電源202及操作電路204之間,當電源202啟動時,緩啟動電路200用以降低因電源202瞬間啟動時所產生的涌浪電流(inrush current),進而防止操作電路204受到涌浪電流的破壞。在本實施例中,操作電路204可例如為電源轉換電路。
[0065]緩啟動電路200包含開關模塊206及限流模塊208,其中,開關模塊206電性并聯于限流模塊208,開關模塊206及限流模塊208分別提供第一電流路徑及第二電流路徑。于電源202啟動時,電源202輸出的電流流經由限流模塊208所提供的第二電流路徑;當電源202穩定供電后或當操作電路204的輸出已到達一定的直流電壓電平時,開關模塊206將導通,使得電源202輸出的電流流經由開關模塊206所提供的第一電流路徑。相較于第一電流路徑,限流模塊208提供的第二電流路徑具較高的阻抗,藉以降低電源202啟動的瞬間所產生的涌浪電流。
[0066]開關模塊206包含開關單元210及偵測單元212,開關單元210串聯偵測單元212,開關單元210及偵測單元212分別電性連接至控制模塊214。開關單元210包含第一端、第二端及控制端,偵測單元212包含第一端、第二端及回授端,限流模塊208包含第一端及第二端。其中,開關單元210的第一端電性連接于限流模塊208的第一端,開關單元210的第二端電性連接于偵測單元212的第一端,開關單元210的控制端電性連接于控制模塊214,偵測單元212的第二端電性連接于限流模塊208的第二端,偵測單元212的回授端電性連接于控制模塊214。在本實施例中,開關單元210的第一端電性電性耦接于電源202,偵測單元212的第二端電性耦接至操作電路204。
[0067]在一些實施例中,開關單元210與偵測單元212連接的順序可互換,換言之,開關單元210的第一端電性耦接于操作電路204,偵測單元212的第二端電性耦接至電源202。
[0068]開關單元210的控制端用以接收控制模塊214產生的控制信號,并根據控制信號決定開關單元210的第一開關狀態。在本實施例中,控制信號可為一位元的信號,當控制信號具邏輯高電平(即邏輯1)時,第一開關狀態將對應至閉合的開關單元210,當控制信號具邏輯低電平(即邏輯0)時,第一開關狀態將對應至開路的開關單元210,但控制信號的設定不以此為限。
[0069]在一些實施例中,控制信號亦可為脈沖寬度調變信號,當脈沖寬度調變信號超過一特定工作周期(duty cycle)時,第一開關狀態將對應至閉合的開關單元210。舉例來說,當工作周期為75%,而特定工作周期為50%時,第一開關狀態將對應至閉合的開關單元210。
[0070]在一些實施例中,第一開關狀態亦可稱為給定開關狀態。
[0071]偵測單元212用以偵測流經開關單元210的電流大小,藉以傳送對應于所述電流大小的電流信號至控制模塊214,值得注意的是,偵測單元212于偵測流經開關單元210的電流大小時,并不會偵測到流經限流模塊208的電流大小,因此,控制模塊214可根據電流信號精確地判斷開關單元210的第二開關狀態。舉例來說,當電流信號對應的電流大小超過閾值電流時,控制模塊214將判斷第二開關狀態為閉合,當電流信號對應的電流未超過閾值時,控制模塊214將判斷第二開關狀態為開路。
[0072]在一些實施例中,閾值電流(Threshold current)可根據操作電路204所需的電流大小所設置。
[0073]值得注意的是,第一開關狀態是由控制模塊214所設定,而第二開關狀態是由控制模塊214根據開關單元210實際流經的電流所判斷,因此,控制模塊214同時具有第一開關狀態及第二開關狀態的信息,可進一步比較第一開關狀態與第二開關狀態以判斷開關單元210是否失效。舉例來說,當第一開關狀態為邏輯高電平時(對應至開關單元210閉合),且第二開關狀態為邏輯高電平時(對應至開關單元210閉合),控制模塊214判斷開關單元210為正常運作。反之,當第一開關狀態為邏輯高電平時,而第二開關狀態為低邏輯電平時(對應至開關單元210開路),控制模塊214判斷開關單元210為失效。
[0074]在一些實施例中,限流模塊208可為電阻或電感。
[0075]在一些實施例中,開關單元210可為繼電器或電磁閥開關。
