專利名稱：電壓檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種電壓檢測裝置，特別是一種用于檢測電腦通用串行總線(USB)接口電壓的檢測裝置。
背景技術：
在當今信息時代，電腦的普及率與日俱增，而電腦相關的周邊設備更是枚不勝數，尤其對多媒體工作者或玩游戲的人而言，一臺電腦主機或集線器可能插滿了多項的周邊設備，而當周邊設備數量多時，易引起USB接口電壓不穩定，如果USB接口電壓偏高則易造成USB設備損壞，偏低會造成USB設備無法正常使用。
發明內容鑒于以上所述，有必要提供了一種能實時檢測USB接口電壓的檢測裝置。
一種電壓檢測裝置，用以檢測一通用串行總線的接口電壓，該電壓檢測裝置包括分別與該接口電壓相連接的一第一控制電路及一第二控制電路，當該接口電壓低于正常工作電壓的最低值時，該第一控制電路驅動一第一電壓指示裝置，當該接口電壓高于正常工作電壓的最高值時，該第二控制電路驅動一第二電壓指示裝置。
該電壓檢測裝置可以根據USB接口電壓低于正常工作電壓、高于正常工作電壓兩種狀態分別以兩個電壓指示裝置來指示，提醒電腦使用者在USB接口電壓正常的情況下使用USB設備。
圖1是本發明電壓檢測裝置的較佳實施方式的系統方框圖。
圖2是本發明電壓檢測裝置的較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式
請參考圖1，本發明電壓檢測裝置的較佳實施方式是用來檢測一通用串行總線(USB)的接口電壓Vcc的工作狀態，該接口電壓Vcc的正常工作范圍為4.75V≤Vcc＜5.25V。該電壓檢測裝置包括一第一控制電路100，一第二控制電路200、一由該第一控制電路100及該第二控制電路200的輸出共同控制的第三控制電路300。當Vcc＜4.75V時，該第一控制電路100驅動一低電壓指示裝置；當Vcc＞5.25V時，該第二控制電路200驅動一高電壓指示裝置；當4.75V≤Vcc＜5.25V時，該第三控制電路300驅動一正常電壓指示裝置。
本發明電壓檢測裝置較佳實施方式所選用的該低電壓指示裝置、高電壓指示裝置及正常電壓指示裝置分別為一發光二極管LED1、一發光二極管LED2及一發光二極管LED3，除可選用發光二極管外，依據本發明的原理，也可選用蜂鳴器等具指示功能的器件。
該第一控制電路100包括一第一檢測電路110及一第一驅動電路120。該第一檢測電路110包括一電阻R1、一電阻R2和一可調精密齊納并聯穩壓器U1，其中該電阻R1與該電阻R2串聯組成一分壓電路，該電阻R1一端接該被測電壓Vcc，該電阻R2一端接地。該可調精密齊納并聯穩壓器U1具有一參考端1、一陰極2與一陽極3，其參考端1接在該電阻R1與該電阻R2的共接點，其陽極3接地。該第一驅動電路120包括包括一電阻R3、一電阻R4、一電阻R5、一電阻R6、一電阻R7、一電阻R8、一電阻R9、一電阻R10、一電阻R11、一電阻R24、一電阻R25、一NPN型三極管Q1、一NPN型三極管Q2、一NPN型三極管Q3、一PNP型三極管Q4及一二極管D1。該電阻R3的一端接該被測電壓Vcc，另一端接該電阻R24與該可調精密齊納并聯穩壓器U1陰極2的共接點。該電阻R24的另一端與該三極管Q1的基極相連。該三極管Q1的基極還通過該電阻R25接地，其集電極通過該電阻R4與該被測電壓Vcc相連，其發射極接地。該三極管Q2的基極接到該三極管Q1的集電極，其集電極通過該電阻R5與該被測電壓Vcc連接，其發射極接地。該三極管Q3的基極通過該電阻R7接到該三極管Q2的集電極，同時通過該電阻R9接地，同時順次通過該電阻R8、該電阻R6、該二極管D1和該發光二極管LED1接地，同時通過一復位開關SW1接地。該三極管Q3的集電極通過該電阻R11接到該三極管Q4的基極，其發射極接地。該三極管Q4的基極通過該電阻R10接到該被測電壓Vcc，其集電極接到該電阻R6與該電阻R8的共接點，其發射極接該被測電壓Vcc。
