CN106610444A - 浪涌电流记录模块 - Google Patents

Abstract

一种浪涌电流记录模块，设于一电源供应器，该电源供应器有一前级电源电路与一后级电源电路，该前级电源电路有一第一接地端，该后级电源电路有一第二接地端，该浪涌电流记录模块包含一串行电路及一感测记录单元，该串行电路由一电容与一电阻组成，该串行电路两端分别连接该第一接地端与该第二接地端，该感测记录单元对该电阻进行感测产生一电压信号，并以一电压判断电平对该电压信号进行比较，而于该电压信号大于该电压判断电平时，计时一查验时间，并以该查验时间内是否取得一电力输出信号作为依据，记录当下浪涌电流为有害或无害。

Description

浪涌电流记录模块

技术领域

本发明涉及一种浪涌电流记录模块，尤指一种装设于电源供应器之中的浪涌电流记录模块。

背景技术

按，浪涌电流(Surge current)又可称突波电流，其是指瞬间突波电压经一外部电力源进入一电源装置(如电源供应器)所产生的电流，产生该浪涌电流的因素诸多，诸如供电电网的切换，该电源装置启动或停止的当下，又或者是供电电网遭受雷击等，该浪涌电流往往大于该电源装置组成电路所能承受的最大电流，而令该电源装置发生异常，甚至是导致该电源装置内组件的损毁，且该浪涌电流平均每年会产生60次左右。

对此，遂有诸多电源装置业者提出了诸多不同的技术方案来解决该浪涌电流所带来的问题，就如中国台湾公告第201526487号专利案、中国台湾公告第I367624号专利案、中国台湾公告第I494747号专利案等，然而上述专利案虽然可以对该浪涌电流产生一定程度的抑制或防护，但却未对该浪涌电流进行分类及记录。如此一来，当该浪涌电流所带来的电流变化仍然对该电源装置造成了伤害，而令该电源装置无法正常工作时，消费端或使用终端多会究责电源装置业者无法提供良好的产品，而让电源装置业者蒙上冤屈，甚至损及商誉并赔上了维修的成本。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现用实施方式未对浪涌电流记录及分类所产生的问题。

为达上述目的，本发明提供一种浪涌电流记录模块，设于一电源供应器之中，该电源供应器具有一变压器，并以该变压器区分该电源供应器有一前级电源电路与一后级电源电路，而该前级电源电路具有一第一接地端，该后级电源电路则具有一相异于该第一接地端的第二接地端，该电源供应器于正常供电时产生一电力输出信号。该浪涌电流记录模块包含有一串行电路以及一感测记录单元，该串行电路由一电容与一电阻组构而成，该串行电路两端分别连接该第一接地端与该第二接地端。该感测记录单元对该电阻的两端点进行电压感测产生一电压信号，该感测记录单元默认一对该电压信号进行比较的电压判断电平，以及一以该电压信号大于该电压判断电平的时间点作为计时起点的查验时间，该感测记录单元于该查验时间结束前无法取得该电力输出信号即记录一有害的浪涌电流，而于该查验时间结束后仍取得该电力输出信号即记录一无害的浪涌电流。

于一实施例中，该电源供应器于该后级电源电路具有一供应至少一工作电力的第一供电路径以及一供应一常备电力的第二供电路径，该浪涌电流记录模块连接该第二供电路径取得该常备电力进行工作，且具有一储能电容，该储能电容具有一取得该常备电力并作储存的充电状态以及一无法取得该常备电力而向该感测记录单元输出电力的放电状态。

于一实施例中，该浪涌电流记录模块具有一连接该第二供电路径的单向导通组件。

于一实施例中，该电容的二端分别连接该第一接地端与该电阻，该电阻的二端则分别连接该第二接地端与该电容。

于一实施例中，该感测记录单元具有二分别连接该电阻其中一端的感测电路，以及一取得该电力输出信号的第一信号接收电路。

于一实施例中，该电源供应器自一外部装置接受一开机信号启动供电，该感测记录单元具有一取得该开机信号才进行记录的致能条件。进一步地，该感测记录单元具有一接受该开机信号的第二信号接收电路。

