专利名称：具极性保护的直流电源接线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源接线，特别是具极性保护的直流电源接线。
然而，此种结构未有明确标示其正确接电的位置，且若使用的环境无足够的照明设备以供识别接电的正确位置，或使用者未有充分的电学常识，则极易因正、负极接反而致使该供电端或故障端的电路系统有损坏的情形产生。
因此(再如
图1所示)，虽有人以一发光二极管15顺向衔接于正、负现用电源接线间，利用正常端的夹头夹持于正常电源的正、负极，使前述发光二极管15得一顺向偏压而能发光显示，藉以显示正常供电端接线夹头的正确夹持状态，并再以正电源端另以一发光二极管16串接一测试导片体17，利用该发光二极管16发光而可测知故障端的负极，达到避免现用电源接线二端正、负极接线错误的目的。但是，此种结构虽具备有防呆的功用，但于操作使用上仍过于烦琐，且仍无法避免因使用者因未察及接线错误而强行接线的损害保护；因此虽可进一步于该正负现用电源接线的正常端与故障端间各设一断路器(图未示)，并于该断路器两侧以该两发光二极管15、16顺向衔接于两端的正负极，使当接线错误时，使现用电源接线1的正常与故障端形成断路，达保护两接线端的电源免受接线错误而导致损害。
然而，综观上述的现用电源接线1皆是属于常闭性的电流回路，因此若施以强制性的错误接线，则无法提供即时性的保护措施，而虽断路器于出现短路时能适时切断线路以达保护线路的功效，但亦仅能将损害情形降至最低，而仍然属于被动形式的受电保护方式，使其两接电端仍会受到瞬间短路电流的影响，而产生火花现象，造成旁人的无谓惊吓，因此仅可做过载的短路保护，而不具极性保护的功效；且若故障端已完全无电压(或电压低于感测值)的情况下，该现用电源接线1则失去判别极性的功效，而形同虚设；现有技术存在的问题是1、无法根除短路所产生的危险性。
2、无法彻底防止因正负极接反对汽车(电脑或音响)等电器用品所造成的损坏影响。
3、无法避免当正负极夹于汽车电瓶的正负极端时瞬间产生的火花现象。
4、需设置额外的绝缘装置而较耗费成本。
5、当故障端完全无电压(或电压低于感测值时)，则无法检测电压，而形同虚设。
6、不具进步性。
7、不具产业竞争力。
有鉴于此，本案创作人以其本身所具备的专业素养与技术理念，经过多次的试作、测试与改良，终使本实用新型得以诞生。
本实用新型的上述技术问题是由如下技术方案来实现的。
一种具极性保护的直流电源接线，包括一正极电导线与一负极电导线，其特征是该正极电导线的第一夹头及第二夹头之间接有一极性保护装置；该正极电导线的第一夹头(正极)与负极电导线的第一夹头(负极)及正极电导线的第二夹头(正极)与负极电导线的第二夹头(负极)分别夹设于正常端与故障端的汽车电瓶，其中该极性保护装置主要是由一电源单元、一小功率继电控制单元、一大功率继电控制单元、一通电显示单元、一正电压检测单元、一负电压检测单元、一警示单元、一手动开关与一过电压自动断路保护单元所组成，其主要是藉由正电压检测电路与负电压检测单元侦测所夹接的极性是否正确，当正电压检测电路侦测由该正极电导线的第一夹头(正极)及第二夹头(正极)均为正电压时，则该正电压检测电路传送一导通讯号至小功率继电控制单元，使该小功率继电控制单元吸磁导通，同时驱动大功率继电控制单元的导通元件吸磁导通，而成一通电回路，并由通电显示单元来指示是否通电；反之若有一端夹接错误而侦测为负电压时，则该电流则流向负电压检测单元，使该小功率继电控制单元因无法激磁导通而呈一开路截止状态，并传送一驱动讯号来启动警示单元，以显示夹设错误的状态。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容其中该由一电源单元、一小功率继电控制单元、一大功率继电控制单元、一通电显示单元、一正电压检测单元、一负电压检测单元、一警示单元、一手动开关与一过电压自动断路保护单元所组成的极性保护装置中正电压检测电路的二输入端与负电压检测单元的二输入端并联后接分别接上述正极电导线的第一夹头及第二夹头，在正极电导线的第一夹头及第二夹头之间还串接一大功率继电控制单元的输出执行端，正电压检测单元的输出端接小功率继电控制单元的输入控制端和通电显示单元，小功率继电控制单元的输出执行端接大功率继电控制单元的输入控制端；负电压检测单元的输出接警示单元；正电压检测单元的输出还通过一手动开关接电源单元。
