專利名稱：保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保護電路，特別涉及一種可同時預(yù)防電涌、漏電流、過電流、過電壓/低電壓、及超溫的保護電路。
背景技術(shù)：
隨著科技的日新月異，使得例如計算機、洗衣機、微波爐、冷氣機與冰箱等等電器已成為日常生活用品，而提高了生活的品質(zhì)。然而，隨著電器的用電量增加，潛在的危險亦隨之增加。詳言之，一般用電發(fā)生異常的現(xiàn)象有過電流(Overload)、漏電流(Leakage)、電涌(Surge)、過電壓/低電壓(Over/Under Voltage)、及超溫(Over-temperature)。
過電流指所使用的電器的總電流量過大，致使電線有走火的危險。漏電流常發(fā)生于高濕度的環(huán)境，如浴室等，使得電流流經(jīng)人體造成觸電，一般8mA以上之電流即有觸電的感覺。電涌指突然有短暫的高壓出現(xiàn)，導(dǎo)致電器毀損。過電壓/低電壓則由于供電側(cè)的電壓不穩(wěn)定而引起。超溫則由于負載側(cè)有異常的負載而引起。
已知的保護電路針對上述電源異?，F(xiàn)象而分別應(yīng)用相關(guān)的保護電路，例如電源延長線即具有保險絲(Fuse)，其能構(gòu)成電涌保護裝置而避免電涌的損害，又，也可由保險絲、或機械式過電流開關(guān)(MechanicalOverload Switch)、或電路偵測的方法所組成之裝置而使電器免于遭受過電流的損壞。
然而，傳統(tǒng)的保護電路僅僅只能保護上述問題的其中之一，若需同時保護多種電源之異?，F(xiàn)象則需購置多種不同功能的保護電路，使得采購成本增加，也增加建構(gòu)電源保護統(tǒng)的困難度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的是提供一種可同時預(yù)防電涌、過電流、漏電流、過電壓/低電壓、及超溫的保護電路。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供一種保護電路，其電連接至一電源，該電源具有一火線與一地線，該保護電路包含一電源開關(guān)單元，與該電源電連接；及一過電壓/低電壓保護單元，與該電源及該電源開關(guān)單元電連接，并耦接至該電源開關(guān)單元；以當該過電壓/低電壓保護單元偵測到該電源的一個電壓值大于一過電壓閾值或偵測到該電源的一個電壓值小于一低電壓閾值時，該過電壓/低電壓保護單元即輸出一斷路控制信號至該電源開關(guān)單元，其能切斷該電源的供電。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路的過電壓/低電壓保護單元包含一電壓感應(yīng)器；及至少一比較器。更佳地，過電壓/低電壓保護單元更包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路更包含一電涌保護單元，其中該電涌保護單元包含一電壓感應(yīng)器；一比較器；及一功率開關(guān)組件。更佳地，電涌保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路還包含一漏電流保護單元，其中該漏電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；及一比較器。更佳地，漏電流保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路還包含一過電流保護單元，其中該過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；及一比較器。更佳地，過電流保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路還包含一過電流保護單元，其中該過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一積分器；一時間計算器；及一比較器，其中，該時間計算器可計算一短時間間隔或一長時間間隔所累積的一短時間能量值或一長時間能量值，并輸出之。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，提供一種保護電路，其電連接至一電源，該電源具有一火線與一地線，該保護電路包含一電源開關(guān)單元，與該電源電連接；一溫度保護單元，連接至該電源開關(guān)單元，并耦接至該電源的該火線以當溫度保護單元偵測到該電源的該火線的一溫度值大于一溫度閾值時，該溫度保護單元即輸出一斷路控制信號至該電源開關(guān)單元，其能切斷該電源的供電，及當溫度保護單元偵測到該電源的該火線的該溫度值降低至小于該溫度閾值的另一溫度值時，該溫度保護單元即輸出一通路控制信號至該電源開關(guān)單元，其能導(dǎo)通該電源的供電。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的保護電路的溫度保護單元包含一溫度感應(yīng)器；一比較器；及一功率開關(guān)組件。更佳地，溫度保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的保護電路還包含一電涌保護單元，其中該電涌保護單元包含一電壓感應(yīng)器；一比較器；及一功率開關(guān)組件。更佳地，電涌保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的保護電路還包含一漏電流保護單元，其中該漏電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；及一比較器。更佳地，漏電流保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的保護電路還包含一過電流保護單元，其中該過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；及一比較器。