該第二控制電路200包括一第二檢測電路210及一第二驅動電路220。該第二檢測電路210包括一電阻R14、一電阻R15和一可調精密齊納并聯穩壓器U2，其中該電阻R14與該電阻R15串聯組成一分壓電路，該電阻R14一端接該被測電壓Vcc，該電阻R15一端接地。該可調精密齊納并聯穩壓器U2具有一參考端1、一陰極2與一陽極3，其參考端1接到該電阻R14與該電阻R15的共接點，其陽極3接地。該第二驅動電路220包括一電阻R16、一電阻R17、一電阻R18、一電阻R19、一電阻R20、一電阻R21、一電阻R22、一電阻R23、一電阻R26、一電阻R27、一NPN型三極管Q5、一NPN型三極管Q6、一PNP型三極管Q7及一二極管D2。該電阻R16的一端接該被測電壓Vcc，其另一端接在該電阻R26與該可調精密齊納并聯穩壓器U2陰極2的共接點。該電阻R26的另一端與該三極管Q5的基極相連。該三極管Q5的基極還通過該電阻R27接地，其集電極通過該電阻R17與該被測電壓Vcc相連，其發射極接地。該三極管Q6的基極通過該電阻R18接到該三極管Q5的集電極，同時通過該電阻R20接地，同時順次通過該電阻R21、該電阻R19、該二極管D2和該發光二極管LED2接地，同時通過一復位開關SW2接地。該三極管Q6的集電極通過該電阻R23接到該三極管Q7的基極，其發射極接地。該三極管Q7的基極通過該電阻R22接到該被測電壓Vcc，其集電極接到該電阻R19與該電阻R21的共接點，其發射極接該被測電壓Vcc。
該第三控制電路300包括一場效應管V1及一場效應管V2。該場效應管V1的柵極接該第一控制電路100中的第一驅動電路120中的三極管Q3的集電極，其漏極接該發光二極管LED3的陰極，其源極接地。該場效應管V2的柵極接該第二控制電路200中的第二驅動電路220中的三極管Q7的集電極，其漏極接該發光二極管LED3的陽極，其源極接地。
該發光二極管LED3陽極通過一電阻12接該被測電壓Vcc，其陰極通過一電阻13接該被測電壓Vcc。
該第一檢測電路110中的電阻R1與電阻R2的阻值由以下條件確定當該被測電壓Vcc等于4.75V時，該被測電壓Vcc經電阻R1與電阻R2組成的分壓電路分壓后，加在電阻R2上的電壓等于該可調精密齊納并聯穩壓器U1的參考電壓2.5V。
該第二檢測電路210中的電阻R14與電阻R15的阻值由以下條件確定當該被測電壓Vcc等于5.25V時，該被測電壓Vcc經電阻R14與電阻R15組成的分壓電路分壓后，加在電阻R15上的電壓等于該可調精密齊納并聯穩壓器U2的參考電壓2.5V。
該電壓檢測裝置較佳實施方式的工作過程如下所述當Vcc＜4.75V時，該被測電壓Vcc經第一檢測電路110中電阻R1與電阻R2組成的分壓電路分壓后，加在該電阻R2上的電壓小于該可調精密齊納并聯穩壓器U1參考端的參考電壓，則該可調精密齊納并聯穩壓器U1截止、該三極管Q1導通、該三極管Q2截止、該三極管Q3導通、該三極管Q4導通，該三極管Q4導通則電流順次通過該三極管Q4、該電阻R6、該二極管D1、該發光二極管LED1，該發光二極管LED1導通則指示該被測電壓Vcc＜4.75V，該發光二極管LED1、該二極管D1導通后，由于無門檻電壓阻礙，則由該電阻R5、該電阻R7、該電阻R8、該電阻R6、該二極管D1、該發光二極管LED1組成的一保持電路導通，此時即使該三極管Q4截止仍不影響該發光二極管LED1的導通狀態。由于該三極管Q3導通則其集電極為低電勢，即該場效應管V1的柵極為低電勢，所以該場效應管V1截止。
該發光二極管LED1導通后，該復位開關SW1接通可將該發光二極管LED1短路，該發光二極管LED1短路后，由于該發光二極管LED1、該二極管D1門檻電壓的作用，由該電阻R5、該電阻R7、該電阻R8、該電阻R6、該二極管D1、該發光二極管LED1組成的電路不再導通，該發光二極管LED1重新根據當前電路狀態進行顯示。
當Vcc＜4.75V時，該被測電壓Vcc經第二檢測電路210中電阻R14與電阻R15組成的分壓電路分壓后，加在該電阻R15上的電壓小于該可調精密齊納并聯穩壓器U2的參考端電壓，則該可調精密齊納并聯穩壓器U2截止、該三極管Q5導通、該三極管Q6截止、該三極管Q7截止，該三極管Q7截止則由該三極管Q7、該電阻R19、該二極管D2、該發光二極管LED2組成的回路不導通，則該發光二極管LED2不導通，同時由于該三極管Q7截止，即該場效應管V2的柵極為低電勢，所以該場效應管V2截止。