透过本发明上述实施方案，相较于现用具有以下特点：

本发明该浪涌电流记录模块包含一串行电路及一感测记录单元，该串行电路由一电容与一电阻组成，且该串行电路两端分别连接该前级电源电路的该第一接地端与该后级电源电路的该第二接地端，而该感测记录单元则对该电阻进行感测产生该电压信号，并以该电压判断电平对该电压信号进行比较，于该电压信号大于该电压判断电平时，计时该查验时间，并以该查验时间内是否取得一电力输出信号作为依据，记录有一有害的浪涌电流或一无害的浪涌电流。藉此，以令日后维修人员得读取该感测记录单元的记录结果，判断该电源供应器的故障原因是否为该有害的浪涌电流所造成。

附图说明

图1，本发明一实施例的电源供应器电路组成示意图。

图2，本发明一实施例的浪涌电流记录模块示意图。

图3，本发明一实施例的浪涌电流示意图。

图4，本发明一实施例的时序示意图。

图5，本发明另一实施例的时序示意图。

具体实施方式

涉及本发明详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参阅图1，本发明提供一种浪涌电流记录模块，该浪涌电流记录模块设置于一电源供应器1之中，进一步来说，该浪涌电流记录模块得以一辅助电路板的方式设置于该电源供应器1之中，又或者是建置于该电源供应器1的组成电路之中。该浪涌电流记录模块可应用于多种不同实施模式的该电源供应器1，本发明于此为清楚说明，遂以单一实施例进行举例说明，但并不以此为限。于一实施例中，该电源供应器1至少包含一功因校正单元11、一变压器12、一脉宽控制单元13、一开关组件14以及一电力输出单元15。于该电源供应器1启动时，该功因校正单元11取得一外部电力源10供应的一交流电力，并对该交流电力进行整流转换及功率因子调整产生一直流电力，该功因校正单元11将该直流电力输出至该变压器12的一次侧，而该脉宽控制单元13向该开关组件14输出一脉宽调变信号(俗称PWM信号)，令该开关组件14受该脉宽调变信号的控制而产生相应的启闭，该开关组件14的启闭决定了该变压器12一次侧的导通与否，当该开关组件14开启，该变压器12的一次侧随即导通，令该变压器12的二次侧产生了磁感应，变压该直流电力并输出至该电力输出单元15，此时，该电力输出单元15将该直流电力直接输出或再次进行变压，而对一外部装置供应至少一工作电力及一常备电力。更进一步来说，该外部装置可为一主板或其他电子装置，该电力输出单元15所输出的电力是建构于ATX(Advanced Technology Extended)主板规格之下，换句话说，该工作电力可为该ATX主板规格中的12Vdc、5Vdc或3.3Vdc，该常备电力则可为该ATX主板规格中的5Vsb。

承上，该电源供应器1更以该变压器12区分为一前级电源电路以及一后级电源电路，简单来说，该前级电源电路即为该电源供应器1组成电路中该功因校正单元11至该变压器12一次侧的电路组成部分，而该后级电源电路则为该电源供应器1组成电路中该变压器12二次侧至该电力输出单元15的电路组成部分。又，该前级电源电路具有一第一接地端16，而该后级电源电路具有一第二接地端17，该第一接地端16与该第二接地端17互为相异。该电源供应器1更于正常输出供电时，产生有一电力输出信号Power_good(或称Vout)，而该电力输出信号Power_good亦被传递至该外部装置，供该外部装置将该电力输出信号Power_good作为该电源供应器是否正常供电的判断依据。

承上，并请参阅图2，本发明该浪涌电流记录模块2包含一串行电路20与一感测记录单元21，其中，该串行电路20由一电容201与一电阻202组构而成，该串行电路20的两端分别连接该第一接地端16与该第二接地端17，而该电容201与该电阻202的串接顺序可根据实施需求或设计进行调整。于一实施例中，该电容201的二端分别连接该第一接地端16与该电阻202，而该电阻202的二端则分别连接该第二接地端17与该电容201，而于另一实施例中，该电容201的二端分别连接该第二接地端17与该电阻202，而该电阻202的二端则分别连接该第一接地端16与该电容201。又，该电容201的设置得解决该电源供应器1工作中所产生的电磁干扰(EMI)问题。

