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具体实施方式

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以下所述以特定方式表达显示于图标中之实施例或例子。但应了解该实施例或例子并非用以限制。任何本发明实施例的替换以及修改，以及本发明原则之任何进一步应用，对于本发明领域具有通常技术者能参考本发明说明书内容而完成。

图1系显示一具有过电流保护之电子装置100之示意图。在本发明的一些实施例中，电子装置100包括过电流保护电路110、电源输出控制电路120、控制单元130以及电流侦测单元140。电子装置100还具有用以提供电源的电源输入端VIN，电源输入端VIN透过电阻Rf耦接至电源输出控制电路120，电阻Rf与电源输出控制电路120耦接的一端为参考输入端Vref。电源输出控制电路120用以决定是否将参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间电性导通，以相应地控制是否提供电源输出至电源输出端VOUT。

在一些实施例中，电源输出控制电路120根据切换开关SW来决定是否将提供电源至电源输出端VOUT，当切换开关SW之控制端为低电压位准或接地，电源输出控制电路120将参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间电性不导通。反之，当切换开关SW之控制端为高电压位准，电源输出控制电路120将参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间电性导通。在本发明一些实施例中，切换开关SW为NMOS晶体管，而其控制端则为该NMOS晶体管之闸极。应了解到，切换开关SW之控制端耦接至过电流保护电路110以及控制单元130，藉此，过电流保护电路110以及控制单元130可据以控制电源输出控制电路120，以控制参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间是否电性导通。

在本发明的一些实施例中，过电流保护电路110包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、PNP型双极性晶体管BJT1、NMOS晶体管NMOS1、电容C1、稽纳二极管Z1、二极管D1、D2。如图1所示，电阻R1一端耦接于参考输入端Vref，另一端耦接于节点N1。电阻R2一端耦接于节点N1，另一端耦接于接地端GND。电阻R3一端耦接于节点N1，另一端耦接于二极管D1的阴极以及NMOS晶体管NMOS1的汲极(Drain)。PNP型双极性晶体管BJT1的基极(Base)耦接至节点N1，射极(Emitter)耦接电源输入端VIN，而集极(Collector)偶接至电阻R4。电阻R4一端耦接至PNP型双极性晶体管BJT1，另一端耦接于节点N2。NMOS晶体管NMOS1的汲极耦接于二极管D1以及电阻R3，闸极(Gate)耦接于节点N2，而源极(Source)耦接至接地端GND。电阻R5一端耦接于节点N2，另一端耦接于接地端GND。电容C1一端耦接于节点N2，另一端耦接于接地端GND。二极管D1的阴极(cathode)耦接至NMOS晶体管NMOS1，阳极(anode)耦接至电源输出控制电路120的切换开关SW之控制端。稽纳二极管(Zener Diode)Z1之阳极耦接于接地端GND，阴极耦接于节点N2。二极管D2的阳极耦接于节点N2，阴极耦接至电源输出控制电路120的电阻R6。

在一些实施例中，当电源输入端VIN与参考输入端Vref之间的电压差大于第一阀值时，意即电源输入端VIN与参考输入端Vref之间产生较大的电流时，PNP型双极性晶体管BJT1与NMOS晶体管NMOS1将相应地导通，使切换开关SW之闸极(控制端)经由二极管D2及NMOS晶体管NMOS1导通而设为接地，电源输出控制电路120则会将参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间电性不导通，因此可避免大电流通过电源输出控制电路120中的电子组件而损坏。应了解到，若使用者欲避免110A以上的过电流，当电阻Rf为0.005奥姆时，则可将第一阀值设定为0.55V，并且对应地将电阻R1与电阻R2的阻值分别为1K奥姆以及75K奥姆，使得参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间的电压差在0.55V以上时，节点N1上的分压可使PNP型双极性晶体管BJT1导通。任意过电流的保护阀值皆可透过调整电阻R1与电阻R2的阻值来完成，本发明并非限制于以上举例。

