专利名称：可充电元件的检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测电路，特别涉及一种可充电元件的检测电路。
技术背景在电子产业中，无源元件(Passive Component)是电子零部件中非常重 要的关键零部件，凡具有电容器、电阻器、电感器等特性的电子零件均称为 无源元件。其中电容器又可分为云母电容、纸质电容、陶瓷电容、塑胶薄膜 电容、电解电容以及积层陶瓷电容(MLCC)等，其用途为储能、滤波、旁 路、耦合、反耦合及调谐振荡等，所以大部分的电子电路均会使用电容器。为了检测电容器是否正常， 一般方式是采用万用表进行测量，而测量时， 是用电表金属测棒分别任意接电容器的两个接脚，当阻值为无穷大时，代表 电容器正常。若测出阻值为零时，则代表电容器漏电损坏或内部击穿。然而 根据电容器的电容值不同，万用表选用的阻抗档也需作对应调整，且有时万 用表的指针摆动幅度较小时，不易看出测量结果，所以非常不方便。另一种方式为采用精确电流对电容器进行充电，在电容器达到一定的电 压后，根据充电时间来计算出电容器的电容值。此种方法属于模拟电路方式， 因为存在"精确电流"等条件的限制，也无法灵活的运用在小型的测试设备 中。因此如何能提供一种简易、准确的可充电元件的检测电路成为研究人员 待解决的问题之一。发明内容鉴于以上的问题，本实用新型提供一种可充电元件的检测电路，通过检 测对应于可充电元件的储能电压的逻辑信号的变化情形，判断可充电元件的 储能品质是否正常，且通过可设定的取样时间，提升测量的精确度。根据本新型所公开的可充电元件的检测电路对可充电元件进行检测，包含有电源，用以对可充电元件进行充电，此电源例如可以是恒流电源、恒 压电源或变动电源；及可编程逻辑单元，可储存与执行程序，此可编程逻辑 单元与电源、可充电元件电性连接，以对可充电元件的储能电压进行取样检 测，并根据检测时间内可充电元件的储能电压的变化情形判断可充电元件的 储能品质。上述可充电元件的检测电路中，该程序可令该可编程逻辑单元每隔一段 预定时间取得该可充电元件的该储能电压，并计算该储能电压低于阈值电压 的次数值，以根据该次数值决定该可充电元件的该储能品质。上述可充电元件的检测电路中，该程序可令该可编程逻辑单元将该次数 值与正常次数值范围进行比对，当该次数值落于该正常次数值范围内时，则 决定该可充电元件的该储能品质为正常，当该次数值落于该正常次数值范围 外时，则决定该可充电元件的该储能品质为不正常。上述可充电元件的检测电路中，该程序可令该可编程逻辑单元每隔一段 预定时间取得该可充电元件的该储能电压，并计算该储能电压高于阈值电压 的次数值，以根据该次数值决定该可充电元件的该储能品质。上述可充电元件的检测电路中，该程序可令可编程逻辑单元将该次数值 与正常次数值范围进行比对，当该次数值落于该正常次数值范围内时，则决 定该可充电元件的该储能品质为正常，当该次数值落于该正常次数值范围外 时，则决定该可充电元件的该储能品质为不正常。上述可充电元件的检测电路中，该可充电元件的一端可电性连接至该可 编程逻辑单元，该可充电元件的另一端电性连接至接地端。上述可充电元件的检测电路中，该可编程逻辑单元可为复杂可编程逻辑 器件。上述可充电元件的检测电路中，该可编程逻辑单元可为现场可编程门阵列。上述可充电元件的检测电路中，该电源为恒流电源、恒压电源或变动电源。借助这种可充电元件的检测电路，在硬件电路上仅需提供充电电源与一 个可编程逻辑集成电路，通过可编程逻辑集成电路对可充电元件的储能电压 进行取样检测，即可判断可充电元件的储能品质，比以往采用万用表测量的方式更为简易、方便，且取样检测的取样时间也可依使用者需求自行设定， 如此，即可取得更多的测量资料，进而提升测量的精确度。有关本实用新型的特征与实施，现配合附图作最佳实施例详细说明如下。
图l为本实用新型的系统方块图；及 图2为本实用新型的充电曲线示意图。 其中，附图标记说明如下10 电源11 电阻12可充电元件 120测量充电曲线 121正常充电曲线 20检测节点 30可编程逻辑单元具体实施方式
请参照图1，该图为本实用新型的系统方块图。如图1所示，本实用新 型的可充电元件的检测电路包含有电源10、检测节点20与可编程逻辑单元 30。电源10与电阻11电性连接，用以对可充电元件12进行充电，而电源 IO的类型可为恒流电源、恒压电源或变动电源，其中电源IO对可充电元件 12的充电方式可为恒流充电、恒压充电、变动电压充电或变动电流充电，其 中恒流充电是指整个充电过程中充电电流为一定值，而恒压充电是指充电过 程中充电电源两端电压保持一恒定值，电路中的电流随电容的储能电压升高 而逐渐减小，而变动电压或变动电流则是指电源为不稳定、不够精确。检测节点20分别与电阻11、可充电元件12、可编程逻辑单元30电性连 接，检测节点20例如可以是具有导电性质的连接端子，此连接端子可将可充 电元件12的一端以及可编程逻辑单元30的接脚予以固定或者电性接触。其 中可充电元件12例如可以是电容或电池。可编程逻辑单元30与检测节点20电性连接，具有多个逻辑电路区块、 输入/输出接口与可编程连线架构，可编程逻辑单元30可储存与执行程序。 