电源电路及其侦测电路的制作方法

文档序号:21450216发布日期:2020-07-10 17:42阅读:227来源:国知局
电源电路及其侦测电路的制作方法

本发明关于一种电源电路及其侦测电路,尤其是一种检测储能元件是否正常的电源电路及其侦测电路。



背景技术:

电子产品皆需要电源电路,以提供电源。一般电源电路接收一输入电源而产生各种输出电源,供应至需要电源的电路。电源电路包含有低压降电路(lowdropoutregulator,ldo)、直流/直流电路(dctodccircuit)、交流/直流电路(actodccircuit)或切换式电源电路(switchingpowercircuit),切换式电源电路包含有切换式电容电路(switchingcapacitorcircuit)。

然而,切换式电容电路在使用上,有电容损坏的可能性,而电容损坏导致输出电源不符合负载的需求。鉴于上述问题,本发明提出一种电源电路及其侦测电路,可检测电源电路的储能元件是否异常。



技术实现要素:

本发明的目的,在于提供一种电源电路的侦测电路,其可检测电源电路的储能元件是否正常。

本发明的目的,在于提供一种电源电路,其包含一隔离端,隔离端可以达到隔离损坏储能元件的目的。

本发明关于一种电源电路的侦测电路,其包含一异常侦测电路。异常侦测电路耦接电源电路的一输入端或/及一输出端,一输入电源提供至输入端,一输出电源提供至输出端。异常侦测电路控制电源电路的多个储能元件与输入端间的路径及该些储能元件与输出端间的路径,该些储能元件储存输入电源的能量以产生输出电源。异常侦测电路侦测输入电源或/及输出电源的状态,并截止该些储能元件的部分储能元件与输入端、输出端间的路径。此外,异常侦测电路可截止与导通该些储能元件与输入端间的路径,以及截止与导通该些储能元件与输出端间的路径。

本发明关于一种电源电路,其包含多个储能元件、多个切换电路与一异常侦测电路。该些储能元件储存一输入电源的能量以产生一输出电源。该些切换电路耦接该些储能元件、一输入端、一输出端与一隔离端,输入电源提供至输入端,输出电源提供至输出端,该些切换电路切换该些储能元件与输入端、输出端、隔离端间的路径。异常侦测电路侦测输入电源或/及输出电源的状态,并控制该些切换电路切换该些储能元件与输入端、输出端、隔离端间的路径。

附图说明

图1:其为本发明的电源电路的侦测电路的第一实施例的电路图;

图2:其为本发明的储能电路的第一实施例的电路图;

图3:其为本发明的切换电路的第一实施例的电路图;

图4:其为本发明的侦测电路侦测储能元件的第一实施例的时序图;

图5:其为本发明的电源电路的侦测电路的第二实施例的电路图;

图6:其为本发明的储能电路的第二实施例的电路图;

图7:其为本发明的切换电路的第二实施例的电路图;

图8:其为本发明的扫描讯号扫描储能元件的实施例的时序图;

图9:其为本发明的侦测电路侦测储能元件的第二实施例的时序图;以及

图10:其为本发明的侦测电路侦测储能元件的第三实施例的时序图。

【图号对照说明】

异常侦测电路

12电源侦测电路

14控制电路

16逻辑电路

18选择电路

20充电电源

30储能元件

31储能元件

32储能元件

171切换电路

172切换电路

191切换电路

192切换电路

193切换电路

194切换电路

195切换电路

196切换电路

abn侦测讯号

ck频率讯号

ctl控制端

en[1]致能讯号

en[2]致能讯号

en[n-1]致能讯号

en[n]致能讯号

floating浮接状态

gnd参考端

il隔离端

sc[1]储能电路

sc[2]储能电路

sc[n-1]储能电路

sc[n]储能电路

sc[1:n]储能电路

scan[1]扫描讯号

scan[2]扫描讯号

scan[n-1]扫描讯号

scan[n]扫描讯号

scan[1:n]扫描讯号

sel[1]选择讯号

sel[1:n]选择讯号

sw[1]切换讯号

sw[2]切换讯号

sw[n-1]切换讯号

sw[n]切换讯号

t1时间

t2时间

t3时间

v1输入电源

v2输出电源

v3待测电压

vc[1]检测端

vc[2]检测端

vc[n-1]检测端

vc[n]检测端

vin输入端

vout输出端

vref1第一参考电压

vref2第二参考电压

vref3第三参考电压

具体实施方式

为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,特用较佳的实施例及配合详细的说明,说明如下:

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇指称特定的元件,然,所属本发明技术领域中具有通常知识者应可理解,制造商可能会用不同的名词称呼同一个元件,而且,本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式,而是以元件在整体技术上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式用语,故应解释成「包含但不限定于」。再者,「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接一第二装置,则代表第一装置可直接连接第二装置,或可透过其他装置或其他连接手段间接地连接至第二装置。

请参阅图1,其为本发明的电源电路的侦测电路的第一实施例的电路图。如图所示,电源电路包含一侦测电路,而侦测电路包含一异常侦测电路10,其中侦测电路可以进行多种侦测项目,例如侦测储能元件是否异常、侦测过电压或/及侦测过电流等等。异常侦测电路10耦接电源电路的一输入端vin或/及一输出端vout。一输入电源v1提供至输入端vin,及一输出电源v2提供至输出端vout。多个储能电路sc[1]、sc[2]…sc[n-1]、sc[n]耦接输入端vin,以接收输入电源v1并储存输入电源v1的能量以产生输出电源v2,而提供至输出端vout,其中,该些储能电路sc[1:n]可以包含多个储能元件30(如图2所示),该些储能元件30例如为一电容器或一电感器。异常侦测电路10可以控制电源电路的该些储能电路sc[1:n]与输入端vin间的路径及控制该些储能电路sc[1:n]与输出端vout间的路径。如此,异常侦测电路10侦测输入电源v1或/及输出电源v2的状态,并搭配截止该些储能电路sc[1:n]与输入端vin间的路径,或/及截止该些储能电路sc[1:n]与输出端vout间的路径,可侦测电源电路的该些储能电路sc[1:n]是否异常,更可侦测出异常的储能电路。

换言之,异常侦测电路10可以控制电源电路的该些储能元件30与输入端vin间的路径及控制该些储能元件30与输出端vout间的路径。如此,异常侦测电路10侦测输入电源v1或/及输出电源v2的状态,并搭配截止该些储能元件30与输入端vin或/及截止该些储能元件30与输出端vout间的路径,可侦测该些储能元件30是否为正常元件,更可侦测出异常的储能元件30。

复参阅图1,输入电源v1充电该些储能电路sc[1:n]的该些储能元件30,该些储能元件30储存输入电源v1的能量以产生输出电源v2。所以,当输入电源v1的状态为异常电源状态而该些储能元件30无损坏为正常元件,输出电源v2会是异常电源状态。上述异常电源状态例如为低电压。当输入电源v1为正常电源状态而该些储能元件30的至少一储能元件30损坏为异常元件,输出电源v2的状态仍是异常电源状态。如此,异常侦测电路10透过侦测输入电源v1与控制该些储能元件30与输入端vin间的路径,或/及控制该些储能元件30与输出端vout间的路径,可检测输入电源v1与该些储能元件30是否符合正常供应电源的要求。当异常侦测电路10侦测输入电源v1或/及输出电源v2为异常电源状态,异常侦测电路10开始进行异常检测。于图1实施例,异常侦测电路10截止该些储能元件30的部分储能元件30耦接输入端vin及/或输出端vout的路径,且控制输入电源v1充电该些储能元件30的其他储能元件30。此时,异常侦测电路10侦测输入电源v1及/或输出电源v2是否恢复为正常电源状态。

当储能元件30的一损坏为异常元件时,损坏储能元件会形成一放电路径,所以输入电源v1或/及输出电源v2会经由放电路径放电而降低电压准位,反的,当储能元件30无损坏为正常元件时不会形成放电路径,输入电源v1及输出电源v2的电压准位应为正常准位。因此,若藉由截止该些储能元件30的部分储能元件30耦接输入端vin与输出端vout的路径,输入电源v1与输出电源v2的状态恢复为正常电源状态,则表示该些储能元件30的部分储能元件30损坏为异常元件。若依序截止每一储能元件30耦接输入端vin与输出端vout的路径,输入电源v1与输出电源v2的状态未恢复为正常电源状态,则表示该些储能元件30无损坏为正常元件,并表示输入电源v1或者输出电源v2的状态为异常电源状态。