在一些较佳的实施例中，过电流保护电路110中电阻R1为1K奥姆，电阻R2为75K奥姆，电阻R3为10K奥姆，电阻R4为10K奥姆，电阻R5为10K奥姆，PNP型双极性晶体管的BJT1的型号为PMBT3906，NMOS晶体管NMOS1的型号为2N7002，电容C1为100pF，稽纳二极管Z1的型号为BZT52-C3V6X，二极管D1的型号为BAT54C，以及D2的型号为BAT54C。应了解到以上例子仅为较佳举例，任意可适当替换之电子组件仍应包括在本发明之范围内。

在本发明的一些实施例中，电源输出控制电路120包括电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、电容C2、C3、C4、二极管D3、D4、D5、PMOS晶体管PMOS1、PMOS2、切换开关SW、稽纳二极管Z2、NPN型双极性晶体管BJT2以及保险丝单元F。如图1所示，电阻R6的一端耦接至二极管D1的阳极以及切换开关SW的闸极，而另一端耦接至二极管D2的阴极以及控制单元130。电阻R7的一端耦接至切换开关SW的闸极，而另一端耦接切换开关SW的源极以及接地端GND。电阻R8与二极管D3并联连接，二极管D3的阳极耦接于参考输入端Vref，而阴极与电容C2耦接。电容C2的一端耦接至二极管D3的阴极，另一端耦接至电阻R9。电阻R9的一端耦接至电容C2，另一端则耦接至节点N3。PMOS晶体管PMOS1的汲极耦接至参考输入端Vref，闸极耦接至节点N3，而源极则耦接至节点N4。电容C3的一端耦接至节点N4，另一端耦接至二极管D4的阴极。二极管D4的阳极耦接至节点N3，阴极耦接至电容C3以及电阻R10。电阻R10的一端耦接至电容C3以及二极管D4的阴极，而另一端耦接至切换开关SW的汲极。电阻R11之一端耦接于节点N3，而另一端耦接节点N4。NPN型双极性晶体管BJT2之基极以及射极耦接至节点N3，而集极耦接至节点N4。稽纳二极管Z2之阳极耦接至节点N3，而阴极耦接至节点N4。电阻R13与二极管D5并联连接，二极管D5的阳极耦接于透过保险丝单元F耦接于电源输出端VOUT，而阴极与电容C4耦接。电容C2的一端耦接至二极管D5的阴极，另一端耦接至电阻R12。电阻R12的一端耦接至电容C4，另一端则耦接至节点N3。PMOS晶体管PMOS2的汲极耦接至二极管D5的阳极以及保险丝单元F，闸极耦接至节点N3，而源极则耦接至节点N4。

在一些实施例中，当切换开关SW之闸极被设为接地时，电源输出控制电路120中PMOS晶体管PMOS1及PMOS2中至少一者将不导通，使参考输入端Vref与电源输出端VOUT电性不导通。另一方面，当切换开关SW之闸极设为高电压位准时，电源输出控制电路120中PMOS晶体管PMOS1及PMOS2将导通，使参考输入端Vref与电源输出端VOUT电性导通。

在一些较佳的实施例中，电源输出控制电路120包括电阻R6为1K奥姆，电阻R7为4.99K奥姆，电阻R8为49.9K奥姆，电阻R9为100奥姆，电阻R10为20K奥姆，电阻R11为49.9K奥姆，电阻R12为100奥姆，电阻R13为49.9K奥姆，电容C2为1μF，电容C3为1000pF，电容C4为1μF，二极管D3、D4、D5的型号为MMSD4148T1G，PMOS晶体管PMOS1、PMOS2的型号为Si7101DN-Ti-GE3，切换开关SW为NMOS晶体管且型号为2N7002，稽纳二极管Z2的型号为BZT52H-C6V2，而NPN型双极性晶体管BJT2的型号为MMBT3904LT1G。应了解到以上例子仅为较佳举例，任意可适当替换之电子组件仍应包括在本发明之范围内。

