可检测突波信号特性的突波检测装置制造方法

可检测突波信号特性的突波检测装置制造方法
【专利摘要】突波检测装置包含一感应单元，及一比较单元。该感应单元用以感应一突波信号以产生一感应信号。该比较单元的第一输入端耦接于该感应单元，该比较单元的第二输入端用以接收一门坎值信号，该比较单元用以根据该感应信号及该门坎值信号进行比较运算以产生一输出信号。
【专利说明】可检测突波信号特性的突波检测装置
【技术领域】
[0001]本发明是相关于一种突波检测装置，尤指一种可检测突波信号特性的突波检测装置。
【背景技术】
[0002]突波信号是一种具高电压且发生时间非常短暂的电压信号。突波信号容易造成电子装置当机或者损坏电子装置的零件。因此检测突波信号的发生在电子产业中是相当重要的课题。请参考图1，图1为已知突波检测电路的示意图。已知突波检测电路100包含一电阻R耦接于一接地端G，一电感L耦接于电阻R，及一晶体管开关S。晶体管开关S的第一端tl耦接于一电压源VCC，晶体管开关S的第二端t2耦接于接地端G，晶体管开关S的控制端tc耦接于电感L。晶体管开关S是根据控制端tc的电压进行开启与关闭。当晶体管开关S的控制端tc的电压位于高电平时，晶体管开关S会被开启，而晶体管开关S的控制端tc的电压位于低电平时，则晶体管开关S会被关闭。
[0003]通常电子装置会于信号输入端设置突波保护单元，因此突波信号会经由接地端输入至电子装置，或者以电磁感应的方式产生于电子装置的电磁感应元件(例如电感)。当没有突波信号时，晶体管开关S的控制端tc的电压是相同于接地端G的电压，亦即晶体管开关G的控制端tc的电压是位于低电平，因此晶体管开关S是被关闭。而当接地端G接收到突波信号或者电感L感应到突波信号时，电阻R会于晶体管开关S的控制端产生一电压信号Vs，亦即使晶体管开关S的控制端tc的电压位于高电平，则晶体管开关S被开启，进而于突波检测电路100的输出端out产生一输出信号Vout，以表示有突波信号产生。
[0004]然而，依据上述配置，已知突波检测电路100只能根据晶体管开关S的开启与关闭状态检测突波信号的产生与否，已知突波检测电路100无法检测突波信号的电压大小、能量、及发生频率等特性。因此，已知突波检测电路100于使用上受到许多限制。

【发明内容】

[0005]本发明提供一种可检测突波信号特性的突波检测装置，包含一感应单元，及一比较单元。该感应单元用以感应一突波信号以产生一感应信号。该比较单元的第一输入端耦接于该感应单元，该比较单元的第二输入端用以接收一门坎值信号，该比较单元用以根据该感应信号及该门坎值信号进行比较运算以产生一输出信号。
[0006]相较于先前技术，本发明突波检测装置可利用不同形式的感应单元来感应突波信号，并根据比较单元的比较结果来检测突波信号的特性。因此，本发明突波检测装置除了可检测突波信号的发生，本发明突波检测装置亦可检测突波信号的电压大小、能量、及发生频率等特性，进而增加使用上的弹性。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1为已知突波检测电路的示意图。[0008]图2为本发明突波检测装置的第一实施例的示意图。
[0009]图3为本发明突波检测装置的第二实施例的示意图。
[0010]图4为本发明突波检测装置的第三实施例的示意图。
[0011]图5为本发明突波检测装置的第四实施例的示意图。
[0012]图6为本发明突波检测装置的功能方块示意图。
[0013]图7为本发明突波检测装置的另一功能方块示意图。
[0014][主要元件标号说明]
[0015]100 突波检测电路 200，300，400，500突波检测装置
[0016]210，210A, 210B, 210C 感应单元
[0017]220，220A，220B比较单元212 突波旁通元件
[0018]214 温度感应元件216 电流检测元件
[0019]222 比较器224 积分电路
[0020]230 信号调整单元240 运算单元
[0021]G 接地端R 电阻
[0022]L 电感S 晶体管开关
[0023]VS 感应信号VTH 门坎值信号
[0024]Vout 输出信号VCC 电压源
[0025]VE 能量值信号INl第一输入端
[0026]IN2 第二输入端out输出端
[0027]tl晶体管开关第一端 t2晶体管开关第二端
[0028]tc 晶体管开关控制端
【具体实施方式】
