緩啟動電路及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種緩啟動電路，且特別涉及一種具保護功能且能應用于變頻器系統的緩啟動電路。
【背景技術】
[0002]一般而言，當連接至電子裝置的電源瞬間啟動時，因電源瞬間進入供電狀態，電源的電壓變化會造成過大的涌浪電流(inrush current)流進電子裝置，使得電子裝置內的操作電路損壞的機率大幅增加。為解決上述問題，電子裝置內通常會設置緩啟動電路于電源與操作電路之間，用以于電源啟動時降低涌浪電流的電流大小，并于操作電路與緩啟動電路間設置電流偵測單元，用以偵測流進操作電路的電流大小。然而，當緩啟動電路無法正常運作的情況下，電源啟動時涌浪電流仍有可能造成操作電路的損壞。
[0003]一并參照圖1A及圖1B，圖1A是繪示一緩啟動電路100的示意圖，緩啟動電路100耦接于電源102與操作電路104之間，并包含具輔助接點的開關單元106及限流單元108，具輔助接點的開關單元106電性并聯于限流單元108。于電源102啟動時，緩啟動電路100的開關單元106保持開路，電源102將流經限流單元108至操作電路104，由于限流單元108具高阻抗，故涌浪電流的電流大小能有效地被降低。隨后，當電路穩定供電后，控制模塊110將傳送控制信號以閉合開關單元106，使得電源102提供的電流流經開關單元106至操作電路104，進而使得操作電路104正常運作。其中，如圖1B所示，圖1B是繪示具輔助接點的開關單元106的示意圖，開關單元106包含開關114及輔助接點116，隔離開關偵測電路112將偵測開關單元106的輔助接點116，來判斷開關114的開關狀態，控制模塊110可根據隔離開關偵測電路112偵測輔助接點116所回傳的信號來判斷開關單元106 (即開關114)的開關狀態。
[0004]因此，控制模塊110可根據控制信號及隔離開關偵測電路112回傳的信號來判斷開關單元106是否失效，進而判斷緩啟動電路100是否正常運作。當開關單元106失效時，控制模塊110將進行保護處置以保護限流單元108及操作電路104。
[0005]然而，具輔助接點的開關單元106通常價格較高，且需另連接于輔助接點及控制模塊間的額外電路，因此，所述緩啟動電路具較高的制作成本。
[0006]在另一種傳統作法中，一并參照圖1C及圖1D，圖1C是繪示一緩啟動電路120的示意圖。緩啟動電路120使用一般開關單元122，但在限流單元108的兩端另電性并聯緩啟動保護偵測電路124，用以偵測是否有過大的電流持續流經限流單元108，藉以避免限流單元108損毀。如圖1D所示，圖1D是繪示緩啟動保護偵測電路108的示意圖，緩啟動保護偵測電路124電性并聯于限流單元108以偵測流經限流單元108的電流，而開關單元122包含一開關126，但不包含如圖1B所示的輔助接點116。
[0007]舉例來說，于一般操作下(即非電源啟動時)，若仍有過大的電流流經限流單元108，代表開關單元122已失效，緩啟動保護偵測電路124將回傳信號至控制模塊110，控制模塊110將據此進行保護處置以保護限流單元108及操作電路104。然而，額外的緩啟動保護偵測電路124亦使緩啟動電路120具較高的制作成本。
[0008]綜上所述，為降低緩啟動電路的制作成本并同時偵測緩啟動電路是否正常運作，需要一種更有效率的電路配置。
【發明內容】
[0009]本發明提供一種緩啟動電路及其操作方法，藉以保護緩啟動電路本身及耦接至緩啟動電路的操作電路。此外，本發明提供的緩啟動電路及其操作方法亦可防止耦接于緩啟動電路的前級電路(例如:整流電路)的損壞。
[0010]本發明的一方面是有關一種緩啟動電路。緩啟動電路電性耦接于電源及操作電路之間，并用以于電源啟動時保護操作電路。緩啟動電路包含開關模塊以及限流模塊，開關模塊包含開關單元及偵測單元。開關單元用以根據控制模塊產生的控制信號決定開關單元的第一開關狀態；偵測單元電性耦接至開關單元，并用以偵測開關單元流經開關單元的電流，使得控制模塊根據電流判斷開關單元的第二開關狀態；限流模塊電性并聯于開關模塊；當第一開關狀態與第二開關狀態不同時，控制模塊使操作電路停止運作。
