具有過載保護(hù)與節(jié)能機(jī)制的電源傳輸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電源傳輸技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種具有過載保護(hù)與節(jié)能機(jī)制的電源傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代生活中，電器的使用已經(jīng)相當(dāng)?shù)仄占埃藗儗τ陔娖鞯男枨笠踩找嬖黾?。許多家庭或辦公場所為了增加電器的使用而添購電源延長線，更有些人會為了兼顧省電與用電安全而選擇智能電源延長線。智能電源延長線通常具有智能開關(guān)。智能開關(guān)可以在用電過度或負(fù)載過大時自動關(guān)閉或接受控制而進(jìn)行導(dǎo)通切換。
[0003]以目前的技術(shù)而言，智能開關(guān)的作動元件基本上是由繼電器所組成，而常見的繼電器包括電磁式繼電器(Electromagnetic Relay,簡稱:EMR)及固態(tài)繼電器(Solid stateRelay,簡稱:SSR)。其中，電磁式繼電器可承載較大的電流，且溫度變化對電磁式繼電器的影響也較小。電磁式繼電器驅(qū)動時所消耗的功率依電流額定值(rated current value)不同而有差異但多為定值。例如:交流工作電壓250VAC、電流額定值15A的電磁式繼電器在驅(qū)動時所消耗的功率約0.5W。但電磁式繼電器在輕載的情況下所消耗的功率相較于固態(tài)繼電器為高，電磁式繼電器甚至在待機(jī)(即空載)時也將持續(xù)地消耗電力。另一方面，固態(tài)繼電器所消耗的功率則與負(fù)載電流成正比。因此在待機(jī)(即空載，負(fù)載電流約為0A)或當(dāng)負(fù)載電流小于0.5A(即輕載)時，固態(tài)繼電器具有不耗能或消耗功率較小的特性，故能夠有效地減少電力消耗，且切換速度也較快。因此，在某些低耗能(節(jié)能)的應(yīng)用中，可用固態(tài)繼電器來取代電磁式繼電器(例一)，或是以固態(tài)繼電器搭配電磁式繼電器來使用(例二)。然而，固態(tài)繼電器雖具有低耗能與切換速度快速的特點(diǎn)，但在例二以固態(tài)繼電器搭配電磁式繼電器來實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)的應(yīng)用中，倘若沒有任何適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，一旦固態(tài)繼電器為導(dǎo)通狀態(tài)且瞬間發(fā)生過載時，來自市電的瞬間大電流，特別容易對固態(tài)繼電器造成損害。
[0004]因此，如何在采用例二(即以固態(tài)繼電器搭配電磁式繼電器)來作為電源延長線的開關(guān)裝置以進(jìn)行高功率與節(jié)能的最佳化應(yīng)用的同時，避免電源延長線在節(jié)能模式(即固態(tài)繼電器導(dǎo)通)下，因瞬間負(fù)載功耗增加使得固態(tài)繼電器過載而損壞，乃是本領(lǐng)域技術(shù)人員所面臨的重要課題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種具有過載保護(hù)與節(jié)能機(jī)制的電源傳輸裝置，藉以解決先前技術(shù)所述及的問題。
[0006]本發(fā)明的電源傳輸裝置包括開關(guān)模塊；開關(guān)模塊包括第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路以及保護(hù)電路。第一開關(guān)電路耦接于電源輸入模塊與電源供應(yīng)端口之間以自電源輸入模塊接收由市電系統(tǒng)所提供的交流電源。第一開關(guān)電路受控于第一控制信號以傳送交流電源至電源供應(yīng)端口。第二開關(guān)電路耦接到電源輸入模塊以接收交流電源。保護(hù)電路耦接于第二開關(guān)電路與電源供應(yīng)端口之間。其中，第二開關(guān)電路受控于第二控制信號且通過保護(hù)電路以傳送交流電源至電源供應(yīng)端口。其中，保護(hù)電路受控于第二控制信號以在第二開關(guān)電路導(dǎo)通時檢測電源供應(yīng)端口的負(fù)載功率值。當(dāng)負(fù)載功率值的瞬間變化大于預(yù)設(shè)過載臨界值時，則保護(hù)電路產(chǎn)生第一控制信號以使能第一開關(guān)電路，從而對在導(dǎo)通狀態(tài)下的第二開關(guān)電路進(jìn)行保護(hù)。
[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電源傳輸裝置還包括控制模塊?？刂颇K耦接到第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路與保護(hù)電路以控制第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路與保護(hù)電路的啟閉且接收第一控制信號。其中，當(dāng)控制模塊根據(jù)第一控制信號而判斷第一開關(guān)電路導(dǎo)通后，控制模塊控制第一開關(guān)電路維持在導(dǎo)通狀態(tài)，且控制模塊產(chǎn)生第二控制信號以禁能第二開關(guān)電路與保護(hù)電路。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電源傳輸裝置還包括檢測模塊。檢測模塊耦接于電源輸入模塊的另一端與電源供應(yīng)端口的另一端之間以檢測電源供應(yīng)端口的負(fù)載功率值。其中，控制模塊耦接到檢測模塊以接收負(fù)載功率值?？刂颇K根據(jù)檢測模塊所檢測的負(fù)載功率值以控制第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電路與保護(hù)電路的啟閉。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)電路導(dǎo)通，第二開關(guān)電路不導(dǎo)通，且檢測模塊所檢測的負(fù)載功率值在預(yù)設(shè)時間中持續(xù)小于節(jié)能臨界值時，控制模塊使能第二開關(guān)電路與保護(hù)電路且禁能第一開關(guān)電路。其中，節(jié)能臨界值小于預(yù)設(shè)過載臨界值。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙_關(guān)電路導(dǎo)通，第一開關(guān)電路不導(dǎo)通，且檢測模塊所檢測的負(fù)載功率值在預(yù)設(shè)時間中持續(xù)大于節(jié)能臨界值且小于預(yù)設(shè)過載臨界值時，控制模塊使能第一開關(guān)電路且禁能第二開關(guān)電路與保護(hù)電路。