其中该正电压检测单元第一触发元件与第二触发元件的触发端分别接第一夹头(正极)与第二夹头(正极)的输入端点，而该第一触发元件及第二触发元件开路接点的一侧接设于第一比较逻辑门的输入端，该第一比较逻辑门的输出端则接设一导通驱动元件的触发端，并将该导通驱动元件的开路接点接至小功率继电控制单元的激磁线圈，当正极电导线与负极电导线分别接设于正常端与故障端时，则分别于正极电导线第一夹头(正极)或第二夹头(正极)的输入端点产生输入电压，其中当该第一夹头(正极)与第二夹头(正极)皆夹持极性正确时，则于该输入端点得到一正电压，以令该第一触发元件与第二触发元件的触发端同时得到一启动正电压，而呈导通状态，即使该第一触发元件与第二触发元件的常开接点闭合导通，以令该第一比较逻辑门于两输入端同时得到启动讯号，此时，该第一比较逻辑门输出端则产生一启动讯号，以触发该导通驱动元件呈导通状态，同时即使该小功率继电控制单元与大功率继电控制单元的激磁线圈吸磁，即令该大功率继电控制单元常开接点闭合，而使该正极导电线与负极导电线呈一通电回路；反之，若正极电导线与负极电导线有其一端且持极性不正确时，正电压检测单元的第一触发元件或第二触发元件呈截止状态，即使该第一比较逻辑门无法输出一启动讯号来令导通驱动元件呈导通状态，使该正极电导线第一夹头与第二夹头呈断路状态。
该负电压检测单元是由一第一反相放大器、一第二反相放大器、一异常比较器与一稳压元件所组成，其中该正极电导线的第一夹头与第二夹头的输入端点则分别于第一反相放大器与第二反相放大器的反相输入端间，反向接有单向导通元件，第一反相放大器与第二反相放大器的输出接异常比较器的输入，异常比较器的另一输入端接稳压元件，该异常比较器的输出端接警示单元；其中，当正极电导线的第一夹头与第二夹头夹持正确时，由该单向导通元件阻隔电流讯号的通过，使第一反相放大器与第二反相放大器输出端电压均趋近于零，而远低于异常比较器反相输入端所衔接的由预设稳压元件与分压电阻所形成的参考电位，而使该异常比较器的输出端所接设警示单元不动作；反之，若极性有其一端接反时，则因产生负电压而通过该单向导通元件，并经由该第一反相放大器或第二反相放大器以将负电压转换成一正电压，并传递至异常比较器的非反相输入端，其中该正电压的绝对值高于预设稳压元件与分压电阻所形成的参考电位时，则使该警示单元得到一正电压而动作，以显示异常状态。
其中该过电压自动断路保护单元的过电压比较器于输入端接设正极电导线的第一夹头(正极)与第二夹头(正极)，该过电压比较器的输出端则接设于异常比较器的输入端，以当电压超出预设值时，则令该异常比较器启动警示单元动作，且该过电压比较器的输出端亦分别接设有过电压断路元件的触发端，其中该过电压断路元件亦至少有一常开接点，以将该常开接点的一侧接设于上述正电压检测单元的第一触发元件与第二触发元件的触发处，其中当过电压断路元件被触发导通时，其常开接点则闭合导通以形成短路，此时该第一触发元件或第二触发元件则因无电流流过而得不到启动正电压，即使该正极电导线的两输入端点间呈断路状态，而达截止导通的目的。
其中该电源单元则于输入端点分别逆向衔接一单向导通元件与正向衔接一单向导通元件，而若该正极电导线的第一夹头(正极)与第二夹头(正极)皆反接时，即可经由反向衔接的单向导通元件，以将负电压传递至的常闭接点接置于警示单元的负极输入端，即令该警示单元产生顺向压差，而使该警示单元动作，即可进一步避免该正电压检测单元及负电压检测单元因得不到电源而失去检测警示的功能。
其中该手动开关与正电压检测单元中的导通启动元件相互并联，以避免因汽车电瓶于完全无电压(或电压低于感测值)的情况下，而使该正电压检测电路侦测不出电压的极性时，强迫开启，仍能完成启动动作，以进达增加使用的灵活性与维修方便的功效。
其中该通电显示单元及警示单元是发光二极管、液晶显示器及灯泡等任何输出影像装置，或任何声者或语音等装置。
其中该正电压检测电路与负电压检测单元的控制元件为晶体管或可控硅或比较器等。
本实用新型提供一种具极性保护的直流电源接线，其主要是藉由一正电压检测电路与一负电压检测单元来侦测所夹接的极性是否正确，其中，当正电压检测电路侦测由该正极电导线的第一夹头(正极)及第二夹头(正极)均为正电压时，则该正电压检测电路并传送一导通讯号至小功率继电控制单元，使该小功率继电控制单元吸磁导通，同时驱动大功率继电控制单元的导通元件吸磁导通，而成一通电回路，并由一通电显示单元来指示是否通电反之若有一端夹接错误而侦测为负电压时，则该电流则流向负电压检测单元，使该小功率继电控制单元因无法激磁导通而呈一开路截止状态，并传送一驱动讯号来启动警示单元，以显示接设错误的状态，而藉由上述结构可有效防止因接电错误而使装置产生任何损坏，确保安全性。
