降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法，且特别涉及一种可分段控制提供给开关晶体管的驱动电压的降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，用于测试电池的充放电状况的电池充放电测试仪，其用以耦接待测电池的电池充放电测试仪的输出端皆会设置一组保护开关元件(例如开关晶体管或继电器)及保险丝(亦称熔断器、熔丝)。
[0003]此保护开关元件及保险丝除了可以防止测试人员于将待测电池耦接上电池充放电测试仪的输出端的瞬间，所造成的电池充放电测试仪内部的电子回路的短路，而可能产生炸机的风险外，更可以防止待测电池耦接上电池充放电测试仪的输出端后，就不断地经由电池充放电测试仪内部的电子回路做非预期的放电。
[0004]然而，电池充放电测试仪输出的瞬间仍会对待测电池产生极大的涌浪电流(inrush current,亦称突波电流)，造成电池充放电测试仪的输出端的保护开关元件及保险丝的负荷，进而降低保护开关元件及保险丝的使用寿命。
[0005]因此，现有在选用电池充放电测试仪的保护开关元件及保险丝时，通常会选择耐流较大的电子元件来避开保护开关元件切换瞬间所产生的电流大应力，以避免保护开关元件及保险丝的损坏。然而，选用较大额定电流(current rating)的保护开关元件不论于成本上或是空间利用上，皆会对电池充放电测试仪加重不少负荷。
【发明内容】
[0006]有鉴于以上的问题，本发明的目的在于提出一种电源测试装置及其控制方法，其通过分段控制提供至开关晶体管的驱动电压，来降低开关晶体管于导通瞬间所造成的涌浪电流(inrush current,亦称突波电流)。
[0007]根据本发明一实施例中的一种降低涌浪电流的电源测试装置，该电源测试装置用于测试电池组的充放电状况，此电源测试装置包括充放电模块与电压调整模块，其中充放电模块具有开关晶体管与耦合单元。开关晶体管的第一端耦接电池组，开关晶体管的第二端耦接耦合单元，开关晶体管的控制端耦接电压调整模块。于开关晶体管导通时，耦合单元会对电池组进行充电或放电。电压调整模块用以提供第一电压位准，并于预设时间提供第二电压位准至开关晶体管。其中，预设时间是开关晶体管操作于线性区，且第一电压位准大于第二电压位准。
[0008]根据本发明一实施例中的一种降低涌浪电流的电源测试装置控制方法，该电源测试装置控制方法用于电源测试装置，以测试电池组的充放电状况，且电源测试装置包括开关晶体管与耦合单元，开关晶体管的第一端耦接电池组，开关晶体管的第二端耦接耦合单元。所述的电源测试装置控制方法的步骤流程包括:提供第一电压位准至开关晶体管。于开关晶体管操作于线性区时，提供第二电压位准至开关晶体管，且第一电压位准大于第二电压位准。
[0009]综合以上所述，本发明提供一种降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法，通过电压调整模块可选择性提供电压位准为第一电压位准或第二电压位准的驱动电压至开关晶体管，使得开关晶体管在线性区时可以接收到电压位准较低的驱动电压，据以使得开关晶体管在线性区时的跨压的变化的上升斜率较缓慢于开关晶体管在截止区与饱和区时的跨压的变化的上升斜率。
[0010]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0011]图1A为根据本发明一实施例的电源测试装置的功能方框图；
[0012]图1B为根据本发明另一实施例的电源测试装置的功能方框图；
[0013]图2A为根据图1A或图1B的电压调整模块所输出的驱动电压的波形图；
[0014]图2B为根据图2A的驱动电压的开关晶体管的跨压的波形图；
[0015]图3为根据本发明再一实施例的电源测试装置的功能方框图；
[0016]图4A为根据图3的输入至电压调整模块的输入电压的波形图；
[0017]图4B为根据图3的脉波宽度调变单元的脉波宽度调变信号的波形图；
[0018]图4C为根据图3的驱动单元所输出的驱动电压的波形图；
[0019]图5为根据本发明又一实施例的电源测试装置的电路示意图；
[0020]图6A为根据图5的电压调整模块所输出的驱动电压的波形图；
[0021]图6B为根据图6A的驱动电压的开关晶体管的跨压的波形图；
[0022]图7为根据本发明一实施例的电源测试装置控制方法的步骤流程图；
[0023]图8为根据本发明另一实施例的电源测试装置控制方法的步骤流程图。
[0024]其中，附图标记
[0025]1、I’、I”电源测试装置
[0026]10充放电模块
[0027]100开关晶体管
[0028]102耦合单元
[0029]12电压调整模块
[0030]120脉波宽度调变单元
[0031]122驱动单元
[0032]14检测模块
[0033]16滤波模块
[0034]2电池组
[0035]Rl?R5阻抗元件
[0036]Cl?C3耦合电容
[0037]Dl 二极体
[0038]Ml晶体管
[0039]Vin输入电压源
[0040]Vl第一电压位准
[0041]V2第二电压位准
[0042]tl?t4时间点
[0043]Al线性区
[0044]S700 ?S702、S800 ?S808 步骤流程
【具体实施方式】
[0045]以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所发明的内容、权利要求范围及附图，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0046]〔电源测试装置的一实施例〕
[0047]请参照图1A，图1A为根据本发明一实施例的电源测试装置的功能方框图。如图1A所示，此电源测试装置I用于测试电池组2的充放电状况，且电池组2可拆卸地耦接电源测试装置I。此电源测试装置I主要包括有充放电模块10以及电压调整模块12，其中充放电模块10更包括有开关晶体管100与耦合单元102。开关晶体管100的第一端耦接电池组2，开关晶体管100的第二端耦接耦合单元102，开关晶体管100的控制端耦接电压调整模块12。
[0048]于实务上，电池组2包括至少一电池单元(未绘示于图式)，换句话说，两个以上的电池单元可以经由串接或并接来形成电池组2，本发明在此不加以限制电池单元所使用的数量以及其连接方式。于实务上，电池单元可以为一种锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池或者是铅蓄电池等类型的蓄电池，但不以此为限。以下将分别就电源测试装置I中的各部功能模块作详细的说明。
[0049]充放电模块10中的耦合单元102用以于开关晶体管100导通时，对电池组2进行充电或放电。于实务上，I禹合单元102可以系为由至少一f禹合电容(coupling capacitor)或至少一I禹合电感(coupling inductor)所组成的充放电电路(charge and dischargecircuit)，本发明在此不加以限制。此外，于实务上，开关晶体管100可以为一种金属氧化物半导体场效晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET,亦称金氧半场效晶体管)、双极性接面型晶体管(bipolar junct1n transistor,BJT,亦称双极性晶体管、三极管)或是绝缘闸双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)，但不以此为限。一般来说，于开关晶体管100的第一端与电池组2之间更可以设置一组保险丝(亦称熔断器、熔丝)，