[0076]在一些實施例中,偵測單元212可為電流偵測單元或電壓偵測(shunt)單元。
[0077]在一些實施例中,控制模塊214可為中央處理器(Central Processing Unit,CPU)、控制元件(control unit)、微處理器(microprocessor)或其他可執行指令的硬件元件。
[0078]—并參照圖2B,圖2B是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路200的操作方法流程圖,于步驟S202中,控制模塊214根據傳送至開關單元210的控制信號確定開關單元210的第一開關狀態;于步驟S204中,偵測單元212偵測流經開關單元210的電流并據此產生電流信號至控制模塊214,控制模塊214進一步比較電流信號對應的電流大小與一閾值電流,藉以判斷開關單元210實際的第二開關狀態;于步驟S206中,控制模塊214進一步比較第一開關狀態及第二開關狀態是否相符,若是,則回到步驟S202,若否,則進入步驟S208 ;于步驟S208中,因第一開關狀態及第二開關狀態并不相同,表示開關單元210已失效,亦即緩啟動電路200失去原先的功能,此時,控制模塊214將停止操作電路204運作。
[0079]在一些實施例中,當緩啟動電路200失去原先的功能,控制模塊214將關閉電源202。
[0080]一并參照圖2C及圖2D。圖2C是依據本發明一實施例所繪示的緩啟動電路200的信號時序圖,圖2D是依據本發明另一實施例所繪示的緩啟動電路200的信號時序圖。于圖2C及圖2D中,控制信號于邏輯高電平時,代表第一開關狀態為閉合,控制信號于邏輯低電平時,對代表第一開關狀態為開路。另一方面,控制模塊214將判斷電流信號對應的電流大小是否超過閾值電流,若是,控制模塊214判斷第二開關狀態為為閉合,若否,控制模塊214判斷第二開關狀態為開路。
[0081]如圖2C所示,電源202在時間點t0時啟動,控制信號為邏輯低電平,代表開關單元210的第一開關狀態為開路,另一方面,由于偵測單元212偵測的電流信號所對應的電流大小并未大于閾值電流,開關單元210的第二開關狀態為開路。此時,第一開關狀態與第二開關狀態相符,故控制模塊214判斷開關單元210為正常運作。此時,電源202輸出的電流將流經限流模塊208提供的第二電流路徑至操作電路204。
[0082]在時間點tl時,控制信號變為邏輯高電平,代表開關單元210的第一開關狀態為閉合,此時,偵測單元212偵測的電流信號對應的電流大小大于閾值電流,控制模塊214藉此判斷開關單元210的第二開關狀態為閉合。由于第一開關狀態及第二開關狀態相符,故控制模塊214亦判斷開關單元210為正常運作。此時,電源202輸出的電流將流經開關模塊206提供的第一電流路徑至操作電路204。
[0083]時間點t2至時間點t3的信號狀態類似于時間點t0至時間點tl的信號狀態,時間點t3至時間點t4的信號狀態類似于時間點tl至時間點t2的信號狀態。
[0084]于時間點t4時,控制信號變為邏輯低電平,代表開關單元210的第一開關狀態為開路,然而,偵測單元212偵測的電流信號所對應的電流大小依舊超過閾值電流,控制模塊214判斷開關單元210的第二開關狀態為閉合。此時,由于第一開關狀態與第二開關狀態并未相符,故控制模塊214判斷開關單元210為異常,并將電源202關閉,藉以保護操作電路204。
[0085]在圖2C所示的異常情況中,通常是因為開關單元210已經沾粘或是控制模塊214連接至開關單元210的線路已經異常,造成開關單元210的機械式結構無法順利打開,此時,若電源202重新啟動,由于開關單元210持續保持閉合,電源202輸出的電流將流經開關模塊206提供的第一電流路徑,而不是流經限流模塊208 (具較高阻抗)提供的第二電流路徑,因此,電源202輸出的電流(即涌浪電流)將可能造成操作電路204的毀壞。
[0086]如圖2D所示,時間點t0至時間點t3的信號狀態變化類似于圖2C中時間點t0至時間點t3的信號狀態變化。
[0087]于時間點t3時,控制信號變為邏輯高電平,代表開關單元210的第一開關狀態為閉合。然而,偵測單元212偵測的電流信號所對應的電流并未超過閾值電流,控制模塊214判斷開關