[發明專利]用于交流電壓測量并具有可編程化電容陣列的補償電路

有效

• 申請號: 201210320635.0
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN103675394A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 趙伯寅
• 申請（專利權）人: 紘康科技股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明是有關于一種補償電路。特別是有關于一種用于交流電壓測量并具有可編程化電容陣列的補償電路。

背景技術

交流電壓計是一種日常生活非常普遍使用的設備。傳統上，交流電壓計使用具有大阻抗及包括數個電容器的電阻分壓器。自然地，所述交流電壓計會成為低通濾波器。對于具有高于500Hz以上的頻率的交流電源而言，因為信號強度衰減，測量的結果精確度不高。

請見圖1A與圖1B。圖1A顯示一種傳統設計的交流電壓計，所述交流電壓計包括二個用來當作電阻分壓器的電阻R1與R2及一電容器C1，形成一偵測單元以獲得所述交流電壓，用作進一步的測量。圖1B顯示所述信號強度如何隨著交流電源的頻率而改變。很明顯地，所述信號強度在1kHz以上衰減。當頻率超過10kHz，所述交流電壓計便難以使用于交流電壓的測量。

對于某些高階交流電壓計，所述偵測單元需要被良好地設計以減緩上述情況的發生。請參閱圖2A與圖2B，二個電容器C2與Cs被使用與設計中，其中Cs是一可變電容器。從而，如此的設計能用以測量較寬廣頻率的交流電壓源。

傳統上，依照交流電壓源不同頻率，可實現所述可變電容器的一種補償頻率的方法乃是手動改變所述交流電壓計的外部電容器。然而，當電容值通過跳線而改變，將會造成額外的焊錫殘留。因為如溫度及濕度等的問題，電容值會容易地造成不穩定現象。外部電容器的電容值，也將因具有不同修正值的不同批次PCB而被影響。如果所述交流電壓計需要通過產線員工在組裝完成后進行最后調整，所述產品的成本會上升而精度會下降。

歐洲專利公開號第EP2,386,868號思及克服上述問題的方法：應用一已知的伏特信號，跨越一第一與第二輸入至一電容分壓器電路；測量跨越一第三電容器的一第一與第二板的一伏特值；決定一轉換功能，所述轉換功能將被運作以改變所述測量的伏特值；與所述決定的轉換功能一起配置所述補償電路；及與所述伏特測量電路一同測量一高壓交流電信號，這樣一來所述補償電路可執行以改變接收于輸入、符合所述決定的轉換功能的一伏特值，且提供所述改變的電壓值于其輸出。

盡管所述轉換功能與補償電路能被使用以獲得一高交流電壓較精確的結果，但它不能被應用到較小范圍的伏特數值上。

因此，一種交流電壓計能于寬廣頻率范圍內測量電壓，亟待研究開發。

發明內容

本段文字提取和編譯本發明的部分特色；其他特色將被描述于后續段落里。它的目的是涵蓋包含于其后專利范圍的精神與范圍中，不同的潤飾與相似的安排方式。

依照本發明的一個樣態，一種補償電路，包含：一對第一導線，用以連接至一交流電路；一可變電容器，電連接至所述第一導線，用以依照一可編程化電容陣列，提供不同電容值；及一控制單元，電連接至所述第一導線，用以依照一外部指令，改變所述可變電容器的電容值為所述可編程化電容陣列的一電容的電容值。

根據本案構想，所述控制單元進一步包含一對第二導線，用以接收所述外部指令。

根據本案構想，所述外部指令由在一筆記型電腦或桌上型電腦內的軟件所提供。

根據本案構想，所述可編程化電容陣列提供不同電容值，所述電容值相當于其中所述ACC[n]為一BIT陣列，包含數字0與1，m為一參數，m為一遞歸參數，Cap為一單位電容，且電容值的單位為皮法拉(pF)。

根據本案構想，所述單位電容(Cap)在不同晶圓制程中有不同的值。

根據本案構想，所述單位電容(Cap)為0.2。

本發明是使用一芯片組內的電容器數字可編程化陣列。使用者通過桌上型電腦、筆記型電腦或其他設備來點擊屏幕而使用所述軟件，以正確地微調補償電容器的值。它具有免于因手動取代外接電容器而造成的缺點的好處。

附圖說明

圖1A顯示一種現有的交流電壓計。

圖1B為所述現有的交流電壓計的信號強度與頻率關系。

圖2A顯示另一種現有的交流電壓計。

圖2B為另一現有的交流電壓計的信號強度與頻率關系。

圖3顯示本發明的一實施例。

圖4描繪如何將所述實施例應用至一交流電壓計。

圖5顯示一BIT陣列的結構。

圖6條列依照本發明以操作一種電容的流程。

附圖標記說明：10-補償電路；101-第一導線；102-可變電容器；103-控制單元；104-第二導線；20-桌上型電腦。

具體實施方式