在本发明的一些实施例中，电子装置100还具有电流检测单元140。电流检测单元140具有警示信号端ALR、检测端IN1以及IN2，分别耦接至电源输入端VIN以及参考输入端Vref。此外，电容C5与电阻Rf并联耦接于电源输入端VIN以及参考输入端Vref之间。在一些实施例中，当电流检测单元140侦测到检测端IN1以及IN2之间的电压差不大于第二阀值时，电流检测单元140的警示信号端ALR持续输出高电压位准，反之，当电流检测单元140侦测到检测端IN1以及IN2之间的电压差大于第二阀值时，电流检测单元140的警示信号端ALR输出低电压位准。换句话说，当电阻Rf上产生较大的电流时，电流检测单元140的警示信号端ALR输出低电压位准。在一些较佳的实施例中，电容C5为22pF，电阻Rf为0.005奥姆，而电流检测单元140可为型号是INA300AIDSOR的电流侦测芯片。

在本发明的一些实施例中，控制单元130经由电阻R6耦接于切换开关SW之闸极(控制端)，并用以根据警示信号端ALR之电压位准来决定是否导通切换开关SW。当警示信号端ALR为低电压位准或接地时，控制单元130输出低电压位准以不导通切换开关SW。详细来说，当电流检测单元140侦测到检测端IN1以及IN2之间的电压差大于第二阀值时，电流检测单元140的警示信号端ALR输出低电压位准，控制单元130输出低电压位准以不导通切换开关SW，藉此将参考输入端Vref与电源输出端VOUT之间电性不导通以避免电子组件被大电流损坏。应了解到，虽电流检测单元140亦在检测到相对大电流时可透过控制单元130不导通切换开关SW来避免电子组件被大电流损坏，然而，电流检测单元140相较于过电流保护电路110反应速度较慢，以至于在电流过大而足以在短时间损坏内部电路时，无法及时切断。因此，在一些实施例中，控制单元130以及电流检测单元140主要用在电流较低的过电流保护，过电流保护电路110则主要用在电流较高的过电流保护，换句话说，第一阀值大于第二阀值。

此外，为了避免在电流检测单元140未及时将警示信号端ALR切换为低电压位准而使控制单元130错误地产生高电压位准而导通切换开关SW，在一些实施例中，过电流保护电路110与控制单元130之间更设置有NMOS晶体管NMOS2，且NMOS晶体管NMOS2的闸极耦接至节点N2，源极耦接至接地端GND，汲极耦接至警示信号端ALR。因此，当电源输入端VIN与参考输入端Vref之间的电压差大于第一阀值时，PNP型双极性晶体管BJT及NMOS晶体管NMOS2导通以将警示信号端ALR设为接地，使控制单元130输出低电压位准或接地，避免产生高电压位准而错误地导通切换开关SW。在一些较佳的实施例中，NMOS晶体管NMOS2的型号为2N7002。

综上所述，本发明借由过电流保护电路110的设置，更可快速地将切换开关SW不导通，以避免大电流通过电源输出控制电路120中的电子组件而损坏。另一方面，由于过电流保护电路110透过常用且成本较低的电子组件来组成，除了在设置上可透过电阻阻值的调整而更有弹性之外，也降低了设置的成本。

本发明之方法，或特定型态或其部份，可以以程序代码的型态存在。程序代码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式之计算机程序产品，其中，当程序代码被机器，如计算机加载且执行时，此机器变成用以参与本发明之装置。程序代码也可以透过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序代码被机器，如计算机接收、加载且执行时，此机器变成用以参与本发明之装置。当在一般用途处理单元实作时，程序代码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路之独特装置。

本发明虽已叙述较佳之实施例如上，但应了解上述所揭露并非用以限制本发明实施例。相反地，其涵盖多种变化以及相似的配置(熟知此技术者可明显得知)。此外，应根据后附之权利要求作最广义的解读以包含所有上述的变化以及相似的配置。