承上，该感测记录单元21可为一微控制单元，该感测记录单元21对该电阻202的两端点进行电压感测产生一电压信号22，进一步说明，本发明该感测记录单元21检知流过该电阻202的电流，并根据奥姆定律将检知得出的电流换算成该电阻202的该电压信号22。此外，本发明亦可令该感测记录单元21检知该电阻202的两端压差，以产生该电压信号22。又，该感测纪录单元21得写入一程序语言，而默认有一对该电压信号22进行比较的电压判断电平23，该电压判断电平23得进一步根据该电源供应器1所能承受的最大电流进行设定，进一步来说，该电压判断电平23可以是由该电源供应器1所能承受的最大电流与该电阻202的电阻值经奥姆定律的换算而取得。除此之外，该感测记录单元21更经该程序语言的编撰而预设有一查验时间24，该查验时间24是以该电压信号22大于该电压判断电平23作为触发条件，也就是说，该查验时间24是在该电压信号22大于该电压判断电平23的一时间点241，作为计时启动开始计时一段时间，该查验时间24的计时长短可根据实施需求进行适度的调整，于此暂举一秒为例。再者，该感测记录单元21得进一步选用具有内存内存的该微控制单元，又或者是令该微控制单元与一闪存连接，以令该感测记录单元21得经该程序语言的编撰而具有数据记录的功能。

承上，并请参阅图2至图5，于该电源供应器1启动供电的过程中，该串行电路20中的该电容201抑制了该电源供应器1组成电路所产生的电磁干扰，然而，该外部电力源10异常所产生的一浪涌电流3进入该电源供应器1的流向诸多，为具体说明，本发明遂以单一例进行说明。当该浪涌电流3经该外部电力源10进入该电源供应器1时，该浪涌电流3经过该电源供应器1的该前级电源电路，并从该前级电源电路的该第一接地端16进入该串行电路20，再由该串行电路20所连接该第二接地端17回到该外部电力源10。然而，当该浪涌电流3经过该串行电路20时，该串行电路20的电流随即产生变化，意味着流经该电阻202的电流出现了变化，该电阻202的电流会因该浪涌电流3而增加，如此一来，常态对该电阻202进行电压感测的该感测记录单元21随即产生了异于常态的另一电压信号25，且该电压信号25大于该电压判断电平23，而令该感测记录单元21在该电压信号22大于该电压判断电平23的该时间点241作为记时起点，开始计时该查验时间，此时，该感测记录单元21于该查验时间24内确认是否可以取得该电源供应器1所产生的该电力输出信号Power_good，倘若该感测记录单元21于该查验时间24计时结束前无法取得该电力输出信号Power_good时，即记录该浪涌电流3为一有害的浪涌电流，而所谓该有害的浪涌电流即是指令该电源供应器1供电异常而无法正常工作的该浪涌电流3。另一方面，倘若该感测记录单元21于该查验时间24计时结束后仍可取得该电力输出信号Power_good，即记录该浪涌电流3为一无害的浪涌电流，换句话说，该无害的浪涌电流不会造成该电源供应器工作异常。承上，本发明该感测记录单元21于该电源供应器1供电的过程中，针对每一该浪涌电流3作记录，并区分为该有害的浪涌电流或该无害的浪涌电流，藉此以供日后维修人员得读取该感测记录单元21的记录结果，判断该电源供应器1的故障原因是否为该有害的浪涌电流所造成。

承上，复请参阅图2及图5，为了避免该电源供应器1因该有害的浪涌电流导致故障，令该感测记录单元21无法取得电力持续工作，而无法确实记录每一该浪涌电流3的情事发生。本发明该电源供应器1更于该后级电源电路具有一供应至少一该工作电力的第一供电路径，以及一供应该常备电力的第二供电路径，而该浪涌电流记录模块2则连接该第二供电路径以取得该常备电力进行工作，且该浪涌电流记录模块2具有一储能电容26，该储能电容26具有一取得该常备电力并作储存的充电状态以及一无法取得该常备电力而向该感测记录单元21输出电力的放电状态。具体说明，本发明于该电源供应器1正常供电而输出有该常备电力时，令该储能电容26进入该充电状态而储存有一备援电力，当该电源供应器1受该有害的浪涌电流的影响，而无法正常供电停止输出该常备电力时，该储能电容26随即进入该放电状态对该感测记录单元21输出该备援电力，以该备援电力延续该感测记录单元21一段时间，让该感测记录单元21可以确实地记录该有害的浪涌电流。再者，为限制该储能电容26所输出的该备援电力仅能供应该感测记录单元21使用并禁止回灌至该第二供电路径，该浪涌电流记录模块2具有一连接该第二供电路径的单向导通组件27，于一实施例中，该单向导通组件27可为一二极管。