[0029]请参考图2，图2为本发明突波检测装置的第一实施例的示意图。如图2所示，本发明突波检测装置200包含一感应单元210A，及一比较单元220A。感应单元210A包含一电阻R耦接于一接地端G，及一电感L (或其它电磁感应元件)耦接于电阻R。比较单元220A包含一比较器222，比较单元220A的第一输入端INl耦接于感应单元210A的电感L，比较单元220A的第二输入端IN2用以接收一门坎值信号VTH。比较单元220A用以根据感应单元210A产生的感应信号VS及门坎值信号VTH进行比较运算以于比较单元220A的输出端out产生一输出信号的Vout。举例来说，当接地端G接收到突波信号或者电感L感应到突波信号时，电感L会于比较单元220A的第一输入端INl产生一相对应的电压信号VS (亦即感应信号)，比较单元220A再利用比较器222比较感应信号VS和门坎值信号VTH的大小，当感应信号VS大于门坎值信号VTH时，比较单元220A于输出端out产生输出信号Vout，以表示有突波信号产生，且突波信号的电压是高于预先设定的门坎值。
[0030]依据上述配置，突波检测装置200可根据设定好的门坎值信号大小，检测电压高于门坎值的突波信号以产生输出信号Vout。而电压低于门坎值的突波信号将被忽略。
[0031]请参考图3，图3为本发明突波检测装置的第二实施例的示意图。如图3所示，突波检测装置300的感应单元210A包含一电阻R耦接于一接地端G，及一电感L (或其它电磁感应元件)耦接于电阻R。突波检测装置300的比较单元220B包含一积分电路224，及一比较器222耦接于积分电路224。比较单元220B的第一输入端INl耦接于感应单元210A的电感L，比较单元220B的第二输入端IN2用以接收门坎值信号VTH。当接地端G接收到突波信号或者电感L感应到突波信号时，电感L会于比较单元220B的第一输入端INl产生一相对应的电压信号VS(亦即感应信号)，比较单元再利用积分电路224对感应信号VS进行积分运算以产生一相对应的能量值信号VE，之后，比较单元220B进一步利用比较器222比较能量值信号VE及门坎值信号VTH的大小，当能量值信号VE大于门坎值信号VTH时，比较单兀220B于输出端out产生输出信号Vout,以表不有突波信号产生,且突波信号的能量是高于预先设定的门坎值。
[0032]依据上述配置，突波检测装置300可根据设定好的门坎值信号大小，检测能量高于门坎值的突波信号以产生输出信号Vout。而能量低于门坎值的突波信号将被忽略。
[0033]请参考图4，图4为本发明突波检测装置的第三实施例的示意图。如图4所示，突波检测装置400的感应单元210B包含一突波旁通元件212,及一温度感应元件214。突波旁通元件212用以允许突波信号通过。温度感应元件214用以感应突波旁通单元212于突波信号通过时的温度以产生相对应的感应信号VS。比较单元220A包含一比较器222，比较单元220A的第一输入端INl耦接于感应单元210B的温度感应元件214，比较单元220A的第二输入端IN2用以接收门坎值信号VTH。当突波信号通过突波旁通元件212时，突波旁通元件212的温度会升高，且温度感应元件214会感应突波旁通单元212的温度并产生相对应的感应信号VS。比较单元220A再利用比较器222比较感应信号VS和门坎值信号VTH的大小，当感应信号VS大于门坎值信号VTH时，比较单元220A于输出端out产生输出信号Vout,以表示有突波信号产生，且突波旁通元件212的温度高于预先设定的门坎值(亦即突波信号的能量是高于门坎值)。
[0034]依据上述配置，突波检测装置400可根据设定好的门坎值信号VTH大小，检测使突波旁通元件212温度高于门坎值的突波信号以产生输出信号Vout。本发明可进一步根据输出信号Vout产生一警不信号。
[0035]请参考图5，图5为本发明突波检测装置的第四实施例的示意图。如图5所示，突波检测装置500的感应单元210C包含一突波旁通元件212,及一电流检测元件216。突波旁通元件212用以允许突波信号通过。电流检测元件216用以根据突波信号通过电流检测元件216时的电流产生感应信号VS。突波检测装置500的比较单元220A包含一比较器222，比较单元220A的第一输入端INl耦接于感应单元2IOC的电流检测元件216，比较单元220A的第二输入端IN2用以接收门坎值信号VTH。当突波信号通过电流检测元件216时，电流检测元件216会产生相对应的感应信号NS。比较单元220A再利用比较器222比较感应信号VS和门坎值信号VTH的大小，当感应信号VS大于门坎值信号VTH时，比较单元220A于输出端out产生输出信号Vout,以表不有突波信号产生,且突波信号的电流是高于预先设定的门坎值。
