具有软启动及保护功能的电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有软启动及保护功能的电源装置，适用于具有稳压电元及负载单元并联耦接的负载。此电源装置包括电源单元、软启动调整单元、电流检测单元与控制单元。电源单元产生电源电压。软启动调整单元接收电源电压、第一控制信号与第二控制信号，以将电源电压转换成软启动电流，以输出软启动电流至稳压单元或将电源电压输出至稳压单元。电流检测单元测量电源单元与稳压单元之间所形成的回路的电流，产生电流检测信号。控制单元接收电流检测信号，产生第一控制信号与第二控制信号。通过本发明专利技术，有效的解决了涌浪电流产生的问题。

Power supply with the function of soft start and protection

The invention provides a power supply device with the function of soft start and protection, which is suitable for the load connected by the voltage stabilizing element and the load unit in parallel. The power supply unit includes the power supply unit, the soft start adjustment unit, the current detection unit and the control unit. The power unit generates the power supply voltage. The soft start adjustment unit receives the power supply voltage, the first control signal and the second control signal, so as to convert the supply voltage into a soft start current, to output the soft start current to the voltage stabilizing unit, or to output the voltage to the voltage stabilizing unit. The current detection unit measures the current of the circuit formed between the power supply unit and the voltage regulator unit, and produces the current detection signal. The control unit receives the current detection signal and generates the first control signal and the second control signal. Through the invention, the problem of the surge current is effectively solved.

【技术实现步骤摘要】
具有软启动及保护功能的电源装置
本专利技术涉及电源供电
，尤其涉及一种软启动及保护功能的电源装置的专利技术。
技术介绍
一般来说，马达或服务器等(包括其控制和驱动电路的)装置需与高功率的电源装置连接，以便于取得电源装置所提供的电源进行正常运作。但马达或服务器等装置的输入端经常有稳压线路(通常是由大电容组成)，用来提供负载变动时稳定电压的功能。当高功率的电源装置的主电源开关瞬间启动运作时，这些稳压线路的大电容会瞬间产生巨大的电流，即所谓的涌浪电流(InrushCurrent)。由于过大的涌浪电流产生，如果没有浪涌电流保护，因此系统会受到此巨大浪涌电流的冲击。如果系统有某些涌浪电流和短路保护电路，这种巨大浪涌电流会使得保护电路误判电路有短路的情况发生而启动短路保护功能，导致马达或服务器无法正常运作。甚至，即使有些电源装置有支持软启动功能。但用户有时在电源装置未先接好负载前，将电源装置启动，使得软启动功能执行完毕，造成电源装置的输出端产生电源电压。在电源装置的输出端产生电源电压的状态下，当用户将电源装置与负载(火线)连接时，会瞬间产生巨大的涌浪电流，也会使得保护电路误判电路有短路的情况发生而启动短路保护功能，导致马达或服务器无法正常运作。另外，为使电源装置仍可提供电源给负载(马达或服务器)运作，有些厂商会将保护机制取消或提高保护点；然而，长期允许巨大涌浪电流的存在，会造成电源装置及其内部组件的损坏，以致电源装置不稳定或寿命减短。因此，电源装置仍有改善的空间。需要新的架构以维持产品的正常工作与可靠性。此外，负载装置可能因内部短路问题造成已经损坏或故障，一般来说，当损坏或故障的负载装置连接到电源装置时，真正的短路情况会发生而产生巨大的短路电流，从而导致短路保护。