承上，复请参阅图2，本发明该感测记录单元21具有二分别连接该电阻202其中一端的感测电路211、212，举例说明，该感测电路211得连接于该电阻202与该电容201连接的节点上，而另一该感测电路212则可连接于该电阻202与该第二接地端17的节点上，然而，该感测电路211、212的配置得根据该电阻202的配置作相应调整。除此之外，该感测记录单元21更具有一第一信号接受电路213，以取得该电力输出信号Power_good。

请参阅图2及图5，该电源供应器1是以该外部装置所提供的一开机信号Ps_on作为开机启动的依据，也就是说，该电源供应器1需自该外部装置取得该开机信号Ps_on才会启动供电，输出该工作电力及该常备电力。另一方面，本发明该感测记录单元21更可经该程序语言的编撰而具有一取得该开机信号才进行记录的致能条件，也就是说，该感测记录单元21仅在该电源供应器1启动时才作记录，藉此以避免该感测记录单元21常态记录所产生的耗能问题，并令记录结果更贴近于该电源供应器1的供电经过。又，该感测记录单元21具有一接受该开机信号Ps_on的第二信号接收电路214。

综上所述，本发明该浪涌电流记录模块设于一电源供应器，该电源供应器有一前级电源电路与一后级电源电路，该前级电源电路有一第一接地端，该后级电源电路有一第二接地端，该浪涌电流记录模块包含一串行电路及一感测记录单元，该串行电路由一电容与一电阻组成，该串行电路两端分别连接该第一接地端与该第二接地端，该感测记录单元对该电阻进行感测产生一电压信号，并以一电压判断电平对该电压信号进行比较，而于该电压信号大于该电压判断电平时，计时一查验时间，并以该查验时间内是否取得一电力输出信号作为依据，记录有一有害的浪涌电流或一无害的浪涌电流。据此，以提供日后维修人员得读取该感测记录单元的记录结果，判断该电源供应器的故障原因是否为该有害的浪涌电流所造成。

Claims (10)

1.一种浪涌电流记录模块，设于一电源供应器之中，该电源供应器具有一变压器，并以该变压器区分该电源供应器有一前级电源电路与一后级电源电路，而该前级电源电路具有一第一接地端，该后级电源电路则具有一相异于该第一接地端的第二接地端，该电源供应器于正常供电时产生一电力输出信号，其特征在于，该浪涌电流记录模块包含有：

一串行电路，由一电容与一电阻组构而成，该串行电路两端分别连接该第一接地端与该第二接地端；以及

一感测记录单元，对该电阻的两端点进行电压感测产生一电压信号，该感测记录单元默认一对该电压信号进行比较的电压判断电平，以及一以该电压信号大于该电压判断电平的时间点作为计时起点的查验时间，该感测记录单元于该查验时间结束前无法取得该电力输出信号即记录一有害的浪涌电流，而于该查验时间结束后仍取得该电力输出信号即记录一无害的浪涌电流。

2.如权利要求1所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该电源供应器于该后级电源电路具有一供应至少一工作电力的第一供电路径以及一供应一常备电力的第二供电路径，该浪涌电流记录模块连接该第二供电路径取得该常备电力进行工作，且具有一储能电容，该储能电容具有一取得该常备电力并作储存的充电状态以及一无法取得该常备电力而向该感测记录单元输出电力的放电状态。

3.如权利要求2所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该浪涌电流记录模块具有一连接该第二供电路径的单向导通组件。

4.如权利要求1或2或3所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该电容的二端分别连接该第一接地端与该电阻，该电阻的二端则分别连接该第二接地端与该电容。

5.如权利要求4所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该感测记录单元具有二分别连接该电阻其中一端的感测电路，以及一取得该电力输出信号的第一信号接收电路。

6.如权利要求5所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该电源供应器自一外部装置接受一开机信号启动供电，该感测记录单元具有一取得该开机信号才进行记录的致能条件。

7.如权利要求6所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该感测记录单元具有一接受该开机信号的第二信号接收电路。

8.如权利要求1所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该感测记录单元具有二分别连接该电阻其中一端的感测电路，以及一取得该电力输出信号的第一信号接收电路。

9.如权利要求1或2或3或8所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该电源供应器自一外部装置接受一开机信号启动供电，该感测记录单元具有一取得该开机信号才进行记录的致能条件。

10.如权利要求9所述的浪涌电流记录模块，其特征在于，该感测记录单元具有一接受该开机信号的第二信号接收电路。