更佳地，過電流保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的保護電路還包含一過電流保護單元，其中該過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一積分器；一時間計算器；及一比較器，其中，該時間計算器可計算一短時間間隔或一長時間間隔所累積的一短時間能量值或一長時間能量值，并輸出之。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案，提供一種保護電路，其電連接至一電源，該電源具有一火線與一地線，該保護電路包含一電源開關(guān)單元，與該電源電連接；一過電壓/低電壓保護單元，與該電源及該電源開關(guān)單元電連接，并耦接至該電源開關(guān)單元；及一溫度保護單元，連接至該電源開關(guān)單元，并耦接至該電源的該火線；以當該過電壓/低電壓保護單元偵測到該電源的一個電壓值大于一過電壓閾值或偵測到該電源的一個電壓值小于一低電壓閾值時，該過電壓/低電壓保護單元即輸出一斷路控制信號至該電源開關(guān)單元，其能切斷該電源的供電，及當溫度保護單元偵測到該電源的該火線的一溫度值大于一溫度閾值時，該溫度保護單元即輸出一斷路控制信號至該電源開關(guān)單元，其能切斷該電源的供電，及當溫度保護單元偵測到該電源的該火線的該溫度值降低至小于該溫度閾值的另一溫度值時，該溫度保護單元即輸出一通路控制信號至該電源開關(guān)單元，其能導(dǎo)通該電源的供電。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案的保護電路的過電壓/低電壓保護單元包含一電壓感應(yīng)器；及至少一比較器。更佳地，過電壓/低電壓保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案的保護電路的溫度保護單元包含一溫度感應(yīng)器；一比較器；及一功率開關(guān)組件。更佳地，溫度保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案的保護電路還包含一電涌保護單元，其中該電涌保護單元包含一電壓感應(yīng)器；一比較器；及一功率開關(guān)組件。更佳地，電涌保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案的保護電路還包含一漏電流保護單元，其中該漏電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；及一比較器。更佳地，漏電流保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案的保護電路還包含一過電流保護單元，其中該過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；及一比較器。更佳地，過電流保護單元還包含一噪聲過濾單元。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案的保護電路還包含一過電流保護單元，其中該過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一積分器；一時間計算器；及一比較器，其中，該時間計算器可計算一短時間間隔或一長時間間隔所累積的一短時間能量值或一長時間能量值，并輸出之。
本發(fā)明的另一目的是提供一種保護電路，其體積較已知的保護電路為小，而節(jié)省成本，并可提供極準確安全保護。
本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點由隨后的詳細說明及權(quán)利要求可更加明白。


圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路概略方框圖。
圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路詳細方框圖，其中，顯示過電流保護單元的一例子。
圖3顯示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路詳細方框圖，其中，顯示過電流保護單元的另一例子。
圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路詳細方框圖，其中，顯示過電流保護單元的又一例子。
符號說明100保護電路101電源102電子用品110電源開關(guān)單元120電涌保護單元122、182電壓感應(yīng)器124、144、166、184、204噪聲過濾器126、146、168、174、178、186、187、206比較器128、208功率開關(guān)組件140漏電流保護單元142、162電流感應(yīng)器160過電流保護單元164模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器170積分器172、176時間計算器180過電壓/低電壓保護單元200溫度保護單元202溫度感應(yīng)器A、Da、Da’、Do/u、Ds、DT、E、LI、SI信號F火線G地線Lth、OI、OL、OS、Sth、Tth、Vov、Vuv閾值
具體實施例方式
參見圖1，其顯示依據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的保護電路方框圖。保護電路100電連接至電源101與電子用品102之間，其能在發(fā)生異常供電時切斷電源101的供電以保護電子用品102。保護電路100包含電源開關(guān)單元110、電涌保護單元120、漏電流保護單元140、過電流保護單元160、過電壓/低電壓保護單元180、及溫度保護單元200。
電源開關(guān)單元110經(jīng)由電涌保護單元120、漏電流保護單元140、過電流保護單元160、過電壓/低電壓保護單元180、及溫度保護單元200中的至少一個而與電源101電連接，當電源開關(guān)單元110接收到來自上述五種保護單元的至少一個的斷路控制信號C時，即切斷電源101的供電。