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的保護(hù)電路包括感測電路以及過載防護(hù)電路。感測電路耦接于第二開關(guān)電路與電源供應(yīng)端口之間以檢測電源供應(yīng)端口的負(fù)載功率值，并產(chǎn)生觸發(fā)信號。過載防護(hù)電路耦接于感測電路以接收觸發(fā)信號，且在第二開關(guān)電路導(dǎo)通時反應(yīng)于觸發(fā)信號而產(chǎn)生第一控制信號。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的感測電路包括電阻以及光耦合器。電阻耦接于第二開關(guān)電路與電源供應(yīng)端口之間。光耦合器耦接于電阻的兩端，且反應(yīng)于電阻的兩端的電壓差而產(chǎn)生觸發(fā)信號。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的過載防護(hù)電路包括與非門、D型觸發(fā)器以及晶體管。與非門的第一輸入端耦接到感測電路以接收觸發(fā)信號。D型觸發(fā)器的重置端耦接到控制模塊以接收第二控制信號。D型觸發(fā)器的反相數(shù)據(jù)輸出端耦接到D型觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端并耦接到與非門的第二輸入端。D型觸發(fā)器的時脈輸入端耦接到與非門的輸出端。晶體管的控制端耦接到D型觸發(fā)器的正相數(shù)據(jù)輸出端。晶體管的第一端耦接到接地端。晶體管的第二端用以輸出第一控制信號。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的過載防護(hù)電路包括處理器以及晶體管。處理器耦接到感測電路以接收觸發(fā)信號。處理器耦接到控制模塊以接收第二控制信號，并據(jù)以產(chǎn)生開關(guān)信號。晶體管的控制端耦接到處理器以接收開關(guān)信號。晶體管的第一端耦接到接地端。晶體管的第二端用以輸出第一控制信號。其中，當(dāng)處理器根據(jù)第二控制信號而判斷第二開關(guān)電路導(dǎo)通時，處理器反應(yīng)于觸發(fā)信號而控制晶體管的啟閉。當(dāng)處理器根據(jù)第二控制信號而判斷第二開關(guān)電路不導(dǎo)通時，處理器關(guān)斷晶體管。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的過載防護(hù)電路包括單擊觸發(fā)電路。單擊觸發(fā)電路耦接到感測電路以接收觸發(fā)信號。單擊觸發(fā)電路耦接到控制模塊以接收第二控制信號。單擊觸發(fā)電路反應(yīng)于第二控制信號與觸發(fā)信號而產(chǎn)生脈沖，并輸出脈沖以作為第一控制信號。其中，自保護(hù)電路使能第一開關(guān)電路至控制模塊判斷第一開關(guān)電路導(dǎo)通的時間區(qū)間為判斷延遲時間，且單擊觸發(fā)電路所產(chǎn)生的脈沖的寬度大于判斷延遲時間。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一開關(guān)電路包括電磁式繼電器，且第二開關(guān)電路包括固態(tài)式繼電器。
[0017]基于上述，本發(fā)明的電源傳輸裝置可檢測電源供應(yīng)端口的負(fù)載功率值，并依據(jù)所檢測的負(fù)載功率值來對開關(guān)模塊中的第一開關(guān)電路與第二開關(guān)電路進(jìn)行切換。當(dāng)保護(hù)電路檢測負(fù)載功率值大于預(yù)設(shè)過載臨界值時，保護(hù)電路可產(chǎn)生第一控制信號以將第一開關(guān)電路導(dǎo)通，以降低流過第二開關(guān)電路的電流，從而對第二開關(guān)電路進(jìn)行過載保護(hù)。控制模塊根據(jù)第一控制信號而判斷第一開關(guān)電路已被保護(hù)電路導(dǎo)通之后，控制模塊可控制第一開關(guān)電路維持在導(dǎo)通狀態(tài)并產(chǎn)生第二控制信號以禁能第二開關(guān)電路與保護(hù)電路。如此一來，可降低第二開關(guān)電路因過載而損毀的風(fēng)險性。
[0018]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0019]下面的附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，示出了本發(fā)明的示例實(shí)施例，附圖與說明書的描述一起說明本發(fā)明的原理。
[0020]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例所示出的具有過載保護(hù)與節(jié)能機(jī)制的電源傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1的電源傳輸裝置的開關(guān)模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是圖1的電源傳輸裝置的開關(guān)模塊的電路架構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是圖1的電源傳輸裝置的一時序示意圖；
[0024]圖5是圖1的電源傳輸裝置的另一時序不意圖；
[0025]圖6是圖1的電源傳輸裝置的又一時序示意圖；
[0026]圖7是圖1的電源傳輸裝置的開關(guān)模塊的另一電路架構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是圖1的電源傳輸裝置的開關(guān)模塊的又一電路架構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:
[0029]100:電源傳輸裝置；
[0030]110:電源輸入模塊；
[0031]120:電源供應(yīng)端口；
[0032]140:檢測模塊；
[0033]160:開關(guān)模塊；
[0034]162:第一開關(guān)電路；
[0035]162_1:電磁式繼電器；
[0036]162_2:開關(guān)；
[0037]164:第二開關(guān)電路；
[0038]164_1:光親合器；
[0039]164_2:三端雙向可控硅開關(guān)；
[0040]166:保護(hù)電路；
[0041]166_1:感測電路；
[0042]166_2、166_3、