异常侦测电路10包含一电源侦测电路12。电源侦测电路12可以耦接输入端vin或/及输出端vout,而侦测输入电源v1或/及输出电源v2。如此,电源侦测电路12侦测输入电源v1或/及输出电源v2的电压准位,而产生一侦测讯号abn。即电源侦测电路12侦测输入电源v1或/及输出电源v2的电压准位低于或高于一第一参考电压(如图4的vref1)。当输入电源v1的电压准位低于第一参考电压vref的电压准位,其表示输入电源v1的状态为异常电源状态。当输出电源v2的电压准位低于第一参考电压vref1的电压准位,其表示输出电源v2的状态为异常电源状态。当输入电源v1的电压准位高于第一参考电压vref1的电压准位,其表示输入电源v1的状态为正常电源状态。当输出电源v2的电压准位高于第一参考电压vref1的电压准位,其表示输出电源v2的状态为正常电源状态。于本发明的一实施例中,侦测讯号abn的准位为高准位与低准位分别用于表示异常电源状态与正常电源状态。同理,侦测讯号abn的准位为高准位与低准位分别用于表示正常电源状态与异常电源状态,即实施例中侦测讯号abn的准位对应电路的设计,其准位所表示的状态非实施例所限制。

异常侦测电路10包含一控制电路14,控制电路14耦接电源侦测电路12,而依据侦测讯号abn产生多个致能讯号en[1]、en[2]、en[n-1]、en[n],而分别控制该些储能电路sc[1:n]的运作,即分别控制每一储能元件30耦接输入端vin而充电或耦接输出端vout而放电,或控制储能元件30不耦接输入端vin与输出端vout,其表示截止储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。如此,控制电路14依据侦测讯号abn可以截止该些储能元件30的部分储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。此外,控制电路14产生一频率讯号ck,频率讯号ck的频率决定该些储能元件30切换于输入端vin与输出端vout的频率,也就是储能元件30的充电与放电的频率。

侦测该些储能元件30为正常元件或异常元件时,可以有不同的侦测方式。例如:当电源侦测电路12仅侦测输入电源v1的状态且状态为异常电源状态时,控制电路14依据侦测讯号abn截止至少一储能元件30与输入端vin间的路径,或者当电源侦测电路12仅侦测输出电源v2的状态且状态为异常电源状态时,控制电路14依据侦测讯号abn截止至少一储能元件30与输出端vout间的路径,或者当电源侦测电路12侦测输入电源v1与输出电源v2的状态,且两者状态为异常电源状态时,控制电路14依据侦测讯号abn截止至少一储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。举例来说,异常侦测电路10产生致能讯号en[1],以截止该些储能元件30的第一储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径,并产生致能讯号en[2]、en[n-1]、en[n]而控制其他储能元件30切换于输入端vin与输出端vout,以正常进行充电与放电运作而产生输出电源v2。

异常侦测电路10包含一逻辑电路16,逻辑电路16耦接控制电路14与该些储能电路sc[1:n]。按照图1实施例,逻辑电路16依据该些致能讯号en[1]~en[n]控制该些储能电路sc[1:n]的运作,如同前述可控制该些储能电路sc[1:n]正常切换于输入端vin与输出端vout,或者截止该些储能电路sc[1:n]的部分储能电路与输入端vin、输出端vout间的路径,换言之,截止该些储能元件30的部分储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。逻辑电路16依据该些致能讯号en[1]~en[n]控制该些储能元件30的部分储能元件30停止充电与放电,并控制其他储能元件30切换于输入端vin与输出端vout而正常充电或放电,以产生输出电源v2。因此,当该其他储能元件30进行充电与放电而产生输出电源v2时,电源侦测电路12侦测输入电源v1及输出电源v2的电压准位是否高于第一参考电压vref1的电压准位。若控制部分储能元件30不耦接输入端vin与输出端vout后,输入电源v1与输出电源v2的电压准位从低于第一参考电压vref1的电压准位转变为高于第一参考电压vref1的电压准位,其表示此部分储能元件30为损坏的异常元件。

上述实施例的电源侦测电路12是以第一参考电压vref1为依据,而侦测输入电源v1与输出电源v2,然而,当输入电源v1与输出电源v2的电压准位不同时,可以利用第一参考电压vref1与一第二参考电压vref2分别侦测输入电源v1与输出电源v2的状态。