又，參見圖2，其顯示保護電路100的詳細方框圖。電源101包含火線F與地線G。電涌保護單元120包含電壓感應(yīng)器122、噪聲過濾器124、電涌比較器126、及功率開關(guān)組件128。電壓感應(yīng)器122與電源101電連接，用以接收電源101的電壓并經(jīng)由噪聲過濾器124過濾噪聲后轉(zhuǎn)換為電壓信號Ds。電涌比較器126用以比較電壓信號Ds與電涌閾值Sth，若電壓信號Ds大于電涌閾值Sth即由功率開關(guān)組件128輸出斷路控制信號C。功率開關(guān)組件128連接至比較器126，并耦接至電源開關(guān)單元110，其能箝制電涌所引起的極大電流。優(yōu)選地，電涌比較器126為數(shù)子比較器，而功率開關(guān)組件128則為MOSFET組件。
漏電流保護單元140包含電流感應(yīng)器142、噪聲過濾器144、及漏電流比較器146。電流感應(yīng)器142與電源101電連接，用以接收火線F與地線G的電流值，并將火線F與地線G的電流值的差值放大后輸出至噪聲過濾器144，噪聲過濾器144將其過濾噪聲后輸出漏電流放大信號A。漏電流比較器146與電源開源單元110電連接，用以比較漏電流放大信號A與漏電流閾值Lth，若漏電流放大信號A大于漏電流閾值Lth即輸出斷路控制信號C。一般而言，人體對于8mA至22mA之間的電流即有觸電的感覺，因此漏電流閾值Lth優(yōu)選地實質(zhì)上介于上述范圍之內(nèi)。優(yōu)選地，漏電流比較器146為模擬比較器。
過電流保護單元160的一個例子包含電流感應(yīng)器162、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器164、噪聲過濾器166、及立即比較器168。就一般的電線而言，例如規(guī)格為10A的電線，當過電流保護單元160偵測到過大的電流時，例如大于20A，即采取立即斷電的保護措施。其中，電流感應(yīng)器162與電源101電連接，用以接收電源101的電流值并經(jīng)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器164轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號Da。噪聲過濾器166將數(shù)字信號Da過濾噪聲后輸出數(shù)字信號Da’至立即比較器168，立即比較器168將數(shù)字信號Da’與立即閾值OI比較，若數(shù)字信號Da’大于立即閾值OI時，即輸出斷路控制信號C。優(yōu)選地，本例子的立即閾值實質(zhì)上為20A。
又，延續(xù)上述10A電線的情況，若其中電流大小為10A至20A的范圍時，短暫時間內(nèi)尚不至于造成危險，因此可以視一時段內(nèi)所累積的能量而決定保護措施。例如容許12A大小的電流存在的時間即大于容許18A大小的電流存在的時間，因此依據(jù)在一時段內(nèi)所釋放的能量來決定是否斷電，其能得到更佳的保護效果。
故過電流保護單元160的另一例子包含電流感應(yīng)器162、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器164、積分器170、異常時間計算器172、及異常比較器174。積分器170接收數(shù)字信號Da后，即對數(shù)字信號Da進行一運算處理，以輸出能量信號E。優(yōu)選地，該運算處理至少為一累加運算。一時間區(qū)間積分異常時間計算器172接收能量信號E，計算一短時間間隔所累積的能量SI并輸出之。異常比較器174用以比較能量SI與異常閾值OS，若能量SI大于異常閾值OS時，即輸出斷路控制信號C。優(yōu)選地，本例子的短時間間隔實質(zhì)上介于3秒至5秒的范圍內(nèi)。
另，過電流保護單元160的又一例子包含電流感應(yīng)器162、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器164、積分器170、過載時間計算器176與過載比較器178。過載時間計算器176接收能量信號E，并計算長時間間隔所累積的能量LI并輸出之。過載比較器178用以比較能量LI與過載電流閾值OL；若能量LI大于過載電流閾值OL即輸出斷路控制信號C。優(yōu)選地，本例子的長時間間隔實質(zhì)上介于3分鐘至5分鐘的范圍內(nèi)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可理解上述過電流保護單元160的三個例子可同時存在，而在同時存在的情況下，電流感應(yīng)器162、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器164、及積分器170將可共享。
過電壓/低電壓保護單元180包含電壓感應(yīng)器182、噪聲過濾器184、及過電壓/低電壓比較器186、187。電壓感應(yīng)器182與電源101電連接，用以接收電源101的電壓并經(jīng)由噪聲過濾器184過濾噪聲后轉(zhuǎn)換為電壓信號Do/u。過電壓/低電壓比較器186、187分別用以比較電壓信號Do/u與過電壓/低電壓閾值Vov、Vuv，若電壓信號Do/u大于過電壓閾值Vov或小于低電壓閾值Vuv，即輸出斷路控制信號C。優(yōu)選地，過電壓/低電壓比較器186、187數(shù)字比較器，且噪聲過濾器184的濾波時間實質(zhì)上大于50ms。
溫度保護單元200包含溫度感應(yīng)器202、噪聲過濾器204、溫度比較器206、及功率開關(guān)組件208。溫度感應(yīng)器202連接至電源101的火線F，用以感測電源101的火線F的溫度，并經(jīng)由噪聲過濾器204過濾噪聲后轉(zhuǎn)換為電壓信號Dr。溫度比較器206用以比較電壓信號DT與溫度閾值Tth，若電壓信號DT大于溫度閾值Tth時，即由功率開關(guān)組件208輸出斷路控制信號C。另，當火線F的溫度回復(fù)至實質(zhì)上小于溫度閾值Tth的溫度值時，功率開關(guān)組件208即輸出通路控制信號至電源開關(guān)單元110，其能使電源開關(guān)單元110回復(fù)至導(dǎo)通狀態(tài)。優(yōu)選地，功率開關(guān)組件208為MOSFET組件。