又，该正电压检测单元亦并联有一手动开关，而可于电瓶于完全无电压(或电压低于感测值时)的情况下，仍能完成启动动作，以达增加使用灵活性与便利性的功效。
再者，该内部回路上更有过电压自动切断电源的保护功能，以达进一步保护内部线路的目的。
本实用新型的优点在于1、可完全根除因短路所产生的危险性。
2、其是籍由正电压检测单元与负电压检测单元来确认所接设的极性是否正确，以完全根除反向电流对车内电脑及电器用品等，造成损坏的情形。
3、藉由小功率继电控制单元来提供大功率继电控制单元的控制驱动讯号，以避免火花的产生。
4、无论使用者如何错接使用皆不会出故障，而更具安全功效。
5、可威应到极低的电压值(如1伏特)，而具灵敏性。
6、更具有防呆指示的安全性。
7、操作更为简便。
8、无须考虑需由那一端输入，而更具有防呆功效。
9、具产业竞争力。
为方便了解本实用新型的内容，及所能达成的功效、兹列举一具体实施例并配合附图，详细介绍说明如下
图2是本实用新型的结构方块图。
图3是本实用新型的电路结构示意图。
图4是本实用新型的配置示意图。
图5是本实用新型的进一步实施例。
该负电压检测单元36则是由一第一反相放大器361、一第二反相放大器362、一异常比较器363与一稳压元件364所组成，其中该正极电导线4与负极电导线5的输入端点P1、P2则分别于第一反相放大器361与第二反相放大器362的反相输入端间，各反向衔接有一单向导通元件D5、D6，以当正极电导线4与负极电导线5接夹持正确时，可藉由该单向导通元件D5、D6来阻隔电流讯号的通过，即使第一反相放大器361与第二反相放大器362输出端电压均趋近于零(伏特)，而远低于异常比较器363反相输入端所衔接的由预设稳压元件364与分压电阻R14、R15所形成的参考电位，而使该输出端所接设警示单元37(蜂鸣器)不动作；反之，若极性有其一端接反时，则因产生负电压而通过该单向导通元件D5、D6，并经由该第一反相放大器361或第二反相放大器362以将负电压转换成一正电压，并传递至异常比较器363的非反相输入端，其中当该正电压高于预设稳压元件364与分压电阻R14、R15所形成的参考电位时，则使该警示单元37(烽鸣器)得到一正电压而动作，以显示的异常状态。
另该过电压自动断路保护单元39的过电压比较器391于输入端接设正极电导线4的第一夹头(正极)41与第二夹头(正极)42，该过电压比较器391的输出端则接设于负电压检测单元36异常比较器363的输入端，当电压超出预设值时，则令该异常比较器363启动警示单元动作，又该过电压比较器391的输出端亦分别接设有过电压断路元件392、393的触发端(如晶体管的基极)，其中该过电压断路元件392、393亦至少有一常开接点(如晶体管常开状态下的集电极与发射极)，以将该常开接点的一侧(如晶体管的集电极)接设于第一触发元件351或第二触发元件352的触发端(如晶体管的基极)，即当过电压断路元件392、393其被触发导通时，该常开接点则闭合(集电极与射极相互导通)，而使电流直接通过该过电压断路元件392、393所形成的闭合接点流向接地(Ground)端，此时该第一触发元件351或第二触发元件352因无电流流过而得不到启动正电压，即使该正极电导线4的两输入端点P1、P2间呈断路状态，而达截止导通的目的。
另、该电源单元31则于输入端点P1、P2分别逆向衔接一单向导通元件D1、D3与正向衔接一单向导通元件D2、D4，并设有一稳压器来提供正电压检测单元35、负电压检测单元36适当的控制电压，其中若该正极电导线4的第一夹头(正极)41与第二夹头(正极)42皆反接时，即可经由反向衔接的单向导通元件D1、D3，以将负电压传递至继电器RELAY2的常闭接点接受于警示单元37的负极输入端，即令该警示单元37(蜂鸣器)产生顺向压差，而使该警示单元37(蜂鸣器)动作，即可进一步避免该正电压检测单元35及负电压检测单元36因得不到电源Vcc而失去检测警示的功能；又(如图3所示)，该通电显示单元34是可以第二逻辑门341与第三逻辑门342的输入一端分别接设于正电压检测单元35的第一触发元件351与第二触发元件352的触发端与一导通参考电位(如接地)；该输出端则分别接设有第一通电显示元件343与第二通电显示元件344，而当第一触发元件351或第二触发元件352其一导通时，该所接设的第二逻辑门341或第三逻辑门342则输出一导通讯号，使该第一通电显示元件343或第二通电显示元件344呈现导通的状态。