用户可能会重新尝试将损坏或故障的负载装置重新连接到电源装置，使得真正的短路状况会一次又一次地发生，从而引起安全问题。因此，电源装置应有改进的空间，避免这种大的短路电流一次又一次的安全考虑。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具有软启动及保护功能的电源装置，以避免涌浪电流的产生而造成电路功能受损的情况发生及避免因只是瞬间的涌浪电流而误判成短路现象，造成电源装置锁定在保护状态，同时可以压抑或分割涌浪电流的电流值及能量，增加电路使用的安全性、便利性及可靠性。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种具有软启动及保护功能的电源装置，适于供电给负载，此负载包括并联耦接的稳压单元与负载单元。具有软启动及保护功能的电源装置包括电源单元、软启动调整单元、电流检测单元与控制单元。电源单元产生可被监控和已知电压电源电压。软启动调整单元耦接电源单元且适于耦接稳压单元，接收电源电压、第一控制信号与第二控制信号，以依据第一控制信号与第二控制信号，将电源电压转换成软启动电流，以输出软启动电流至稳压单元或将电源电压输出至稳压单元，或禁止电源电压输出至稳压单元。电流检测单元耦接电源单元且适于耦接稳压单元，测量电源单元与稳压单元之间所形成的回路的电流，以产生电流检测信号。控制单元耦接电流检测单元，接收电流检测信号，以产生第一控制信号与第二控制信号。本专利技术实施例提供一种具有保护机制的电源装置，包括电源单元、软启动调整单元、输出端、检测单元与控制单元。电源单元产生电源电压。软启动调整单元耦接电源单元，接收电源电压与多个控制信号，并依据前述控制信号而将电源电压转换成软启动电流，并调整及输出软启动电流或输出或关闭电源电压。输出端耦接软启动调整单元，适于输出软启动电流或电源电压。检测单元耦接输出端，检测输出端的电流状态及/或电压状态，以产生检测信号。控制单元耦接检测单元与软启动调整单元，接收检测信号，以产生控制信号。本专利技术实施例提供一种具有保护机制的电源装置，包括电源单元、主电源开关、输出端、检测单元与控制单元。电源单元产生电源电压。主电源开关耦接电源单元，接收电源电压与控制信号(或多个控制信号)，以依据控制信号，输出或关闭电源电压。输出端耦接主电源开关，适于输出电源电压。检测单元耦接输出端，检测输出端的电流状态及/或电压状态，以产生检测信号。控制单元耦接检测单元与主电源开关，接收检测信号，以产生控制信号。本专利技术实施例所提供的具有软启动及保护功能的电源装置，由控制单元依据电流检测单元所产生的电流检测信号，产生第一控制信号与第二控制信号，以控制软启动调整单元调整软启动电流的电流值的大小，使得稳压单元所产生的工作电压能依据软启动调整单元适当地增加到接近于电源电压的电压值，完成软启动程序，再将电源电压直接输出给稳压单元。如此一来，可以有效地避免涌浪电流的产生而造成电路功能受损的情况发生。而当外部短路造成软启动程序失效时，控制单元能检测该失效并进行一些保户作用，停止输出电源电压、产生告警且甚至完全关闭整个电源系统。另外，还可通过显示单元显示出电路是否有短路的情况发生或是其他状态，以增加电路使用的安全性。此外，控制单元能同时依据电流检测信号及/或电压检测单元所产生的电压检测信号而产生对应的第一控制信号和对应的第二控制信号。另外，检测单元检测输出端的电流状态及/或电压状态，以产生检测信号，且控制单元根据检测信号来判断具有保护机制的电源装置的运作状态，并产生对应的控制信号来控制软启动调整单元或主电源开关进行相应的操作，以决定是否持续提供输出电压或进入保护状态。如此一来，可以有效地且确实地判断电路是否有短路的情况发生而避免误动作的情况发生，即避免只是瞬间的涌浪电流而误判成短路现象；同时藉由软启动调整单元导入软启动程序或根据预设时间、预设计数及(可设定的)短路保护机制来强制主电源开关的导通而将一个巨大的涌浪电流的电流及能量进行分割，进而避免将具有保护机制的电源装置锁定在保护状态。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为根据本专利技术第一实施例所述的具有软启动及保护功能的电源装置的示意图；图2为根据本专利技术第二实施例所述的软启动调整单元的详细电路示意图；图3为根据本专利技术第三实施例所述的具有保护机制的电源装置的示意图；图4为根据本专利技术第四实施例所述的具有保护机制的电源装置的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步地详细说明。以下所列举的各实施例中，将以相同的标号代表相同或相似的组件或构件。图1为根据本专利技术第一实施例所述的具有软启动及保护功能的电源装置的示意图。本实施例的具有软启动及保护功能的电源装置100可适于供电给负载190，使得负载190可以正常操作。在本实施例中，负载190包括并联耦接的稳压单元191与负载单元192。