由上可知，相較于傳統(tǒng)的保護電路，若須達到可以提供電涌保護、漏電流保護、過電流保護、過電壓/低電壓保護、及溫度保護的目的時，就必須由五個不同功能的保護電路所組成，而依據(jù)本發(fā)明，將不同功能的保護電路合而為一，因此可以減小體積，更能節(jié)省成本。且本發(fā)明的過電流保護單元可利用一時間間隔內(nèi)所消耗的能量多寡作為是否異常的判斷依據(jù)，因此可以提供更準確更安全的電源保護功能。
以上所述者，僅為了用于方便說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，而并非將本發(fā)明狹義地限制于該優(yōu)選實施方案。凡依本發(fā)明所做的任何變更，都屬本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種保護電路，其電連接至一電源，所述電源具有一火線與一地線，其包含一電源開關(guān)單元，與所述電源電連接；及一過電壓/低電壓保護單元，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接，并耦接至所述電源開關(guān)單元；當所述過電壓/低電壓保護單元偵測到所述電源的一個電壓值大于一過電壓閾值或偵測到所述電源的一個電壓值小于一低電壓閾值時，所述過電壓/低電壓保護單元即輸出一斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其能切斷所述電源的供電。
2.如權(quán)利要求1所述的保護電路，其中所述過電壓/低電壓保護單元包含一電壓感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；及至少一比較器，連接至所述電壓感應(yīng)器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電壓感應(yīng)器可接收所述電源的所述電壓值并轉(zhuǎn)換為一電壓信號，其能由所述至少一比較器接收所述電壓信號、所述過電壓閾值、及所述低電壓閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
3.如權(quán)利要求2所述的保護電路，其中所述過電壓/低電壓保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電壓感應(yīng)器及所述比較器；以濾除所述電壓信號的一個噪聲，其能將過濾的所述電壓信號輸出至所述比較器。
4.如權(quán)利要求1所述的保護電路，還包含一電涌保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述電涌保護單元包含一電壓感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一比較器，連接至所述電壓感應(yīng)器；及一功率開關(guān)組件，連接至所述比較器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電壓感應(yīng)器可接收所述電源的所述電壓值并轉(zhuǎn)換為一電壓信號，其能由所述比較器接收所述電壓信號與一電涌電壓閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其中當一電涌電壓發(fā)生時，所述功率開關(guān)組件用以抑制流經(jīng)所述電涌保護單元的一電流，其能保護所述電涌保護單元。
5.如權(quán)利要求4所述的保護電路，其中所述電涌保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電壓感應(yīng)器及所述比較器；從而濾除所述電壓信號的一個噪聲，其能將過濾的所述電壓信號輸出至所述比較器。
6.如權(quán)利要求1所述的保護電路，還包含一漏電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述漏電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；及一比較器，連接至所述電流感應(yīng)器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線與所述地線兩者的電流值，并將所述火線與所述地線兩者的電流值的一差值轉(zhuǎn)換為一電流信號，其能由所述比較器接收所述電流信號與一漏電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
7.如權(quán)利要求6所述的保護電路，其中所述漏電流保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電流感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述電流信號的一個噪聲，且能將過濾的所述電流信號輸出至所述比較器。
8.如權(quán)利要求1所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；及一比較器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，其能由所述比較器接收所述數(shù)字信號與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
9.如權(quán)利要求8所述的保護電路，其中所述過電流保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述比較器；其濾除所述數(shù)字信號的的一個噪聲，且能將過濾的所述數(shù)字信號輸出至所述比較器。