请再参阅图2、3所示，本实用新型是亦于正电压检测单元35的导通驱动元件353间并联一手动开关38，以避免因汽车电瓶2于完全无电压的情况下或电压低于感测值时，而使该正电压检测单元35与负电压检测单元36侦测不出电压的极性时，以强迫开启，使能完成启动动作，进达增加使用灵活性与便利性的功效目的。
再者(如图5所示)，本实用新型的极性保护装置3是可置设于一密闭空间，而仅将通电显示单元34与手动开关38设于上方，如此即可进一步达防水渗透的功效。
综上所述，本实用新型在突破先前的技术结构下，确实已达到所欲增进的功效，且也非熟悉该项技艺者所易于思及，再者，本实用新型申请前未曾公开，其所具的进步性、实用性，显已符合新型专利的申请要件，依法提出新型申请。
权利要求1.一种具极性保护的直流电源接线，包括一正极电导线与一负极电导线，其特征是该正极电导线的第一夹头及第二夹头之间接有一极性保护装置；该正极电导线的第一夹头与负极电导线的第一夹头及正极电导线的第二夹头与负极电导线的第二夹头分别夹设于正常端与故障端的汽车电瓶，其中该极性保护装置主要是由一电源单元、一小功率继电控制单元、一大功率继电控制单元、一通电显示单元、一正电压检测单元、一负电压检测单元、一警示单元、一手动开关与一过电压自动断路保护单元所组成，其主要是藉由正电压检测电路与负电压检测单元侦测所夹接的极性是否正确，当正电压检测电路侦测由该正极电导线的第一夹头及第二夹头均为正电压时，则该正电压检测电路传送一导通讯号至小功率继电控制单元，使该小功率继电控制单元吸磁导通，同时驱动大功率继电控制单元的导通元件吸磁导通，而成一通电回路，并由通电显示单元来指示是否通电；反之若有一端夹接错误而侦测为负电压时，则该电流则流向负电压检测单元，使该小功率继电控制单元因无法激磁导通而呈一开路截止状态，并传送一驱动讯号来启动警示单元，以显示夹设错误的状态。
2.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该由一电源单元、一小功率继电控制单元、一大功率继电控制单元、一通电显示单元、一正电压检测单元、一负电压检测单元、一警示单元、一手动开关与一过电压自动断路保护单元所组成的极性保护装置中正电压检测电路的二输入端与负电压检测单元的二输入端并联后接分别接上述正极电导线的第一夹头及第二夹头，在正极电导线的第一夹头及第二夹头之间还串接一大功率继电控制单元的输出执行端，正电压检测单元的输出端接小功率继电控制单元的输入控制端和通电显示单元，小功率继电控制单元的输出执行端接大功率继电控制单元的输入控制端；负电压检测单元的输出接警示单元；正电压检测单元的输出还通过一手动开关接电源单元。
3.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该正电压检测单元第一触发元件与第二触发元件的触发端分别接第一夹头与第二夹头的输入端点，而该第一触发元件及第二触发元件开路接点的一侧接设于第一比较逻辑门的输入端，该第一比较逻辑门的输出端则接设一导通驱动元件的触发端，并将该导通驱动元件的开路接点接至小功率继电控制单元的激磁线圈，当正极电导线与负极电导线分别接设于正常端与故障端时，则分别于正极电导线第一夹头或第二夹头的输入端点产生输入电压，其中当该第一夹头与第二夹头皆夹持极性正确时，则于该输入端点得到一正电压，以令该第一触发元件与第二触发元件的触发端同时得到一启动正电压，而呈导通状态，即使该第一触发元件与第二触发元件的常开接点闭合导通，以令该第一比较逻辑门于两输入端同时得到启动讯号，此时，该第一比较逻辑门输出端则产生一启动讯号，以触发该导通驱动元件呈导通状态，同时即使该小功率继电控制单元与大功率继电控制单元的激磁线圈吸磁，即令该大功率继电控制单元常开接点闭合，而使该正极导电线与负极导电线呈一通电回路；反之，若正极电导线与负极电导线有其一端且持极性不正确时，正电压检测单元的第一触发元件或第二触发元件呈截止状态，即使该第一比较逻辑门无法输出一启动讯号来令导通驱动元件呈导通状态，使该正极电导线与负极电导线呈断路状态。
