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    重庆时时彩最长遗漏数据: 降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201310682274.9

    申请日:

    2013.12.13

    公开号:

    CN104714176A

    公开日:

    2015.06.17

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01R 31/36申请公布日:20150617|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 31/36申请日:20131213|||公开
    IPC分类号: G01R31/36 主分类号: G01R31/36
    申请人: 致茂电子股份有限公司
    发明人: 何昆哲; 吴健铭; 胡国柱; 林敦颐
    地址: 中国台湾桃园县龟山乡华亚科技园区华亚一路66号
    优先权:
    专利代理机构: 北京律诚同业知识产权代理有限公司11006 代理人: 梁挥; 常大军
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310682274.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.02.06|||2015.07.15|||2015.06.17

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法,降低涌浪电流的电源测试装置,用于测试电池组的充放电状况,包括开关晶体管、耦合单元与电压调整?????鼐骞艿牡谝欢?、第二端与控制端分别耦接电池组、耦合单元与电压调整???。电压调整??橛靡蕴峁┑谝坏缪刮蛔贾量鼐骞?,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。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种降低涌浪电流的电源测试装置,用于测试一电池组的充放电状况,其特征在于,该电源测试装置包括:
    一充放电???,具有一开关晶体管与一耦合单元,该开关晶体管的第一端耦接该电池组,该开关晶体管的第二端耦接该耦合单元,并于该开关晶体管导通时该耦合单元对该电池组进行充电或放电;以及
    一电压调整???,耦接该开关晶体管的控制端,用以提供一第一电压位准至该开关晶体管,并于一预设时间提供一第二电压位准至该开关晶体管;
    其中,该预设时间是该开关晶体管操作于线性区,且该第一电压位准大于该第二电压位准。

    2.  根据权利要求1所述的电源测试装置,其特征在于,更包括一检测???,该检测??轳罱佑诟每鼐骞艿目刂贫擞敫玫缪沟髡?橹?,该检测??橛靡约觳飧每鼐骞艿目刂贫说牡缪刮蛔?,并判断该开关晶体管的控制端至第二端的电压位准是否在线性区,以控制该电压调整??槭涑龈玫谝坏缪刮蛔蓟蚋玫诙缪刮蛔?。

    3.  根据权利要求1所述的电源测试装置,其特征在于,该电压调整??榘ǎ?BR>一脉波宽度调变单元,耦接该检测???,用以依据该检测??樗觳獾降母每鼐骞艿目刂贫说牡缪刮蛔?,
    产生一脉波宽度调变信号;以及
    一驱动单元,耦接于该脉波宽度调变单元与该开关晶体管之间,用以依据该脉波宽度调变信号,产生该第一电压位准或该第二电压位准。

    4.  根据权利要求1所述的电源测试装置,其特征在于,该电源测试装置更包括一滤波???,该滤波??轳罱佑诟玫缪沟髡?橛敫每鼐骞苤?,该滤波??橛靡远愿玫缪沟髡?樗涑龅母玫谝坏缪刮蛔加敫玫诙缪刮蛔冀新瞬?。

    5.  根据权利要求1所述的电源测试装置,其特征在于,该电压调整??橹辽偈怯啥喔鲎杩乖?、多个耦合元件与至少一晶体管所组成,并通过电阻分压来产生该第一电压位准与该第二电压位准。

    6.  一种降低涌浪电流的电源测试装置控制方法,用于一电源测试装置以测试一电池组的充放电状况,该电源测试装置包括一开关晶体管与一耦合单元,该开关晶体管的第一端耦接该电池组,该开关晶体管的第二端耦接该耦合单元,其特征在于,该电源测试装置控制方法包括:
    提供一第一电压位准至该开关晶体管;
    于该开关晶体管操作于线性区时,提供一第二电压位准至该开关晶体管,该第一电压位准大于该第二电压位准;以及
    于该开关晶体管导通时,该耦合单元对该电池组进行充电或放电。

    7.  根据权利要求6所述的电源测试装置控制方法,其特征在于,更包括:
    检测该开关晶体管的控制端的电压位准,且于判断出该开关晶体管的控制端至第二端的电压位准不在线性区时,输出该第一电压位准至该开关晶体管,于判断出该开关晶体管的控制端至第二端的电压位准在线性区时,输出该第二电压位准至该开关晶体管。