再者,逻辑电路16可以包含多个逻辑闸,例如与门,该些逻辑闸的多个输入端分别接收该些致能讯号en[1]~en[n]与频率讯号ck,而于该些逻辑闸的该些输出端产生多个切换讯号sw[1]、sw[2]…sw[n-1]、sw[n],以分别控制该些储能电路sc[1:n]。举例来说,逻辑电路16依据致能讯号en[1]与频率讯号ck产生切换讯号sw[1],以控制第一个储能电路sc[1],则第一个致能讯号en[1]控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30的运作。例如当侦测讯号abn侦测输入电源v1及输出电源v2的状态为异常电源状态,控制电路14依据侦测讯号abn与内部的控制逻辑,而产生致能讯号en[1],且致能讯号en[1]的准位为低准位。所以,逻闸电路16依据致能讯号en[1]产生切换讯号sw[1],切换讯号sw[1]截止第一个储能电路sc[1]的储能元件30与输入端vin间的路径及截止第一个储能电路sc[1]的储能元件30与输出端vout间的路径,以控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30不切换于输入端vin与输出端vout。

此时,因致能讯号en[1]的准位为低准位,逻辑电路16依据致能讯号en[1]产生的切换讯号sw[1]的准位为低准位,也就是逻辑电路16产生的切换讯号sw[1]并非类似于具有连续脉冲的频率讯号ck,而不会控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30进行充放电。即低准位的致能讯号en[1]阻止频率讯号ck控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30进行充放电。其中,在致能讯号en[1]的准位为低准位时,切换讯号sw[1]的波形可以相同于致能讯号en[1]的波形,而当致能讯号en[1]的准位为高准位时,切换讯号sw[1]的波形可以相似于频率讯号ck的波形而控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30切换于输入端vin与输出端vout,以进行充放电。惟,因电路设计关系,在致能讯号en[1]的准位为低准位时,逻辑电路16可以产生高准位的切换讯号sw[1],即切换讯号sw[1]的波形可以不同于致能讯号en[1]的波形,但仍控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30不切换于输入端vin与输出端vout。同理,在致能讯号en[1]的准位为高准位时,切换讯号sw[1]的波形可以不同于频率讯号ck的波形,其为实施例可选择的设计内容。

此外,实施例未局限上述部分储能元件30的数量为1、2或3…,或者部分储能元件30可以是非连续设置的储能元件30,即第奇数个储能元件30或第偶数个储能元件30。所以,异常侦测电路10截止的部分储能元件30的位置或数量非实施例所限。另外,逻辑电路16可整合于控制电路14,其表示控制电路14可直接输出切换讯号sw[1]、sw[2]…sw[n-1]、sw[n]。

请参阅图2,其为本发明的储能电路的第一实施例的电路图。本实施例以第一个储能电路sc[1]为例进行说明。如图所示,第一个储能电路sc[1]包含多个切换电路171、172与一储能元件30,切换电路171耦接一隔离端il、储能元件30的第一端、输入端vin及输出端vout,切换电路172耦接储能元件30的第二端、输入端vin与一参考端gnd。于本发明的一实施例中,参考端gnd为接地端。此外,隔离端il可以为参考端gnd或处于一浮接状态(floating)。如此,异常侦测电路10控制该些切换电路171、172,切换储能元件30的第一端与输入端vin间的路径、储能元件30的第一端与输出端vout间的路径、储能元件30的第二端与输入端vin间的路径、储能元件30的第二端与参考端vout间的路径,即切换储能元件30的第一端至输入端vin或者输出端vou,及切换储能元件30的第二端至输入端vin或者参考端gnd,以进行充放电而产生输出电源v2。此外,异常侦测电路10控制切换电路171切换储能元件30的第一端与隔离端il间的路径,而控制储能元件30的第一端可耦接隔离端il,即截止储能元件30与输入端vin间的路径以及储能元件30与输出端vout间的路径,而未产生输出电源v2。

该些切换电路171、172的控制端ctl耦接逻辑电路16的输出端,以接收切换讯号sw[1]。切换讯号sw[1]控制该些切换电路171、172切换储能元件30与输入端vin、输出端vout、隔离端il、参考端gnd间的路径。当异常侦测电路10控制储能元件30充电时,异常侦测电路10控制切换电路171切换至图面左侧使储存元件30的第一端耦接输入端vin,且异常侦测电路10控制切换电路172切换至图面左侧使储存元件30的第二端耦接参考端gnd。当异常侦测电路10控制储能元件30放电时,异常侦测电路10控制切换电路171切换至图面右侧使储存元件30的第一端耦接输出端vout,及异常侦测电路10控制切换电路172可以选择切换至图面左侧使储存元件30的第二端耦接参考端gnd,以产生一倍输入电源v1的输出电源v2,或者,控制切换电路172切换至图面右侧使储存元件30的第二端耦接输入端vin,以产生两倍输入电源v1的输出电源v2。