10.如權(quán)利要求1所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；一積分器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一時間計算器，連接至所述積分器；及一比較器，連接至所述時間計算器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；以所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，并由所述積分器對所述數(shù)字信號進行一運算處理后，以輸出一能量信號至所述時間計算器，而計算一短時間間隔所累積的一短時間能量值，其能由所述比較器接收所述短時間能量值與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
11.如權(quán)利要求1所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；一積分器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一時間計算器，連接至所述積分器；及一比較器，連接至所述時間計算器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，并由所述積分器對所述數(shù)字信號進行一運算處理后，以輸出一能量信號至所述時間計算器，而計算一長時間間隔所累積的一長時間能量值，其能由所述比較器接收所述長時間能量值與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
12.一種保護電路，其電連接至一電源，所述電源具有一火線與一地線，其包含一電源開關(guān)單元，與所述電源電連接；一溫度保護單元，連接至所述電源開關(guān)單元，并耦接至所述電源的所述火線；當溫度保護單元偵測到所述電源的所述火線的一溫度值大于一溫度閾值時，所述溫度保護單元即輸出一斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其能切斷所述電源的供電，及當溫度保護單元偵測到所述電源的所述火線的所述溫度值降低至小于所述溫度閾值的另一溫度值時，所述溫度保護單元即輸出一通路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其能導(dǎo)通所述電源的供電。
13.如權(quán)利要求12所述的保護電路，其中所述溫度保護單元包含一溫度感應(yīng)器，連接至所述電源的所述火線；一比較器，連接至所述溫度感應(yīng)器；及一功率開關(guān)組件，連接至所述比較器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述溫度感應(yīng)器可將所述電源的所述火線的所述溫度值轉(zhuǎn)換為一信號，其能由所述比較器接收所述信號與所述溫度閾值并進行比較，而由所述功率開關(guān)組件輸出所述斷路控制信號或所述通路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
14.如權(quán)利要求13所述的保護電路，其中所述溫度保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述溫度感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述信號的一個噪聲，且能將過濾的所述信號輸出至所述比較器。
15.如權(quán)利要求12所述的保護電路，還包含一電涌保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述電涌保護單元包含一電壓感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一比較器，連接至所述電壓感應(yīng)器；及一功率開關(guān)組件，連接至所述比較器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電壓感應(yīng)器可接收所述電源的所述電壓值并轉(zhuǎn)換為一電壓信號，其能由所述比較器接收所述電壓信號與一電涌電壓閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其中當一電涌電壓發(fā)生時，所述功率開關(guān)組件用以抑制流經(jīng)所述電涌保護單元的一電流，其能保護所述電涌保護單元。
16.如權(quán)利要求15所述的保護電路，其中所述電涌保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電壓感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述電壓信號的的一個噪聲，且能將過濾的所述電壓信號輸出至所述比較器。
17.如權(quán)利要求12所述的保護電路，還包含一漏電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述漏電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；及一比較器，連接至所述電流感應(yīng)器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線與所述地線兩者的電流值，并將所述火線與所述地線兩者的電流值的一差值轉(zhuǎn)換為一電流信號，其能由所述比較器接收所述電流信號與一漏電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
18.如權(quán)利要求17所述的保護電路，其中所述漏電流保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電流感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述電流信號的一個噪聲，且能將過濾的所述電流信號輸出至所述比較器。
