[发明专利]具有限制输出能量功能的电子装置

说明书

一种具有限制输出能量功能的电子装置包含系统电路、热反应元件、连接端口、限流元件与至少一二极体串联电路。热反应元件的第一端耦接于系统电路。限流元件耦接于热反应元件的第二端与连接端口之间。至少一二极体串联电路耦接于热反应元件的第二端与地电位之间。利用本发明的具有限制输出能量功能的电子装置，利用具有低电容性质的二极体串联电路、限流单元以及热反应元件来限制连接端口的输出能量，以使得电子装置可达到本质安全保护的标准，并且具有低电容性质的二极体串联电路还可提升电子装置的连接端口与系统电路之间的信号传输品质。

【技术领域】

本发明是关于本质安全(intrinsic safety)保护技术，特别是一种具有限制输出能量功能的电子装置。

【背景技术】

一般而言，电子装置在正常情况下，其内部可能因开关电路、马达电刷、连接器或其他元件而产生微小的火花，又或者在一些异常情况下，例如发生短路时，其温度将异常攀升。

倘若，电子装置是应用于一般安全环境时，这些微小的火花、温度攀升(其温度尚不致使电子装置本身发生爆炸等毁损现象)尚可被接受。然而，当电子装置是应用于危险环境时，例如其所处环境充满了易燃物品、爆炸性气体等危险因子，这些微小的火花、温度攀升恐释放出足以引燃所处环境中的易燃物品、爆炸性气体、粉尘等危险因子的能量而不被允许发生。

因此，如何限制电子装置的输出能量以避免其输出过高的能量而引燃所处环境中的易燃物品、爆炸性气体、粉尘等危险因子，进而达到本质安全(intrinsic safety)保护实为本技术领域的重要课题。

本质安全的理论基础是确保系统中的电能及热能均低到不会使爆炸性气体燃烧，因此在危险区域下只允许存在特定电压及电流(能量)，而且对于能量储存有严格的限制。

最常用的保护方式是利用电阻串联来限制流过的电流(假设电阻失效时会开路)，搭配热反应元件耦接稽纳二极体(Zener diode)接到地电位来限制电压(假设稽纳二极体失效时会短路)。然而，在高速信号传输的路径上使用稽纳二极体时，会因为稽纳二极体的高电容特性而影响信号传输品质。

【发明内容】

在一实施例中，一种具有限制输出能量功能的电子装置，包含系统电路、热反应元件、连接端口、限流元件以及至少一二极体串联电路。热反应元件的第一端耦接于系统电路。限流元件耦接于热反应元件的第二端与连接端口之间。至少一二极体串联电路耦接于热反应元件的第二端与地电位之间。

综上所述，根据本发明实施例的具有限制输出能量功能的电子装置，利用具有低电容性质的二极体串联电路、限流单元以及热反应元件来限制连接端口的输出能量，以使得电子装置可达到本质安全保护的标准，并且具有低电容性质的二极体串联电路还可提升电子装置的连接端口与系统电路之间的信号传输品质。

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征及优点，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，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及图式，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。

【附图说明】

图1为电子装置的一实施例的方块示意图。

图2为电子装置的传输端口应用USB 2.0传输介面的一实施例的概要示意图。

图3为电子装置的传输端口应用SIM传输介面的一实施例的概要示意图。

【具有体实施方式】

图1为本发明一实施例的电子装置的概要方块示意图。请参阅图1，一种具有限制输出能量功能的电子装置100包含系统电路110、热反应元件120、连接端口130、限流元件140以及至少一个二极体串联电路150。其中，热反应元件120、限流元件140与至少一二极体串联电路150的组合可称为电子装置100的本质安全保护电路。以下，以一个二极体串联电路150进行说明，但其数量并非仅限于此。