于此实施例中,当电源侦测电路12侦测输入电源v1与输出电源v2的状态为异常电源状态,而检测图2的储能元件30为正常元件或异常元件时,异常侦测电路10可以截止图2的储能元件30与输入端vin间的路径,以及截止图2的储能元件30与输出端vout间的路径,即切换电路171、172分别切换至隔离端il与参考端gnd,使储能元件30未耦接至输入端vin与输出端vout,以隔离图2的储能元件30。如此,输入电源v1充电其他耦接输入端vin的储能元件30,例如第二个储能电路sc[2]至第n个储能电路sc[n]的储能元件30,且后续该些其他储能元件30放电而产生输出电源v2。在该些其他储能元件30的充放电过程中,电源侦测电路12持续侦测输入电源v1及输出电源v2的状态是否从异常电源状态转变为正常电源状态。若图2的储能元件30为异常元件且被隔离,输入电源v1的电压准位会上升,即输入电源v1的状态会逐渐恢复到正常电源状态,而输出电源v2的电压准位也会上升,其表示输出电源v2的状态也会恢复到正常电源状态。若隔离图2的储能元件30,而输入电源v1与输出电源v2的状态并未恢复到正常电源状态,即表示图2的储能元件并非为异常元件,则异常侦测电路10控制切换电路171、172,使图2的储能元件30耦接输入端vin或者输出端vout,以进行充放电,而产生输出电源v2。

持续相同检测工作,而依序截止每一储能电路的储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径,即依序隔离每一储能电路的储能元件30,以找出所有损坏的储能元件30。反的,当异常侦测电路10依序截止每一储能电路的储能元件30与输入端in、输出端out间的路径后,即依序隔离过每一储能元件30后,输入电源v1或输出电源v2的状态仍为异常电源状态时,即表示输入电源v1本身的状态为异常电源状态或者负载有异常导致输出电源v2的状态为异常电源状态,而非该些储能元件30的一导致输入电源v1或输出电源v2的状态为异常电源状态。即本发明也可以检测出输入电源v1与输出电源v2的状态是否为异常状态,而非该些储能元件30有损坏情形。

详细说明异常侦测电路10检测该些储能电路sc[1:n]的该些储能元件30是否为异常元件。异常侦测电路10可以先截止第一个储能电路sc[1]的储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径,且导通第二个储能电路sc[2]至第n个储能电路sc[n]的该些储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。再者,当第一储能元件30检测为正常元件,导通第一个储能电路sc[1]的储能元件30、第三个储能电路sc[3]至第n个储能电路sc[n]的储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径,且截止第二个储能电路sc[2]的储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。尔后,导通第一个储能电路sc[1]至第二个储能电路sc[2]的该些储能元件30、第四个储能电路sc[4]至第n个储能电路sc[n]的该些储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径,且截止第三个储能电路sc[3]的储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。若检测的储能元件30为异常元件时,则不再导通此异常储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。

请参阅图3,其为本发明的切换电路的第一实施例的电路图。如图所示,切换电路171、172可以是切换开关,而选择性使储能元件30耦接于输入端vin与参考端gnd间或者输出端out与输入端vin间,以进行充电与放电的运作,或使储能元件30耦接于隔离端il与参考端gnd间以隔离储能元件30。换言之,切换电路171具有多个端点以耦接输入端vin、输出端vout与隔离端il,而切换电路172亦具有多个端点以耦接参考端gnd与输入端vin。