19.如權(quán)利要求12所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；及一比較器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，其能由所述比較器接收所述數(shù)字信號與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
20.如權(quán)利要求19所述的保護電路，其中所述過電流保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述比較器；其濾除所述數(shù)字信號的一個噪聲，且能將過濾的所述數(shù)字信號輸出至所述比較器。
21.如權(quán)利要求12所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；一積分器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一時間計算器，連接至所述積分器；及一比較器，連接至所述時間計算器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，并由所述積分器對所述數(shù)字信號進行一運算處理后，以輸出一能量信號至所述時間計算器，而計算一短時間間隔所累積的一短時間能量值，其能由所述比較器接收所述短時間能量值與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
22.如權(quán)利要求12所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；一積分器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一時間計算器，連接至所述積分器；及一比較器，連接至所述時間計算器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，并由所述積分器對所述數(shù)字信號進行一運算處理后，以輸出一能量信號至所述時間計算器，而計算一長時間間隔所累積的一長時間能量值，其能由所述比較器接收所述長時間能量值與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
23.一種保護電路，其電連接至一電源，所述電源具有一火線與一地線，包含一電源開關(guān)單元，與所述電源電連接；一過電壓/低電壓保護單元，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接，并耦接至所述電源開關(guān)單元；及一溫度保護單元，連接至所述電源開關(guān)單元，并耦接至所述電源的所述火線；以當所述過電壓/低電壓保護單元偵測到所述電源的的一個電壓值大于一過電壓閾值或偵測到所述電源的的一個電壓值小于一低電壓閾值時，所述過電壓/低電壓保護單元即輸出一斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其能切斷所述電源的供電，及以當溫度保護單元偵測到所述電源的所述火線的一溫度值大于一溫度閾值時，所述溫度保護單元即輸出一斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其能切斷所述電源的供電，及當溫度保護單元偵測到所述電源的所述火線的所述溫度值降低至小于所述溫度閾值的另一溫度值時，所述溫度保護單元即輸出一通路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其能導(dǎo)通所述電源的供電。
24.如權(quán)利要求23所述的保護電路，其中所述過電壓/低電壓保護單元包含一電壓感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；及至少一比較器，連接至所述電壓感應(yīng)器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電壓感應(yīng)器可接收所述電源的所述電壓值并轉(zhuǎn)換為一電壓信號，其能由所述至少一比較器接收所述電壓信號、所述過電壓閾值、及所述低電壓閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
25.如權(quán)利要求24所述的保護電路，其中所述過電壓/低電壓保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電壓感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述電壓信號的的一個噪聲，且能將過濾的所述電壓信號輸出至所述比較器。
26.如權(quán)利要求23所述的保護電路，其中所述溫度保護單元包含一溫度感應(yīng)器，連接至所述電源的所述火線；一比較器，連接至所述溫度感應(yīng)器；及一功率開關(guān)組件，連接至所述比較器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述溫度感應(yīng)器可將所述電源的所述火線的所述溫度值轉(zhuǎn)換為一信號，其能由所述比較器接收所述信號與所述溫度閾值并進行比較，而由所述功率開關(guān)組件輸出所述斷路控制信號或所述通路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
27.如權(quán)利要求26所述的保護電路，其中所述溫度保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述溫度感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述信號的的一個噪聲，且能將過濾的所述信號輸出至所述比較器。