    8.  根据权利要求7所述的电源测试装置控制方法,其特征在于,于判断该开关晶体管的控制端至第二端的电压位准是否在线性区的步骤中,更包括:
    依据所检测到的该开关晶体管的控制端的电压位准,产生一脉波宽度调变信号;以及
    依据该脉波宽度调变信号,产生该第一电压位准或该第二电压位准。

    9.  根据权利要求7所述的电源测试装置控制方法,其特征在于,于判断该开关晶体管的控制端至第二端的电压位准是否在线性区的步骤中,是通过电阻分压来产生该第一电压位准与该第二电压位准。

    10.  根据权利要求6所述的电源测试装置控制方法,其特征在于,于提供该第一电压位准或该第二电压位准至该开关晶体管的步骤中,更包括对欲提供至该开关晶体管的该第一电压位准与该第二电压位准进行滤波。

    说明书

    说明书降低涌浪电流的电源测试装置及其控制方法
    技术领域
    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
    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?;た卦?例如开关晶体管或继电器)及保险丝(亦称熔断器、熔丝)。
    此?;た卦氨O账砍丝梢苑乐共馐匀嗽庇诮獾绯伛罱由系绯爻浞诺绮馐砸堑氖涑龆说乃布?,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。
    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?;た卦氨O账康母汉?,进而降低?;た卦氨O账康氖褂檬倜?。
    因此,现有在选用电池充放电测试仪的?;た卦氨O账渴?,通?;嵫≡衲土鹘洗蟮牡缱釉幢芸;た卦谢凰布渌牡缌鞔笥α?,以避免?;た卦氨O账康乃鸹?。然而,选用较大额定电流(current rating)的?;た卦宦塾诔杀旧匣蚴强占淅蒙?,皆会对电池充放电测试仪加重不少负荷。
    发明内容
    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)。
    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??橛氲缪沟髡??,其中充放电??榫哂锌鼐骞苡腭詈系ピ???鼐骞艿牡谝欢笋罱拥绯刈?,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???。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??橛靡蕴峁┑谝坏缪刮蛔?,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。
    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。
    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??榭裳≡裥蕴峁┑缪刮蛔嘉谝坏缪刮蛔蓟虻诙缪刮蛔嫉那缪怪量鼐骞?,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。
    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
    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;
    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;
    图2A为根据图1A或图1B的电压调整??樗涑龅那缪沟牟ㄐ瓮?;
    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;
    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;
    图4A为根据图3的输入至电压调整??榈氖淙氲缪沟牟ㄐ瓮?;
    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;
    图4C为根据图3的驱动单元所输出的驱动电压的波形图;
    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;
    图6A为根据图5的电压调整??樗涑龅那缪沟牟ㄐ瓮?;
    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;
    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;
    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。
    其中,附图标记
    1、1’、1” 电源测试装置
    10 充放电???
    100 开关晶体管
    102 耦合单元
    12 电压调整???
    120 脉波宽度调变单元
    122 驱动单元
    14 检测???
    16 滤波???
    2 电池组
    R1~R5 阻抗元件
    C1~C3 耦合电容
    D1 二极体
    M1 晶体管
    Vin 输入电压源
    V1 第一电压位准
    V2 第二电压位准
    t1~t4 时间点
    A1 线性区
    S700~S702、S800~S808 步骤流程
    具体实施方式
    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。
    〔电源测试装置的一实施例〕
    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1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1。此电源测试装置1主要包括有充放电???0以及电压调整???2,其中充放电???0更包括有开关晶体管100与耦合单元102??鼐骞?00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???2。
    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1中的各部功能??樽飨晗傅乃得?。