[0036]依据上述配置，突波检测装置500可根据设定好的门坎值信号大小，检测电流高于门坎值的突波信号以产生输出信号Vout。而电流低于门坎值的突波信号将被忽略。
[0037]请参考图6，图6为本发明突波检测装置的功能方块示意图。如图6所示，本发明突波检测装置除了包含感应单元210及比较单元220外，突波检测装置可还包含一信号调整单元230耦接于比较单元220的输出端，用以检测或调整输出信号Vout的脉冲宽度。由于突波信号的发生时间非常短暂，因此输出信号Vout的脉冲宽度也很窄。为了使后端的处理器能读取到输出信号Vout，信号调整单元230调整输出信号Vout的脉冲宽度以使输出信号Vout的脉冲宽度变宽。
[0038]请参考图7，图7为本发明突波检测装置的另一功能方块示意图。如图7所示，本发明突波检测装置除了包含感应单元210及比较单元220外，突波检测装置可还包含一运算单元240耦接于比较单元220的输出端，用以根据突波信号于一单位时间的产生次数计算突波信号的频率。
[0039]另外，上述感应单元210A、210B、210C及比较单元220A、、220B仅是用于说明本发明的实施例，在本发明其它实施例中，可利用其它类型的感应元件来组成感应单元，且比较器亦可由其它元件来代替。举例来说，感应单元的感应元件可以是一电路板线路或是一芯片接线与芯片布线，或其它具电感特性的元件，而比较器可由功率放大器或其它具类似功能的元件所代替。再者，上述不同实施例的感应单元210A、210B、210C可根据设计需求相互组合以检测突波信号的不同特性。
[0040]相较于先前技术，本发明突波检测装置可利用不同形式的感应单元来感应突波信号，并根据比较单元的比较结果来检测突波信号的特性。因此，本发明突波检测装置除了可检测突波信号的发生，本发明突波检测装置亦可检测突波信号的电压大小，能量，及发生频率等特性，进而增加使用上的弹性。
[0041]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种可检测突波信号特性的突波检测装置，包含:一感应单兀，用以感应一突波信号以产生一感应信号；一比较单元，该比较单元的第一输入端耦接于该感应单元，该比较单元的第二输入端用以接收一门坎值信号，该比较单元用以根据该感应信号及该门坎值信号进行比较运算以于该比较单兀的输出端产生一输出信号。
2.根据权利要求1所述的突波检测装置，还包含一信号调整单元，耦接于该比较单元的输出端，用以检测或调整该输出信号的脉冲宽度。
3.根据权利要求1所述的突波检测装置，其中该比较单元包含一比较器，用以比较该感应信号及该门坎值信号，以于该感应信号大于该门坎值信号时产生该输出信号。
4.根据权利要求1所述的突波检测装置，其中该比较单元包含:一积分电路，用以对该感应信号进行积分运算以产生一相对应的能量值信号；及一比较器，耦接于该积分电路，用以比较该能量值信号及该门坎值信号，以于该能量值信号大于该门坎值信号时产生该输出信号。
5.根据权利要求1所述的突波检测装置，其中该感应单元包含:一电阻，耦接于一接地端；及一电磁感应元件，耦接于该电阻及该比较单元的第一输入端之间。
6.根据权利要求5所述的突波检测装置，其中该电磁感应元件为一电感线圈、一电路板布线、一芯片接线、一芯片布线晶或具电感特性的元件。
7.根据权利要求1所述的突波检测装置，其中该感应单元包含:一突波旁通元件，用以允许该突波信号通过；及一温度感应元件，用以感应该突波旁通单元于该突波信号通过时的温度以产生该感应信号。
8.根据权利要求1所述的突波检测装置，其中该感应单元包含:一电流检测元件，用以根据该突波信号通过该电流检测元件时的电流产生该感应信号。
9.根据权利要求1所述的突波检测装置，还包含一运算单元，耦接于该比较单元的输出端，用以根据该突波信号于一单位时间的产生次数计算该突波信号的频率。
10.根据权利要求1所述的突波检测装置，其中该门坎值信号的大小是可调整。
【文档编号】G01R29/00GK103592519SQ201210374479
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2012年8月17日
【发明者】吕志勋, 许家彰, 林青檀 申请人:旺玖科技股份有限公司