请参阅图4,其为本发明的侦测电路侦测储能元件的第一实施例的时序图。如图所示,在时间t1,电源侦测电路12依据第一参考电压vref1侦测输入电源v1与输出电源v2的电压准位,即侦测输入电源v1与输出电源v2的电压准位低于或高于第一参考电压vref1的电压准位。如此,当输入电源v1或输出电源v2的电压准位低于第一参考电压vref1的电压准位时,电源侦测电路12产生准位为高准位的侦测讯号abn至控制电路14。控制电路14依序产生准位为低准位的致能讯号en[1]与致能讯号en[2],而依序隔离第一与第二个储能电路的储能元件30,然而,输入电源v1或输出电源v2的电压准位仍持续低于第一参考电压vref1的电压准位,其表示第一与第二个储能电路的储能元件30为正常元件,而并未导致输入电源v1或输出电源v2的状态为异常电源状态。假设,第n个储能电路sc[n]的储能元件30为异常元件,如此,在时间t2,控制电路14产生准位为低准位的致能讯号en[n],而隔离第n个储能电路sc[n]的储能元件30后,在时间t3,电源侦测电路12侦测输入电源v1与输出电源v2的状态为正常电源状态(高于第一参考电压vref1的电压准位)。此外,图4所绘时间点(t1~t3)与电压准位的变化为说明的用,并非限制如此。

请参阅图5,其为本发明的电源电路的侦测电路的第二实施例的电路图。如图所示,图5实施例与图1实施例差异在于,图5的电源电路更包含一选择电路18与一充电电源20,选择电路18可以为一多任务器。异常侦测电路10可以控制(导通或截止)该些储能电路sc[1:n]的至少一储能电路与充电电源20间的路径。充电电源20充电该至少一储能电路而产生一待测电压v3,如此,异常侦测电路10侦测待测电压v3,以侦测该至少一储能电路是否可正常运作。再者,异常侦测电路10除了产生频率讯号ck与致能讯号en[1]~en[n],更产生多个扫描讯号scan[1:n],并依据该些扫描讯号scan[1:n]控制(导通或截止)该些储能电路sc[1:n]的至少一储能电路与充电电源20间的路径。再者,控制电路14依据侦测讯号abn产生该些扫描讯号scan[1:n],所以控制电路14依据侦测讯号abn控制至少一储能电路与充电电源20间的路径,即导通至少一储能元件30与充电电源20间的路径。如此,充电电源20充电至少一储能元件30以产生待测电压v3,电源侦测电路12耦接待测电压v3并侦测待测电压v3。

选择电路18耦接该些储能电路sc[1:n]与充电电源20。控制电路14依据侦测讯号abn且经由逻辑电路16控制选择电路18导通该些储能电路sc[1:n]的至少一储能电路与充电电源20间的路径。该些储能元件sc[1:n]分别具有一检测端vc[1]、vc[2]…vc[n]、vc[n-1],并耦接至选择电路18(例如多任务器),以分别进行检测工作。即异常侦测电路10利用该些扫描讯号scan[1:n]控制选择电路18,导通每一储能电路的储能元件30与充电电源20之间的耦接路径,并依序由充电电源20充电,而产生待测电压v3,而检测每一储能电路的储能元件30是为正常元件或异常元件。该些储能元件30依序由充电电源20充电,可以是充电电源20每次充电一个储能元件30、两个储能元件30或多个储能元件30,即图1与图5实施例未限制于同一检测时间内对储能元件30的检测数量。

逻辑电路16耦接控制电路14与选择电路18,且控制电路14依据侦测讯abn号产生该些扫描讯号scan[1]~scan[n],逻辑电路16依据该些扫描讯号scan[1]~scan[n]产生至少一选择讯号sel[1:n]。选择电路18依据至少一选择讯号sel[1:n]控制至少一储能元件30与充电电源20间的路径。举例而言,当第一个致能讯号en[1]的准位为低准位时,控制电路14产生的第一个扫描讯号scan[1]的准位为高准位,而控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30由充电电源20充电,且第一个切换讯号sw[1]截止第一个储能电路sc[1]的储能元件30与输入端vin、输出端vout间的路径。即第一个扫描讯号scan[1]与第一个致能讯号en[1]控制第一个储能电路sc[1]的储能元件30进行检测工作。所以,在检测时间内,逻辑电路16依据扫描讯号scan[1]与致能讯号en[1]产生第一个选择讯号sel[1],而如上实施例所说明,选择讯号sel的波形可以相同于扫描讯号scan[1]的波形,即选择讯号sel相当于扫描讯号scan[1],并并非限制如此。本实施例的逻辑电路16可整合于控制电路,即控制电路直接输出切换讯号sw[1:n]与选择讯号sel[1:n]。