[0011 ] 本發明的另一方面是有關一種適用于緩啟動電路的操作方法，其中，緩啟動電路電性耦接于電源及操作電路之間，并包含開關模塊以及限流模塊，開關模塊包含電性串聯的開關單元及偵測單元，限流模塊電性并聯于開關模塊。操作方法包含下列步驟:決定開關單元的第一開關狀態；藉由偵測單元偵測流經開關單元的電流；根據所述電流判斷開關單元的第二開關狀態；以及當第一開關狀態與第二開關狀態不同時，停止運作操作電路。
[0012]以下將以實施方式對上述的說明作詳細的描述，并對本發明的技術方案提供更進一步的解釋。
【附圖說明】
[0013]為讓本發明的上述和其他目的、特征、優點與實施例能更明顯易懂，說明書附圖的說明如下:
[0014]圖1A是繪示一緩啟動電路的示意圖；
[0015]圖1B是繪示具輔助接點的開關單元的示意圖；
[0016]圖1C是繪示一緩啟動電路的示意圖；
[0017]圖1D是繪示緩啟動保護偵測電路的示意圖；
[0018]圖2A是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路的示意圖；
[0019]圖2B是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路的操作方法流程圖；
[0020]圖2C是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路的信號時序圖；
[0021]圖2D是依據本發明另一實施例所繪示的緩啟動電路的信號時序圖；
[0022]圖3是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路應用于交流電源的電力系統示意圖；以及
[0023]圖4是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路應用于直流電源的電力系統示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]為讓本案內容能更明顯易懂，所附符號的說明如下:
[0026]100:緩啟動電路
[0027]102:電源
[0028]104:操作電路
[0029]106:開關單元
[0030]108:限流單元
[0031]110:控制模塊
[0032]112:隔離開關偵測電路
[0033]114:開關
[0034]116:輔助接點
[0035]120:緩啟動電路
[0036]122:開關單元
[0037]124:緩啟動保護偵測電路
[0038]126:開關
[0039]200:緩啟動電路
[0040]202:電源
[0041]204:操作電路
[0042]206:開關模塊
[0043]208:限流模塊
[0044]210:開關單元
[0045]212:偵測單元
[0046]214:控制模塊
[0047]S202、S204、S206、S208:步驟
[0048]300:電力系統
[0049]310:電源供應器
[0050]311?313:交流電源
[0051]320:濾波器
[0052]321 ?323:電感
[0053]330:緩啟動器
[0054]340:變頻器
[0055]341 ?346:晶體管
[0056]347:電容
[0057]400:電力系統
[0058]410:整流器
[0059]420:去耦合電容
[0060]430:電源轉換器
[0061]431 ?436:晶體管
【具體實施方式】
[0062]本發明將在本說明書中利用隨附圖示的參考更充分地陳述，其中隨附圖示繪有本發明的實施方式。然而本發明以許多不同形式實現而不應受限于本說明書陳述的實施方式。這些實施方式的提出令本說明書詳盡且完整，而將充分表達本發明范圍予本發明所屬技術領域的技術人員。本文中相同的參考編號意指相同的元件。
[0063]關于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅僅是為了區別以相同技術用語描述的元件或操作而已。關于本文中所使用的“模塊”及“單元”并非特別指相對大小的意思，亦非用以限定本發明。
[0064]圖2A是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路200的示意圖。緩啟動電路200電性耦接于