    充放电???0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,耦合单元102可以系为由至少一耦合电容(coupling capacitor)或至少一耦合电感(coupling inductor)所组成的充放电电路(charge and discharge circuit),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 junction 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),但保险丝于本发明的电源测试装置1并非必要的元件。
    以开关晶体管100为金氧半场效晶体管为例,则金氧半场效晶体管的漏极(drain)为开关晶体管100的第一端,金氧半场效晶体管的源极(source)为开关晶 体管100的第二端,金氧半场效晶体管的栅极(gate)为开关晶体管100的控制端。若开关晶体管100为双极性晶体管的话,则双极性晶体管的集极(collector)为开关晶体管100的第一端,双极性晶体管的射极(emitter)为开关晶体管100的第二端,双极性晶体管的基极(base)为开关晶体管100的控制端。
    电压调整???2用以选择性地提供第一电压位准或第二电压位准至开关晶体管100的控制端。更详细来说,电压调整???2用以提供第一电压位准至开关晶体管100,并于一段预设时间内提供第二电压位准至开关晶体管100。其中,上述的预设时间是指开关晶体管100操作于线性区(linear region)的时间区间,且第一电压位准大于第二电压位准。在实际的操作中,电压调整???2会接收由输入电压源(未绘示于图式)所提供的输入电压,并经调整而输出电压位准为第一电压位准或第二电压位准的驱动电压(driving voltage)给开关晶体管100。一般来说,输入电压源例如可以为由市电电源所提供的交流电电源,或者是由发电机所产生的交流电电源或直流电电源。当然,于所属技术领域具有通常知识者更可以将输入电压源视为由主机装置(例如为台式计算机或笔记型计算机)通过通用序列总线(universal serial bus,USB)或IEEE 1394(亦称火线)接口所输出的直流电电源,本发明在此并不加以限制。
    为了更清楚地说明本发明的电源测试装置1的作动方式,请一并参照图1A、图2A与图2B,图2A是为根据图1A的电压调整??樗涑龅那缪沟牟ㄐ瓮?;图2B是为根据图2A的驱动电压的开关晶体管的跨压的波形图。
    如图2A与图2B所示,当开关晶体管100于时间点t1耦接上电池组2时,电压调整???2会开始提供第一电压位准V1给开关晶体管100的控制端,使得开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在时间点t1~时间点t2的区间会以第一上升斜率而上升(如图2B所示),并且在开关晶体管100操作于线性区A1时(即时间点t2~时间点t3的区间),电压调整???2会提供第二电压位准V2给开关晶体管100的控制端,使得开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在时间点t2~时间点t3的区间(即上述的预设时间)会以第二上升斜率而上升(如第2B图所示)。
    接着,当开关晶体管100于时间点t3后,开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准会不在线性区A1,电压调整???2会提供第一电压位准V1给开关晶体管100的控制端,使得开关晶体管100的控制端至第二端的电压位 准在时间点t3之后至开关晶体管100导通之前会以第一上升斜率而上升,并且于时间点t4后,开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准会达到开关晶体管100的阈值电压(threshold voltage,亦称导通电压、临界电压),使得开关晶体管100将会持续受到电压调整???2所输出的第一电压位准V1所驱动而导通。
    换句话说,当开关晶体管100于时间点t1耦接上电池组2时,电压调整???2接收输入电压源所提供的输入电压,并依据开关晶体管100的特性参数调整该输入电压的电压位准为第一电压位准V1或第二电压位准V2,并将电压位准为第一电压位准V1或第二电压位准V2的驱动电压输出至开关晶体管100,其中上述的特性参数包括开关晶体管100操作于截止区、线性区与饱和区时的偏压范围。因此,由第一电压位准V1或第二电压位准V2所组成的驱动电压的连续波形是为以阶梯方式上升或下降的阶梯状波形。
    值得注意的是,由于图2A所示的第一电压位准V1大于第二电压位准V2,故第2B图所示的第一上升斜率将会大于第二上升斜率?;痪浠八?,于开关晶体管100接收到第一电压位准V1或第二电压位准V2且开关晶体管100尚未导通时,开关晶体管100操作于线性区A1时的控制端至第二端的电压的上升斜率会较小于操作于截止区(cut-off region)与饱和区(saturation region)时的控制端至第二端的电压的上升斜率。
    此外,开关晶体管100操作于线性区A1时的偏压范围可以是测试人员参考此开关晶体管100的规格表(data sheet)而得知,亦或者可以是通过检测???4来检测出开关晶体管100操作于线性区A1时的偏压范围,本发明在此不加以限制。
    〔电源测试装置的另一实施例〕
    请参照图1B,图1B是为根据本发明另一实施例的电源测试装置的功能方框图。如图1B所示,电源测试装置1’主要包括有充放电???0、电压调整???2、检测???4,其中充放电???0更包括有开关晶体管100与耦合单元102??鼐骞?00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???2与检测???4,且检测???4耦接于开关晶体管100的控制端与电压调整???2之间。由于本实施例的电源测试装置1’的大部分的功能??橛肭耙皇凳├牡缭床?试装置1相同,故本实施例在此不再加以赘述相同的功能??榈牧庸厥怯胱鞫绞?。
    与前一实施例的电源测试装置1不同的是,本实施例的电源测试装置1’更包括有检测???4。检测???4用以检测开关晶体管100的控制端的电压位准,并判断开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准是否在线性区,以控制电压调整???2输出第一电压位准或第二电压位准。为了更清楚地说明本发明的电源测试装置1电压调整???2与检测???4的作动方式,请一并参照图1B、图2A与图2B。