當Vcc＜4.75V時，對該第三控制電路300與該發光二極管LED3由該場效應管V1截止得出該發光二極管LED3截止。
當Vcc≥5.25V時，該被測電壓Vcc經該第一檢測電路110中電阻R1與電阻R2組成的分壓電路分壓后，加在該電阻R2上的電壓大于該可調精密齊納并聯穩壓器U1的參考電壓，則該可調精密齊納并聯穩壓器U1導通、該三極管Q1截止、該三極管Q2導通、該三極管Q3截止、該三極管Q4截止，該三極管Q4截止則由該三極管Q4、該電阻R6、該二極管D1、該發光二極管LED1組成的電路不導通，則該發光二極管LED1不導通，同時由該三極管Q3截止，其集電極為高電勢，即該場效應管V1的柵極為高電勢，所以該場效應管V1導通。
當Vcc≥5.25V時，該被測電壓Vcc經該第二檢測電路210中電阻R14與電阻R15組成的分壓電路分壓后，加在該電阻R15上的電壓大于或等于該可調精密齊納并聯穩壓器U2的參考電壓，則該可調精密齊納并聯穩壓器U2導通、該三極管Q5截止、該三極管Q6導通、該三極管Q7導通，該三極管Q7導通則由該三極管Q7、該電阻R19、該二極管D2、該發光二極管LED2組成的回路導通，該發光二極管LED2導通發光指示該接口電壓Vcc≥5.25V，該二極管D2、該發光二極管LED2導通后，由于無門檻電壓阻礙，則由該電阻R17、該電阻R18、該電阻R21、該電阻R19、該二極管D2、該發光二極管LED2組成的一保持電路導通，此時即使該三極管Q7截止仍不影響該發光二極管LED2的導通狀態。由于該三極管Q7導通則其集電極為高電勢，即該場效應管V2的柵極為高電勢，所以該場效應管V2導通。
該發光二極管LED2導通后，該復位開關SW2接通可將該發光二極管LED2短路，該發光二極管LED2短路后，由于該發光二極管LED2、該二極管D2門檻電壓的作用，由該電阻R17、該電阻R18、該電阻R21、該電阻R19、該二極管D2、該發光二極管LED2組成的電路不再導通，該發光二極管LED2重新根據當前電路狀態進行顯示。
當Vcc≥5.25V時，對第三控制電路300與發光二極管LED3由于該場效應管V2導通，所以該發光二極管LED3被短路不會導通。
當4.75V≤Vcc＜5.25V時，該被測電壓Vcc經該第一檢測電路110中電阻R1與電阻R2組成的分壓電路分壓后，加在該電阻R2上的電壓大于或等于該可調精密齊納并聯穩壓器U1的參考電壓，所以該發光二極管LED1截止、該第三控制電路300中的該場效應管V1導通。
當4.75V≤Vcc＜5.25V時，該被測電壓Vcc經該第二檢測電路210中電阻R14與電阻R15組成的分壓電路分壓后，加在該電阻R15上的電壓小于該可調精密齊納并聯穩壓器U2的參考電壓，所以該發光二極管LED2截止、該第三控制電路300中的該場效應管V2截止；當4.75V≤Vcc＜5.25V時，對該第三控制電路300與該發光二極管LED3由于該場效應管V1導通、該場效應管V2截止則由該電阻R12、該發光二極管LED3、該場效應管V1組成的電路導通，該發光二極管LED3導通發光指示該接口電壓Vcc處于正常工作電壓范圍內，以提醒用戶可以使用USB設備。
權利要求
1.一種電壓檢測裝置，用以檢測一通用串行總線的接口電壓，其特征在于該電壓檢測裝置包括分別與該接口電壓相連接的一第一控制電路及一第二控制電路，當該接口電壓低于正常工作電壓的最低值時，該第一控制電路驅動一第一電壓指示裝置；當該接口電壓高于正常工作電壓的最高值時，該第二控制電路驅動一第二電壓指示裝置。
2.如權利要求1所述的電壓檢測裝置，其特征在于該電壓檢測裝置還包括一第三控制電路，該第三控制電路包括一由該第一控制電路的第一控制信號控制的一第一場效應管及一由該第二控制電路的第二控制信號控制的一第二場效應管；當該第一場效應管導通且該第二場效應管截止時，該第三控制電路驅動一第三電壓指示裝置。
3.如權利要求2所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第一控制電路及該第二控制電路分別由一檢測電路及一由該檢測電路的輸出控制的驅動電路組成。
4.如權利要求3所述的電壓檢測裝置，其特征在于每一檢測電路包括一第一電阻、一第二電阻及一穩壓二極管，該第一電阻與第二電阻串聯在該接口電壓與地之間。