该些储能电路sc[1:n]的该些储能元件30经由选择电路18耦接充电电源20,使得充电电源20对该些储能元件30充电而产生待测电压v3。当异常侦测电路10检测第一个储能电路sc[1]的储能元件30时,选择电路18依据选择讯号sel[1]导通第一个储能电路sc[1]的储能元件30的待测端vc[1]与充电电源20间的路径,而使得充电电源20对第一个储能电路sc[1]的储能元件30充电而产生待测电压v3。选择电路18耦接电源侦测电路12,电源侦测电路12侦测待测电压v3的电压准位是否低于一第三参考电压vref3的电压准位(如图9所示)。若待测电压v3的电压准位低于第三参考电压vref3的电压准位,其表示检测的储能元件30为异常元件;若待测电压v3的电压准位高于第三参考电压vref3的电压准位,其表示检测的储能元件30为正常元件。当异常侦测电路10检测第二个储能电路sc[2]的储能元件30时,选择电路18依据选择讯号sel[2]导通第二个储能电路sc[2]的储能元件30的待测端vc[2]与充电电源20间的路径,而使得充电电源20对第二个储能电路sc[2]的储能元件30充电而产生待测电压v3,电源侦测电路12侦测待测电压v3的电压准位是否低于第三参考电压vref3的电压准位。换言之,图1实施例依据输入电源v1与输出电源v2检测该些储能元件30,而图5实施例更可进一步透过充电电源20对该些储能元件30充电而产生待测电压v3,以侦测待测电压v3的电压准位进一步测试储能元件30是否正常。

再者,如前面实施例说明,当该些储能电路sc[1:n]的部分储能电路进行检测工作,即部分储能元件30未耦接输入端vin与输出端vout而耦接充电电源20进行检测工作时,电源侦测电路12会侦测输入电源v1与输出电源v2的状态是否恢复到正常电源状态,并侦测待测电压v3的电压准位,以找出损坏的储能元件30。其余技术内容如图1实施例的说明,不再覆述。

请参阅图6,其为本发明之储能电路之第二实施例的电路图。本实施例以第一个储能电路sc[1]为例进行说明。如图所示,第一个储能电路sc[1]可以包含复数切换电路191、192与一储能元件30。再者,第六图实施例与第二图实施例差异在于,第六图实施例的切换电路191具有四个切换状态,除了可以切换路径而让储能元件30之第一端耦接至输入端vin、输出端vout或隔离端il,更可以让储能元件30之第一端耦接至检测端vc[1],即耦接充电电源20,如此充电电源20对储能元件30充电,以产生待测电压v3。切换电路191的控制端ctl接收切换讯号sw[1]而依据切换讯号sw[1]切换路径。换言之,第五图所示之选择电路18已整合于第六图的储能电路sc[1]的切换电路191,即切换电路191切换储能元件30之第一端至检测端vc[1]的路径相当于选择电路18。逻辑电路16依据频率讯号ck、致能讯号en[1]与扫描讯号scan[1]产生切换讯号sw[1]。其余储能电路sc[2:n]之电路与控制相同于前述对于第一个储能电路sc[1]的说明,于此不再详述。

请参阅第七图,其为本发明之切换电路之第二实施例的电路图。如图所示,切换电路191、192、193、194、195、196可以是切换开关,而选择性使储能元件30耦接于输入端vin与参考端gnd间,或耦接于输出端vout与输入端vin间,或耦接于充电电源20与参考端gnd间,以进行充电、放电或检测运作。此外,若检测储能元件30为异常元件,切换电路更可以切换路径使储能元件30耦接于隔离端il与参考端gnd间,以隔离储能元件30。

请参阅第八图,其为本发明之扫描讯号扫描储能元件之实施例的时序图。如图所示,当侦测讯号abn之准位为高准位时,致能讯号en[1]~en[n-1]可以依序从高准位转变为低准位并维持一段时间,而进行检测工作。如此,扫描讯号scan[1]~scan[n-1]依序为高准位并维持一段时间,而依序扫描该些储能电路之该些储能元件30使充电电源20充电该些储能元件30,以产生待测电压v3。当侦测讯号abn之准位为低准位时,结束检测工作,如图所示,致能讯号en[n]之准位不会由高准位转变为低准位。于第八图实施例,在检测第n个储能电路sc[n]之储能元件30前,输入电源v1与输出电源v2之状态已恢复到正常电源状态,所以异常侦测电路10停止检测工作,无需检测第n个储能电路sc[n]之储能元件30。