    如图2A与图2B所示,当开关晶体管100于时间点t1耦接上电池组2时,电压调整???2将会开始提供驱动电压给开关晶体管100。此时,由于检测???4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A1,因此检测???4将会控制电压调整???2输出电压位准为第一电压位准V1的驱动电压(如图2A所示)至开关晶体管100,据以使得开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在尚未到达线性区A1时(即时间点t1~时间点t2的区间)会以第一上升斜率而上升(如图2B所示)。
    当开关晶体管100于时间点t2时,由于检测???4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A1,因此检测???4将会控制电压调整???2输出电压位准为第二电压位准V2的驱动电压(如图2A所示)至开关晶体管100,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A1时(即时间点t2~时间点t3的区间)会以第二上升斜率而上升(如图2B所示)。
    当开关晶体管100于时间点t3时,由于检测???4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A1,因此检测???4将会控制电压调整???2输出电压位准为第一电压位准V1的驱动电压(如图2A所示)至开关晶体管100,据以使得开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在高于线性区A1时(即时间点t3~时间点t4的区间)会以第一上升斜率而上升(如图2B所示)。
    当开关晶体管100于时间点t4时,由于开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准已达到开关晶体管100的阈值电压,此时开关晶体管100将会持 续受到电压调整???2所输出的第一电压位准V1所驱动而导通,并且开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准会固定在特定范围内(如图2B所示)。
    〔电源测试装置的再一实施例〕
    请参照图3,图3是为根据本发明再一实施例的电源测试装置的功能方框图。如图3所示,电源测试装置1”主要包括有充放电???0、电压调整???2、检测???4以及滤波???6,其中充放电???0更包括有开关晶体管100与耦合单元102,而电压调整???2更包括有脉波宽度调变单元120与驱动单元122。滤波???6耦接于电压调整???2中的驱动单元122与开关晶体管100的控制端之间,检测???4耦接于开关晶体管100的控制端与电压调整???2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1”的大部分的功能??橛胂惹笆凳├牡缭床馐宰爸?与电源测试装置1’相同,故本实施例在此不再加以赘述相同的功能??榈牧庸厥怯胱鞫绞?。
    与前一实施例的电源测试装置1不同的是,本实施例的电源测试装置1”中的电压调整???2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???4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 modulation 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V1的驱动电压或电压位准为第二电压位准V2的驱动电压。
    滤波???6用以对驱动单元122所输出的第一电压位准V1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???6可以为一种电阻电容电路(resistor capacitor 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?;痪浠八?,滤波???6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(electronic filters)。
    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???4 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??榈氖淙氲缪沟牟ㄐ瓮?;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)。
    当开关晶体管100于时间点t1耦接上电池组2时,由于检测???4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A1,因此检测???4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t1~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V1)的驱动电压(如图4C所示的时间点t1~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t1~时间点t2的区间。
    当开关晶体管100于时间点t2时,由于检测???4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A1,因此检测???4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。
    当开关晶体管100于时间点t3时,由于检测???4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A1,因此检测???4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V1)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。
    藉此,本实施例的电源测试装置1”中的电压调整???2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???2亦可采用硬件的方式来控制开关晶体管100的跨压。
    〔电源测试装置的又一实施例〕
