降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法_3

文档序号:8395190阅读:来源:国知局
0与耦合单元102,而电压调整模块12更包括有脉波宽度调变单元120与驱动单元122。滤波模块16耦接于电压调整模块12中的驱动单元122与开关晶体管100的控制端之间,检测模块14耦接于开关晶体管100的控制端与电压调整模块12中的脉波宽度调变单元120之间。由于本实施例的电源测试装置I”的大部分的功能模块与先前实施例的电源测试装置I与电源测试装置I’相同,故本实施例在此不再加以赘述相同的功能模块的连接关是与作动方式。
[0067]与前一实施例的电源测试装置I不同的是,本实施例的电源测试装置I”中的电压调整模块12可通过脉波宽度调变单元120与驱动单元122而予以实现。脉波宽度调变单元120用以依据检测模块14所检测到的开关晶体管100的控制端的电压位准,而据以产生一组脉波宽度调变信号。于实务上,脉波宽度调变单元120可以为一种数位脉波宽度调变控制器(pulse width modulat1n controller,亦称脉冲宽度调变控制器、PWM controller)。驱动单元122用以依据此脉波宽度调变信号的责任周期(duty cycle,亦称工作周期、占空比),而对应地产生电压位准为第一电压位准Vl的驱动电压或电压位准为第二电压位准V2的驱动电压。
[0068]滤波模块16用以对驱动单元122所输出的第一电压位准Vl与第二电压位准V2进行滤波,以消除驱动电压的噪声,据以使得开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在线性区时较为平缓。于实务上,滤波模块16可以为一种电阻电容电路(resistorcapacitor circuit, RC电路),此电阻电容电路可以为一阶电阻电容串联电路或是二阶电阻电容串联电路,但不以此为限。换句话说,滤波模块16可以为任意阶数的电阻电容电路、电阻电感电路(resistor inductor circuit, RL电路)等电子滤波器(electronicfilters)。
[0069]为了更清楚地说明脉波宽度调变单元120、驱动单元122与检测模块14的作动方式,请一并参照图3、图4A、图4B与图4C。图4A是为根据图3的输入至电压调整模块的输入电压的波形图;图4B是为根据图3的脉波宽度调变单元的脉波宽度调变信号的波形图;图4C是为根据图3的驱动单元所输出的驱动电压的波形图。需先一提的是,本实施例中的输入电压源是为正负12伏特电压源(如图4A所示)。
[0070]当开关晶体管100于时间点tl耦接上电池组2时,由于检测模块14所检测到的开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准(即开关晶体管100的跨压)尚未在线性区Al,因此检测模块14将会控制脉波宽度调变单元120产生责任周期为100%的脉波宽度调变信号(如图4B所示的时间点tl?时间点t2的区间),据以使得驱动单元122可以依据责任周期为100%的脉波宽度调变信号与输入电压源所提供的输入电压,而产生电压位准为12伏特(即第一电压位准VI)的驱动电压(如图4C所示的时间点tl?时间点t2的区间),并将此驱动电压输出至开关晶体管100的控制端。藉此,开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准的电压变化请参考第2B图的时间点tl?时间点t2的区间。
[0071]当开关晶体管100于时间点t2时,由于检测模块14所检测到的开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在线性区Al,因此检测模块14将会控制脉波宽度调变单元120产生责任周期为75%的脉波宽度调变信号(如图4B所示的时间点t2?时间点t3的区间),据以使得驱动单元122可以依据责任周期为75%的脉波宽度调变信号与输入电压源所提供的输入电压,而产生电压位准为6伏特(即第二电压位准V2)的驱动电压(如图4C所示的时间点t2?时间点t3的区间),并将此驱动电压输出至开关晶体管100的控制端。藉此,开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准的电压变化请参考图2B的时间点t2?时间点t3的区间。