28.如權(quán)利要求23所述的保護電路，還包含一電涌保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述電涌保護單元包含一電壓感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一比較器，連接至所述電壓感應(yīng)器；及一功率開關(guān)組件，連接至所述比較器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電壓感應(yīng)器可接收所述電源的所述電壓值并轉(zhuǎn)換為一電壓信號，其能由所述比較器接收所述電壓信號與一電涌電壓閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元，其中當一電涌電壓發(fā)生時，所述功率開關(guān)組件用以抑制流經(jīng)所述電涌保護單元的一電流，其能保護所述電涌保護單元。
29.如權(quán)利要求28所述的保護電路，其中所述電涌保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電壓感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述電壓信號的一個噪聲，且能將過濾的所述電壓信號輸出至所述比較器。
30.如權(quán)利要求23所述的保護電路，還包含一漏電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述漏電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；及一比較器，連接至所述電流感應(yīng)器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線與所述地線兩者的電流值，并將所述火線與所述地線兩者的電流值的一差值轉(zhuǎn)換為一電流信號，其能由所述比較器接收所述電流信號與一漏電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
31.如權(quán)利要求30所述的保護電路，其中所述漏電流保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述電流感應(yīng)器及所述比較器；其濾除所述電流信號的一個噪聲，且能將過濾的所述電流信號輸出至所述比較器。
32.如權(quán)利要求23所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；及一比較器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，其能由所述比較器接收所述數(shù)字信號與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
33.如權(quán)利要求32所述的保護電路，其中所述過電流保護單元還包含一噪聲過濾單元，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及所述比較器；其濾除所述數(shù)字信號的一個噪聲，且能將過濾的所述數(shù)字信號輸出至所述比較器。
34.如權(quán)利要求23所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；一積分器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一時間計算器，連接至所述積分器；及一比較器，連接至所述時間計算器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，并由所述積分器對所述數(shù)字信號進行一運算處理后，以輸出一能量信號至所述時間計算器，而計算一短時間間隔所累積的一短時間能量值，其能由所述比較器接收所述短時間能量值與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
35.如權(quán)利要求32所述的保護電路，還包含一過電流保護單元，與所述電源、所述過電壓/低電壓保護單元、及所述電源開關(guān)單元電連接，其中所述過電流保護單元包含一電流感應(yīng)器，與所述電源及所述電源開關(guān)單元電連接；一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至所述電流感應(yīng)器；一積分器，連接至所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器；一時間計算器，連接至所述積分器；及一比較器，連接至所述時間計算器，并耦接至所述電源開關(guān)單元；所述電流感應(yīng)器可接收所述火線或所述地線的電流值，并將所述火線或所述地線的電流值轉(zhuǎn)換為一電流信號，而由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將所述電流信號轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號，并由所述積分器對所述數(shù)字信號進行一運算處理后，以輸出一能量信號至所述時間計算器，而計算一長時間間隔所累積的一長時間能量值，其能由所述比較器接收所述長時間能量值與一過電流閾值并進行比較，而決定是否輸出所述斷路控制信號至所述電源開關(guān)單元。
全文摘要
一種保護電路，其包含一電源開關(guān)單元，用以根據(jù)一斷路控制信號而切斷一電源的供電、一電涌保護單元，用以于一電涌產(chǎn)生時輸出該斷路控制信號、一漏電流保護單元，用以發(fā)生一漏電流時輸出該斷路控制信號、一過電流保護單元，用以在一過電流發(fā)生時根據(jù)電流值或能量輸出該斷路控制信號、一過電壓/低電壓保護單元，用以于一過電壓/低電壓產(chǎn)生時輸出該斷路控制信號、及一溫度保護單元，用以發(fā)生一超溫狀況時輸出該斷路控制信號。本發(fā)明可同時具有電涌保護、漏電流保護、過電流保護、過電壓/低電壓保護、及超溫保護的功能，比起傳統(tǒng)的保護電路的體積更小，更能節(jié)省成本。且可以根據(jù)能量進行過電流偵測而可以提供準確安全的保護。
文檔編號H02H3/08GK1549415SQ0312372
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者許家彰, 林忠賢, 陳彥仲 申請人:旺玖科技股份有限公司