4.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是该负电压检测单元是由一第一反相放大器、一第二反相放大器、一异常比较器与一稳压元件所组成，其中该正极电导线的第一夹头与第二夹头的输入端点则分别于第一反相放大器与第二反相放大器的反相输入端间，反向接有单向导通元件，第一反相放大器与第二反相放大器的输出接异常比较器的输入，异常比较器的另一输入端接稳压元件，该异常比较器的输出端接警示单元；其中，当正极电导线的第一夹头与第二夹头夹持正确时，由该单向导通元件阻隔电流讯号的通过，使第一反相放大器与第二反相放大器输出端电压均趋近于零，而远低于异常比较器反相输入端所衔接的由预设稳压元件与分压电阻所形成的参考电位，而使该异常比较器的输出端所接设警示单元不动作；反之，若极性有其一端接反时，则因产生负电压而通过该单向导通元件，并经由该第一反相放大器或第二反相放大器以将负电压转换成一正电压，并传递至异常比较器的非反相输入端，其中该正电压的绝对值高于预设稳压元件与分压电阻所形成的参考电位时，则使该警示单元得到一正电压而动作，以显示异常状态。
5.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该过电压自动断路保护单元的过电压比较器于输入端接设正极电导线的第一夹头与第二夹头，该过电压比较器的输出端则接设于异常比较器的输入端，以当电压超出预设值时，则令该异常比较器启动警示单元动作，且该过电压比较器的输出端亦分别接设有过电压断路元件的触发端，其中该过电压断路元件亦至少有一常开接点，以将该常开接点的一侧接设于上述正电压检测单元的第一触发元件与第二触发元件的触发处，其中当过电压断路元件被触发导通时，其常开接点则闭合导通以形成短路，此时该第一触发元件或第二触发元件则因无电流流过而得不到启动正电压，即使该正极电导线的两输入端点间呈断路状态，而达截止导通的目的。
6.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该电源单元则于输入端点分别逆向衔接一单向导通元件与正向衔接一单向导通元件，而若该正极电导线的第一夹头与第二夹头皆反接时，即可经由反向衔接的单向导通元件，以将负电压传递至的常闭接点接置于警示单元的负极输入端，即令该警示单元产生顺向压差，而使该警示单元动作，即可进一步避免该正电压检测单元及负电压检测单元因得不到电源而失去检测警示的功能。
7.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该手动开关与正电压检测单元中的导通启动元件相互并联，以避免因汽车电瓶于完全无电压或电压低于感测值的情况下，而使该正电压检测电路侦测不出电压的极性时，强迫开启，仍能完成启动动作，以进达增加使用的灵活性与维修方便的功效。
8.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该通电显示单元及警示单元是发光二极管、液晶显示器及灯泡等任何输出影像装置，或任何声者或语音等装置。
9.根据权利要求1所述的具极性保护的直流电源接线，其特征是其中该正电压检测电路与负电压检测单元的控制元件为晶体管或可控硅或比较器等。
专利摘要一种具极性保护的直流电源接线,特征是:在正极电导线的第一与第二夹头间接一极性保护装置;正、负极电导线的第一与第二夹头分别夹设于正常端与故障端的汽车电瓶。极性保护装置内,正电压检测电路与负电压检测单元侦测夹接极性,当侦测到该正极电导线的第一及第二夹头均为正电压时,则送一导通讯号使小功率继电控制单元导通,驱动大功率继电控制单元导通,而成通电回路,并由显示单元显示;若有一端夹接错误侦测为负电压时,则该小功率继电控制单元不导通,并启动警示单元显示错误。有效防止因接电错误而使装置产生损坏,确保安全;该正电压检测单元并联一手动开关,在电瓶无电压(或电压低)的情况下,仍能完成启动,增加灵活性与便利性。
文档编号G01R31/02GK2514355SQ01270639
公开日2002年10月2日 申请日期2001年11月14日 优先权日2001年11月14日
发明者张怡章 申请人:毅威科技有限公司