态。因此该电源输出端Vout输出的电压可通过该第二二电阻R22传送至该开关单元U1的控制端,使该开关单元U1维持在导通状态,进而使该第十一晶体管Q11的栅极接地,让该第十一晶体管Q11维持在截止状态。进一步而言,当该第十一晶体管Q11维持在截止状态时,该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10的基极无法接地,因而使该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10也维持在截止状态。
[0100] 此时,由于该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10都在截止状态,该第一电压输出端OUT1及该第二电压输出端OUT2便无法通过该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10连接至该电子断路器12,使该电子断路器12无法接收到该电源转换器11输出的电力,藉此减少该电子断路器12的待机电力消耗。
[0101] 然而,当该电器设备一开始电连接至该电源输出端Vout时,该电源输出端Vout的电压值会降低,进而使该开关单元U1的控制端的电压值降低,让该开关单元U1变为截止状态。当该开关单元U1变为截止状态时,该第二电压输出端OUT2便可通过该第二三电阻R23、该第四二极管D4及该第二八电阻R28形成回路,产生电流,使该第十一晶体管Q11导通。当该第十一晶体管Q11导通时,该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10也会导通。
[0102] 此时,由于该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10都在导通状态,该第一电压输出端OUT1及该第二电压输出端OUT2便能够连接至该电子断路器12,使该电子断路器12接收到该电源转换器11输出的电力,而正常运作。
[0103] 此外,当该电器设备电连接至该电源输出端Vout进行充电时,该电源输出端Vout的电压值会与该第二电压输出端OUT2的电压值相同,也就是说,该开关单元U1会导通。但是当该电器设备电连接至该电源输出端Vout进行充电时,该电子断路器12的处理单元121的第一输出端O/P会输出该启动信号,且该处理单元121的第一输出端O/P通过该第三二极管D3电连接至该第十一晶体管Q11的栅极。因此,该第十一晶体管Q11便可通过该处理单元121的第一输出端O/P输出的启动信号维持在导通状态,使该电源转换器11输出的电力能持续通过导通的该第九晶体管Q9及该第十晶体管Q10而输出至该电子断路器12而维持正常运作。
[0104] 进一步而言,请参阅图9所示,该具有电子断路器的电源供应设备的控制方法是由该电子断路器13所执行,该控制方法的第一较佳实施例包含有以下步骤:
[0105] 接收该电源转换器11的第一电压输出端OUT1输出的第一电压及第二电压输出端OUT2输出的第二电压,且接收该电源输出端Vout的输出电压(S901);其中该电源转换器11是根据该第二电压输出端OUT2输出的第二电压进行反馈控制;
[0106] 执行该待机模式(S902);
[0107] 判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否小于该启动临界值(S903);
[0108] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该启动临界值时,产生该启动信号,使该第二电压输出端OUT2接通该电源输出端Vout(S904);
[0109] 判断该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值是否小于一关闭临界值(S905);
[0110] 当该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值小于该关闭临界值时,产生一关闭信号,使该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout断开(S906),并重新执行该待机模式(S902)。
[0111] 请参阅图10所示,该控制方法的第二较佳实施例包含有以下步骤:
[0112] 接收该电源转换器11的第一电压输出端OUT1输出的第一电压及第二电压输出端OUT2输出的第二电压,且接收该电源输出端Vout的输出电压(S1001);其中该电源转换器11是根据该第二电压输出端OUT2输出的第二电压进行反馈控制;
[0113] 执行该待机模式(S1002);
[0114] 判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否小于该启动临界值(S1003);
[0115] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该启动临界值时,产生该启动信号,使该第二电压输出端OUT2接通该电源输出端Vout(S1004);
[0116] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该启动临界值时,进一步产生该反馈电流启动信号,以产生一反馈电流输出至该电源输出端Vout(S1005);
[0117] 判断该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值是否小于该关闭临界值(S1006);
[0118] 当该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值小于该关闭临界值时,产生该反馈电流关闭信号,以停止产生该反馈电流(S1007),并产生该关闭信号,使该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout断开(S1008);
[0119] 重新执行该待机模式(S1002)。
[0120] 请参阅图11所示,该控制方法的第三较佳实施例包含有以下步骤:
[0121] 接收该电源转换器11的第一电压输出端OUT1输出的第一电压及第二电压输出端OUT2输出的第二电压,且接收该电源输出端Vout的输出电压(S1101);其中该电源转换器11是根据该第二电压输出端OUT2输出的第二电压进行反馈控制;
[0122] 执行该待机模式(S1102);
[0123] 判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否小于该启动临界值(S1103);
[0124] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该启动临界值时,产生该启动信号,使该第二电压输出端OUT2接通该电源输出端Vout(S1104);
[0125] 判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否小于该短路临界值(S1105);
[0126] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该短路临界值时,产生该关闭信号,使该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout断开(S1106),且进一步判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否大于该待机临界值(S1107);当该电源输出端Vout的输出电压的电压值大于该待机临界值时,重新执行该待机模式(S1102);
[0127] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值不小于该短路临界值时,判断该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值是否小于该关闭临界值(S1108);
[0128] 当该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值小于该关闭临界值时,产生该关闭信号,使该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout断开(S1106),并重新执行该待机模式(S1102)。
[0129] 请参阅图12所示,该控制方法的第四较佳实施例包含有以下步骤:
[0130] 接收该电源转换器11的第一电压输出端OUT1输出的第一电压及第二电压输出端OUT2输出的第二电压,且接收该电源输出端Vout的输出电压(S1201);其中该电源转换器11是根据该第二电压输出端OUT2输出的第二电压进行反馈控制;
[0131] 执行一待机模式(S1202);
[0132] 判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否小于该启动临界值(S1203);
[0133] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该启动临界值时,产生该启动信号,使该第二电压输出端OUT2接通该电源输出端Vout(S1204);
[0134] 延迟一第一时间(S1205);
[0135] 判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否小于该短路临界值(S1206);
[0136] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值小于该短路临界值时,产生该关闭信号,使该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout断开(S1207),且进一步判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否大于一待机临界值(S1208);当该电源输出端Vout的输出电压的电压值大于该待机临界值时,重新执行该待机模式(S1202);
[0137] 当该电源输出端Vout的输出电压的电压值不小于该短路临界值时,延迟一第二时间(S1209),并产生该反馈电流启动信号,以产生一反馈电流输出至该电源输出端Vout(S1210),且判断该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值是否小于该关闭临界值(S1211);
[0138] 当该第一电压输出端OUT1的第一电压的电压值小于该关闭临界值时,产生该反馈电流关闭信号,以停止产生该反馈电流(S1212),且产生该关闭信号,使该第二电压输出端OUT2与该电源输出端Vout断开(S1207),并进一步判断该电源输出端Vout的输出电压的电压值是否大于该待机临界值(S1208);当该电源输出端Vout的输出电压的电压值大于该待机临界值时,重新执行该待机模式(S1202)。
[0139] 在本较佳实施例中,该第一时间是100微秒(μs),该第二时间是2毫秒(ms)。
[0140] 以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。