其中，稳压单元191例如为电容，且具有稳压的作用，而负载单元190例如为马达控制器、马达或服务器，甚至作为待充电的负载的电池。具有软启动及保护功能的电源装置100包括电源单元110、软启动调整单元120、电流检测单元130与控制单元140。电源单元110用以产生电源电压，其是可被监控的和已知电压。在本实施例中，电源单元110例如为电源供应器或电池组或充电器，以产生大功率的电源电压，以便于提供给负载190使用。软启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有软启动及保护功能的电源装置，适于供电给负载，所述负载包括并联耦接的稳压单元与负载单元，所述具有软启动及保护功能的电源供应器包括：电源单元，产生电源电压；软启动调整单元，耦接所述电源单元且适于耦接所述稳压单元，接收所述电源电压、第一控制信号、第二控制信号，以依据所述第一控制信号与所述第二控制信号，将所述电源电压转换成软启动电流，并调整及输出所述软启动电流至所述稳压单元或将所述电源电压输出至所述稳压单元或禁止所述电源电压输出至所述稳压单元；电流检测单元，耦接所述电源单元且适于耦接所述稳压单元，测量所述电源单元与所述稳压单元之间所形成的回路的电流，以产生电流检测信号；控制单元，耦接所述电流检测单元，接收所述电流检测信号，以产生所述第一控制信号与所述第二控制信号。

【技术特征摘要】
2017.03.29 TW 106204431;2017.05.15 TW 1062069151.一种具有软启动及保护功能的电源装置，适于供电给负载，所述负载包括并联耦接的稳压单元与负载单元，所述具有软启动及保护功能的电源供应器包括：电源单元，产生电源电压；软启动调整单元，耦接所述电源单元且适于耦接所述稳压单元，接收所述电源电压、第一控制信号、第二控制信号，以依据所述第一控制信号与所述第二控制信号，将所述电源电压转换成软启动电流，并调整及输出所述软启动电流至所述稳压单元或将所述电源电压输出至所述稳压单元或禁止所述电源电压输出至所述稳压单元；电流检测单元，耦接所述电源单元且适于耦接所述稳压单元，测量所述电源单元与所述稳压单元之间所形成的回路的电流，以产生电流检测信号；控制单元，耦接所述电流检测单元，接收所述电流检测信号，以产生所述第一控制信号与所述第二控制信号。2.根据权利要求1所述的具有软启动及保护功能的电源装置，其特征在于，还包括：显示单元，耦接所述控制单元，接收所述控制单元所产生的第三控制信号，以显示所述第三控制信号；其中，在软启动过程中，所述控制单元还比较所述电流检测单元的所述电流检测信号的电流值与预设电流值，执行“外部系统回路短路预检测功能”，据以产生所述第三控制信号，以指示短路条件及关闭所述软启动调整单元。3.根据权利要求2所述的具有软启动及保护功能的电源装置，其特征在于，当所述电流检测信号的所述电流值小于所述预设电流值时，表示未发生短路，则所述控制单元产生具有低电平的所述第三控制信号给所述显示单元；当所述电流检测信号的所述电流值大于所述预设电流值时，表示发生短路，则所述控制单元产生具有高电平的所述第三控制信号。4.根据权利要求1所述的具有软启动及保护功能的电源装置，其特征在于，还包括：电压检测单元，耦接所述控制单元，且适于并联耦接所述稳压单元，测量所述稳压单元所产生的工作电压，以产生电压检测信号至所述控制单元。5.根据权利要求1所述的具有软启动及保护功能的电源装置，其特征在于，所述软启动调整单元包括：第一开关单元，耦接所述电源单元与所述控制单元且适于耦接所述稳压单元，接收所述电源电压与所述第一控制信号，以依据所述第一控制信号，输出所述电源电压至所述稳压单元；电流调整单元，耦接所述控制单元且并联耦接所述第一开关单元，接收所述电源电压与所述第二控制信号，将所述电源电压转换成所述软启动电流，以输出所述软启动电流至所述稳压单元。6.根据权利要求5所述的具有软启动及保护功能的供应装置，其特征在于，所述电流调整单元包括：第一电阻，具有第一端与第二端，所述第一电阻的所述第一端耦接所述电源单元；第二开关单元，耦接所述第一电阻的所述第二端、所述控制单元与所述稳压单元，并接收所述第二控制信号。7.一种具有保护机制的电源装置，其特征在于，包括：电源单元，产生电源电压；软启动调整单元，耦接所述电源单元，接收所述电源电压与多个控制信号，以依据所述多个控制信号，将所述电源电压转换成软启动电流，以输出所述软启动电流或输出或关闭所述电源电压；输出端，耦接所述软启动调整单元，适于输出所述软启动电流或所述电源电压；检测单元，耦接所述输出端，检测所述输出端的电流状态及/或电压状态，以产生检测信号；控制单元，耦接所述检测单元与所述软启动调整单元，接收所述检测信号，以产生所述多个控制信号。8.根据权利要求7所述的具有保护机制的电源装置，其特征在于，所述输出端的电流状态及/或电压状态包括所述软启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：高汉荣，
申请(专利权)人：高汉荣，汉颖科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71