5.如權利要求4所述的電壓檢測裝置，其特征在于該穩壓二極管是一可調精密齊納二級管，其具有一參考端、一陽極及一陰極，該參考端接在該第一電阻與該第二電阻的共接點，該陰極與對應的驅動電路相連接，該陽極接地。
6.如權利要求5所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第一控制電路的驅動電路包括一第一三極管、一第二三極管、一第三三極管、一第四三極管及一第一二極管；該第一三極管的基極通過一電阻接到該第一控制電路中的穩壓二極管的陰極，同時通過一電阻接地，該第一三極管的發射極接地，該第一三極管的集電極接該接口電壓；該第二三極管的基極接到該第一三極管的集電極，該第二三極管的集電極接到接口電壓，該第二三極管的發射極接地；該第三三極管的基極通過一電阻接到該第二三極管的集電極，同時通過一電阻接地，該第三三極管的發射極接地；該第四三極管的基極通過一電阻接到該第三三極管的集電極，同時通過一電阻接到該接口電壓，該第四三極管的集電極通過一電阻接到該第一二極管的陽極，同時通過一電阻接到該第三三極管的基極，該第四三極管的發射極接該接口電壓；該第一二極管的陰極接到該第一電壓指示裝置的陽極；該第一電壓指示裝置的陰極接地。
7.如權利要求6所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第三三極管的基極通過一第一復位開關接地；當第一電壓指示裝置已導通時，該第一復位開關接通后可以將該第一電壓指示裝置短路，電路重新根據當前狀態進行指示。
8.如權利要求6所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第三三極管的集電極輸出該第一控制信號到該第一場效應管的柵極，該第一場效應管的源極接地，該第一場效應管的漏極接該第三電壓指示裝置的陰極。
9.如權利要求5所述的電壓檢測裝置，其特征在于第二控制電路的驅動電路包括一第一三極管、一第二三極管、一第三三極管及一第一二極管；該第一三極管的基極通過一電阻接到該第二控制電路中的穩壓二極管的陰極，同時通過一電阻接地，該第一三極管的集電極接到該接口電壓，該第一三極管的發射極接地；該第二三極管的基極通過一電阻接到該第一三極管的集電極，同時通過一電阻接地，該第二三極管的發射極接地；該第三三極管的基極通過一電阻接到該第二三極管的集電極，同時通過一電阻接到該接口電壓，該第三三極管的集電極通過一電阻接到該第一二極管的陽極，同時通過一電阻接到該第二三極管的基極，該第三三極管的發射極接該接口電壓；該第一二極管的陰極接到該第二電壓指示裝置的陽極；該第二電壓指示裝置的陰極接地。
10.如權利要求9所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第二三極管的基極通過一第二復位開關接地；當第二電壓指示裝置已導通時，該第二復位開關接通后可以將該第二電壓指示裝置短路，電路重新根據當前狀態進行指示。
11.如權利要求9所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第三三極管的集電極輸出該第二控制信號到該第二場效應管的柵極，該第二場效應管的源極接地，該第二場效應管的漏極接該第三電壓指示裝置的陽極。
12.如權利要求2至11任一項所述的電壓檢測裝置，其特征在于該第一電壓指示裝置、第二電壓指示裝置及第三電壓指示裝置可為發光二極管或蜂鳴器，也可以是它們的組合。
全文摘要
一種電壓檢測裝置，用以檢測一通用串行總線的接口電壓，該電壓檢測裝置包括分別與該接口電壓相連接的一第一控制電路及一第二控制電路，當該接口電壓低于正常工作電壓的最低值時，該第一控制電路驅動一第一電壓指示裝置，當該接口電壓高于正常工作電壓的最高值時，該第二控制電路驅動一第二電壓指示裝置。
文檔編號G01R19/165GK1991396SQ20051012139
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月30日 優先權日2005年12月30日
發明者李振華 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