请参阅第九图,其为本发明之侦测电路侦测储能元件之第二实施例的时序图。如图所示,当输入电源v1及输出电源v2之电压准位低于第一参考电压vref1之电压准位,电源侦测电路12输出准位为高准位的侦测讯号abn,以开始进行检测工作。当待测电压v3之电压准位高于第三参考电压vref3之电压准位,如第一个储能电路sc[1]与第n-1个储能电路sc[n-1]之储能元件30产生之待测电压v3[1]、v3[n-1],表示储能电路30为正常元件。当待测电压v3之电压准位低于第三参考电压vref3之电压准位,如第二个储能电路sc[2]与第n个储能电路sc[n]的储能元件30产生之待测电压v3[2]、v3[n],表示储能元件30为异常元件。而且,因第二个储能电路sc[2]与第n个储能电路sc[n]之储能元件30为异常元件,所以致能讯号en[2]、en[n]之准位持续为低准位,以控制第二个储能电路sc[2]与第n个储能电路sc[n]之切换电路切换路径,而隔离储能元件30,如此可以避免第二个储能电路sc[2]与第n个储能电路sc[n]之储能元件30拉低输入电源v1及输出电源v2之电压准位,而导致异常电源状态。

再者,因第九图实施例说明该些储能元件30中有两个损坏的储能元件30,所以在第一个损坏的储能元件30(第九图实施例之第二个储能元件30)进行检测工作而不耦接输入端vin与输出端vout时,输入电源v1或输出电源v2的电压准位在时间t1,开始稍微提升,但仍未超过第一参考电压vref1之电压准位。接着,最后一个损坏的储能元件30(第九图实施例之第n个储能元件30)进行检测工作而不耦接输入端vin与输出端vout时,因已经无损坏的储能元件30影响输入电源v1与输出电源v2的电压准位,所以,在时间t2,输入电源v1及输出电源v2的电压准位开始逐渐提升而超过第一参考电压vref1之电压准位,而为正常电源状态。

请参阅第十图,其为本发明之侦测电路侦测储能元件之第三实施例的时序图。如图所示,第十图实施例之异常侦测电路10同时检测两个储能电路之储能元件30是否为正常元件,例如同时检测第一个储能电路sc[1]与第二个储能电路sc[2]之储能元件30,以及同时检测第n-1个储能电路sc[n-1]与第n个储能电路sc[n]之储能元件30。即异常侦测电路10控制两个储能电路之切换电路,让两个储能电路之储能元件30同时耦接充电电源20,让充电电源20同时充电两个储能电路之储能元件30。由图式可知,第一个储能电路sc[1]与第二个储能电路sc[2]之储能元件30为正常元件,第n-1个储能电路sc[n-1]与第n个储能电路sc[n]之储能元件30为异常元件。此外,在不同实施例中,异常侦测电路10可以控制单一储能电路之储能元件耦接充电电源20,即充电电源20非同时充电多个储能电路之储能元件30,例如非同时检测第n-1个储能电路sc[n-1]与第n个储能电路sc[n]之储能元件30是否为异常元件。

综上所述,本发明关于一种电源电路的侦测电路,其包含一异常侦测电路。异常侦测电路耦接电源电路的一输入端或/及一输出端,一输入电源提供至输入端,一输出电源提供至输出端。异常侦测电路控制电源电路的多个储能元件与输入端间的路径及该些储能元件与输出端间的路径,该些储能元件储存输入电源的能量以产生输出电源。异常侦测电路侦测输入电源或/及输出电源的状态,并截止该些储能元件的部分储能元件与输入端、输出端间的路径。此外,异常侦测电路可截止与导通该些储能元件与输入端间的路径,以及截止与导通该些储能元件与输出端间的路径。

再者,本发明关于一种电源电路,其包含多个储能元件、多个切换电路与一异常侦测电路。该些储能元件储存一输入电源的能量以产生一输出电源。该些切换电路耦接该些储能元件、一输入端、一输出端与一隔离端,输入电源提供至输入端,输出电源提供至输出端,该些切换电路切换该些储能元件与输入端、输出端、隔离端间的路径。异常侦测电路侦测输入电源或/及输出电源的状态,并控制该些切换电路切换该些储能元件与输入端、输出端、隔离端间的路径。

因此,由上述说明可知,本发明可以检测电源电路之储能元件是否正常。上文仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。

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