[0072]当开关晶体管100于时间点t3时,由于检测模块14所检测到的开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准已不在线性区Al,因此检测模块14将会控制脉波宽度调变单元120将所产生的脉波宽度调变信号的责任周期重新修正为100%(如图4B所示的时间点t3之后的区间),据以使得驱动单元122可以依据责任周期为100%的脉波宽度调变信号与输入电压源所提供的输入电压,而产生电压位准为12伏特(即第一电压位准VI)的驱动电压(如图4C所示的时间点t3之后的区间),并将此驱动电压输出至开关晶体管100的控制端。藉此,开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准的电压变化请参考图2B的时间点t3之后的区间。
[0073]藉此,本实施例的电源测试装置I”中的电压调整模块12可以通过软件来切换脉波宽度调变信号的责任周期的方式来控制开关晶体管100的跨压,且使用软件来切换脉波宽度调变信号的责任周期的方式可以用于需要多段式切换的开关晶体管。然而,电压调整模块12亦可采用硬件的方式来控制开关晶体管100的跨压。
[0074]〔电源测试装置的又一实施例〕
[0075]请一并参照图5、图6A与图6B,图5是为根据本发明又一实施例的电源测试装置的电路示意图;图6八是为根据图5的电压调整模块所输出的驱动电压的波形图;图68是为根据图6A的驱动电压的开关晶体管的跨压的波形图。如图5所示,电压调整模块12是由多个阻抗元件Rl、R2与R3、耦合电容Cl、二极体Dl与晶体管Ml所组成,而滤波模块16是由阻抗元件R4与R5以及耦合电容C2与C3所组成的二阶电阻电容串联电路。本实施例中的输入电压源Vin是为正负12伏特电压源。
[0076]于本实施例中,电压调整模块12可通过电阻分压来产生第一电压位准Vl与第二电压位准V2。更详细来说,当开关晶体管100于时间点tl耦接上电池组2时,晶体管Ml会被导通,此时由于晶体管Ml导通的关系,将使得输入电压源Vin所能提供的输入电压被阻抗元件R2与R3分压,据以使得输入至开关晶体管100的驱动电压于时间点tl?时间点t3的区间时是为6伏特(第二电压位准)。由于耦合电容Cl持续被充电的关系,使得晶体管Ml于时间点t3时其栅极至源极的跨压将小于晶体管Ml的临界电压,造成晶体管Ml的截止(关闭),据以使得输入至开关晶体管100的驱动电压于时间点t3之后会重新上拉至12伏特(第一电压位准)。
[0077]藉此,本实施例的电源测试装置中的电压调整模块12是通过硬件线路来产生两段式的驱动电压,并经由二阶电阻电容串联电路的滤波模块16进行滤波后,开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准的电压变化如图6B所示。
[0078]〔电源测试装置控制方法的一实施例〕
[0079]请一并参照图1A与图7,图7是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。如图7所示,此电源测试装置控制方法用于电源测试装置1,以测试电池组2的充放电状况。其中,电源测试装置I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。以下将分别就电源测试装置控制方法中的各步骤流程作详细的说明。
[0080]在步骤S700中,电源测试装置I提供第一电压位准Vl至开关晶体管100,并于开关晶体管100操作于线性区时,提供第二电压位准V2至开关晶体管。其中,第一电压位准Vl大于第二电压位准V2。在步骤S702中,于开关晶体管100导通时,耦合单元102将会对电池组2进行充电或放电。
[0081]此外,于电源测试装置I提供第一电压位准Vl至开关晶体管100,并于开关晶体管100操作于线性区时,提供第二电压位准V2至开关晶体管的步骤(步骤S700)中,更可以由软件的方式或硬件的方式而予以实现。若采用软件的方式实现的话,则需先依据电源测试装置I所检测到的开关晶体管100的控制端的电压位准,来产生脉波宽度调变信号。接着,电源测试装置I才能依据上述的脉波宽度调变信号,来产生第一电压位准Vl或第二电压位准V2。若采用硬件的方式实现的话,则电源测试装置I是通过电阻分压来产生第一电压位准Vl与第二电压位准V2。
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