    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6A是为根据图5的电压调整??樗涑龅那缪沟牟ㄐ瓮?;图6B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???2是由多个阻抗元件R1、R2与R3、耦合电容C1、二极体D1与晶体管M1所组成,而滤波???6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。
    于本实施例中,电压调整???2可通过电阻分压来产生第一电压位准V1与第二电压位准V2。更详细来说,当开关晶体管100于时间点t1耦接上电池组2时,晶体管M1会被导通,此时由于晶体管M1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t1~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C1持续被充电的关系,使得晶体管M1于时间点t3时其栅极至源极的跨压将小于晶体管M1的临界电压,造成晶体管M1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)。
    藉此,本实施例的电源测试装置中的电压调整???2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???6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。
    〔电源测试装置控制方法的一实施例〕
    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1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。
    在步骤S700中,电源测试装置1提供第一电压位准V1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V1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。
    此外,于电源测试装置1提供第一电压位准V1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1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1才能依据上述的脉波宽度调变信号,来产生第一电压位准V1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1是通过电阻分压来产生第一电压位准V1与第二电压位准V2。
    于其中一实施例中,当电源测试装置1提供第一电压位准V1或第二电压位准V2至当中的开关晶体管100的过程中,更可以预先对提供至开关晶体管100的第一电压位准V1或第二电压位准V2进行滤波。
    于其中一实施例中,于开关晶体管100接收第一电压位准V1或第二电压位准V2且尚未导通时,开关晶体管100操作于线性区时的控制端至第二端的电压的上升斜率较小于操作于截止区与饱和区时的控制端至第二端的电压的上升斜率。
    此外,开关晶体管100操作于线性区A1时的偏压范围可以是测试人员参考此开关晶体管100的规格表(data sheet)而得知,亦或者可以是于检测开关晶体管100的控制端的电压位准的步骤(步骤S700)时,一并检测出开关晶体管100操作于线性区A1时的偏压范围。
    〔电源测试装置控制方法的另一实施例〕
    请一并参照图1B与图8,图8是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。如图8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1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。
    在步骤S800中,电源测试装置1会检测开关晶体管100的控制端的电压位准。在步骤S802,电源测试装置1会判断开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准是否在线性区。若电源测试装置1判断出开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准不在线性区,则执行步骤S804;若电源测试装置1判断出开关晶体管100的控制端至第二端的电压位准在线性区,则执行步骤S806。
    在步骤S804中,电源测试装置1会输出第一电压位准V1至开关晶体管100。在步骤S806中,电源测试装置1会输出第二电压位准V2至开关晶体管。其中,第一电压位准V1大于第二电压位准V2。最后,当开关晶体管100持续受到第一电压位准V1所驱动而导通时,耦合单元102将会对电池组2进行充电或放电(即步骤S808)。
    〔实施例的可能功效〕
    综合以上所述,本发明实施例提供一种电源测试装置及其控制方法,通过电压调整??榭裳≡裥蕴峁┑缪刮蛔嘉谝坏缪刮蛔蓟虻诙缪刮蛔嫉那缪怪量鼐骞?,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。此外,本发明实施例的电源测试装置中的电压调整??榭梢允怯捎布呗坊蛉砑绦蚨枰允迪?。
    藉此,本发明实施例的电源测试装置及其控制方法可以依据开关晶体管的特性参数来分段地控制提供至开关晶体管的驱动电压,而有效地降低了开关晶体管于导通的过程中所产生的涌浪电流(inrush current,亦称突波电流),以提升开关晶体管的使用寿命与可靠度,并且能达到控制开关晶体管整体的导通时间的功效,进而提升开关晶体管整体的导通速度,故本发明实施例的电源测试装置及其控制方法可选用额定电流(current rating)较小的开关晶体管,除了可以节省开关晶体管于电源测试装置中的所占空间而使功率密度提高外,更可以降低开关晶体管的设置成本,十分具有实用性。
    当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的?;し段?。

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    降低 涌浪 电流 电源 测试 装置 及其 控制 方法
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