可编程逻辑单元30例如可以是复杂可编程逻辑器件(Complexprogrammable Logic Device, CPLD)或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)，因可编程逻辑单元30受变动电源的影响较小，故具有较佳的可靠 度。程序令可编程逻辑单元30每隔一段预定时间(可由使用者自行设定时间 值)通过检测节点20取得可充电元件12的储能电压，并计算储能电压低于 阈值电压的次数值，接着将取得的次数值与正常次数值范围进行比对，当次 数值落于正常次数值范围内时，则决定可充电元件12的储能品质为正常，当 次数值落于正常次数值范围外时，则决定可充电元件12的储能品质为不正 常。请参照图2，该图为本实用新型的电容器的充电曲线示意图。如「图2」 所示，横轴为时间，时间的单位为毫秒(ms)，纵轴为电压，电压的单位为 伏特(v)，可编程逻辑单元30检测储能电压的取样时间为每0.02毫秒一次 (可依照使用者需求自行设定取样时间)，检测可充电元件12 (以电容器为 例)的时间为0.6毫秒，因此可获得测量充电曲线120，而可编程逻辑单元 30的阈值电压为2伏特，故当储能电压低于阈值电压时，可编程逻辑单元30 判断的逻辑电平为"0"，当储能电压高于阈值电压时，可编程逻辑单元30 判断的逻辑电平为"1"。当时间为0.34毫秒时，可充电元件12的储能电压到达约2.2伏特，此时， 可充电元件12的储能电压大于可编程逻辑单元30的阈值电压，则可编程逻 辑单元30判断的逻辑电平为"1"，并计算储能电压大于阈值电压的次数值 为1，接着，当时间为0.36毫秒、0.38毫秒、0.4毫秒、0.42毫秒、0.44毫秒、 0.46毫秒、0.48毫秒、0.5毫秒、0.52毫秒、0.54毫秒、0.56毫秒、0.58毫秒 与0.6毫秒时，可充电元件12的储能电压均大于可编程逻辑单元30的阈值 电压，因此，可编程逻辑单元30判断的逻辑电平均为"1"，并累计储能电 压大于阈值电压的次数值为14。接着，可编程逻辑单元30将储能电压大于阈值电压的次数值与正常充电 曲线121的正常次数值作比对，发现正常充电曲线121中可充电元件12的储 能电压大于可编程逻辑单元30的阈值电压的次数值为26，因此，可编程逻辑单元30可判断出可充电元件12具有问题。另外，可编程逻辑单元30在比 对次数值时也可采用范围的方式进行比对，例如预设的正常次数值范围为 20~28，当测量的次数值14未落入正常次数值范围内时，则可决定可充电元 件12的储能品质为不正常，当测量的次数值22落入正常次数值范围内时， 则可决定可充电元件12的储能品质为正常。由于相同电容值的电容器具有相似的充电曲线，因此通过预先取得正常 充电曲线，并根据储能电压与阈值电压的逻辑电平信号关系，配合可设定的 取样时间，便可计算出此电容值的电容器具有的特定数值，如此，以简单的 电路架构即可对快速且精确的判断电容器的储能品质。另外，本实用新型的实施例是以储能电压大于阈值电压作为计算规则， 如本领域普通技术人员，也可以储能电压小于阈值电压作为计算规则，或者 同时将储能电压大于与小于阈值电压作为计算规则，此也属本实用新型欲保 护的范畴。综上所述，本实用新型的可充电元件的检测电路，在硬件电路上仅需提 供充电电源与一个可编程逻辑集成电路，通过可编程逻辑集成电路对可充电 元件的储能电压进行取样检测，即可判断可充电元件的储能品质，相较于以 往采用万用表测量方式更为简易、方便，且取样检测的取样时间也可依使用 者需求自行设定，如此，即可取得更多的测量资料，进而提升测量的精确度。虽然本实用新型以前述的较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内， 当可作些许的改动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求1. 一种可充电元件的检测电路，对可充电元件进行检测，其特征在于包含有电源，用以对该可充电元件进行充电；及可编程逻辑单元，用以储存与执行程序，该可编程逻辑单元分别与该电源、该可充电元件电性连接，以取得该可充电元件的储能电压，并根据该储能电压的变化情形判断该可充电元件的储能品质。
2. 如权利要求1所述的可充电元件的检测电路，其特征在于，该可充电 元件的一端电性连接至该可编程逻辑单元，该可充电元件的另一端电性连接 至接地端。
3. 如权利要求1所述的可充电元件的检测电路，其中该可编程逻辑单元 为复杂可编程逻辑器件。
4. 如权利要求1所述的可充电元件的检测电路，其中该可编程逻辑单元 为现场可编程门阵列。
5. 如权利要求1所述的可充电元件的检测电路，其中该电源为恒流电源、恒压电源或变动电源。
专利摘要一种可充电元件的检测电路，对可充电元件进行检测，包含有电源，用以对可充电元件进行充电；及可编程逻辑单元，可储存与执行程序，而可编程逻辑单元与电源及可充电元件电性连接，以对可充电元件的储能电压进行取样检测，并根据检测时间内可充电元件的储能电压的变化情形判断可充电元件的储能品质。本实用新型可以简易、方便地检测可充电元件，取得更多的测量数据，进而提升测量的精确度。
文档编号G01R27/26GK201110872SQ20072015716
公开日2008年9月3日 申请日期2007年7月31日 优先权日2007年7月31日
发明者刘文涵, 刘方栋, 宋建福, 金志仁, 陈玄同 申请人:英业达股份有限公司