[發明專利]電子斷路器和方法

有效

• 申請號: 200810109200.5
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN101378185A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·斯蒂德爾
• 申請（專利權）人: 雅迪信科技有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 楊梧

技術領域

本公開涉及電子斷路器。

背景技術

本部分中的陳述僅提供與本公開有關的背景信息，并且可以不構 成現有技術。

斷路器早已被用來保護負載免于受到過電壓和過電流的情形。傳 統上，這些斷路器是機械斷路器。最近，電子斷路器已經被提出，并 且在某些應用情況下比機械斷路器更可取。

本發明的發明人已經認識到需要對電子斷路器做出各種改善。

發明內容

根據本公開的一個方面，電子斷路器包括輸入端、輸出端、開關 和至少一個用于控制電流的電路。開關被電連接在輸入端和輸出端之 間。開關在處于閉合位置時傳導電流，并在處于斷開位置時中斷電流。 電路可操作地確定開關所消耗的能量并在開關所消耗的能量達到閾值 水平時將開關置于斷開位置。

根據本公開的另一方面，提供了一種用于限制流過至少具有斷開 位置和閉合位置的開關的電流的方法。開關在處于斷開位置時中斷電 流，并在處于閉合位置時傳導電流。該方法包括：確定在開關處于閉 合位置時開關中消耗的能量，并生成表示開關中消耗的能量的信號。 該方法還包括在表示開關中消耗的能量的信號達到能量閾值時將開關 置于斷開位置。

根據本公開的又一方面，電子斷路器包括輸入端、輸出端、開關 和用于控制電流的電路。開關被電連接在輸入端和輸出端之間，并且 可操作地在處于閉合位置時傳導電流并在開關處于斷開位置時中斷電 流。電路可操作地確定開關是否處于安全操作區域內并在開關不處于 安全操作區域內時將開關置于斷開位置。

根據本文中提供的描述，另外的適用范圍將變得很明顯。應該理 解，本說明書和具體實例僅僅是為了例證的目的，而不是旨在限制本 公開的范圍。

附圖說明

本文中描述的附圖僅是為了例證的目的，而不是旨在以任何方式 限制本公開的范圍。

圖1是根據本公開的一個實施例的包括功率限制電路的電子斷路 器的框圖；

圖2是根據另一實施例的包括功率限制電路和電流限制電路的電 子斷路器的框圖；

圖3是根據另一實施例的包括功率限制電路的電子斷路器的電路 圖；

圖4是根據另一實施例的包括電流限制電路的電子斷路器的電路 圖；

圖5是包括功率限制電路和基于微處理器的電流限制電路的電子 斷路器的電路圖；并且

圖6是包括功率限制電路和模擬電流限制電路的電子斷路器的電 路圖。

具體實施方式

以下描述在本質上僅是示例性的，并且不是旨在限制本公開、應 用或使用。

根據本公開的一個方面，給出了一種用于限制流過開關的電流的 方法。該開關至少具有斷開位置和閉合位置，在處于斷開位置時電流 被中斷，在處于閉合位置時允許電流流過開關。當開關處于閉合位置 時，確定開關所消耗的能量并生成表示開關所消耗的能量的信號。當 信號達到能量閾值時，將開關置于斷開位置，并且流過開關的電流由 此被中斷。

通過以上討論的方法，開關得到了保護并且使開關保持處于其安 全操作區域內。開關并不必要響應于任何預定的電流水平而斷開，而 是響應于過量的能量被開關消耗而斷開。因此開關可允許非常高的電 流流過短時間，諸如在浪涌電流(inrush?current)的情形下，但是如果 高電流持續過長的時間并且消耗的能量上升得過高則開關將會被切換 到斷開位置。當開關所消耗的能量達到或超過能量閾值時，開關被置 于斷開位置，并且電流被中斷，因此功率消耗也被中斷。以這種方式， 防止了開關在其安全操作區域以外操作，并且避免了對開關的損害。

在一些實施例中，流過開關的電流也被限制到預定電流水平。該 方法允許諸如浪涌電流的高電流，但將流過開關的電流限制到一定的 電流水平。這樣就保護開關避免遭受過電流，同時仍允許受限的高電 流狀態存在受限且必要的時間。可允許的電流水平將取決于應用情況、 開關和特定應用情況可允許的最大電流水平而變化。預定電流水平不 需要是特定的預定值。其可以是例如基于計算、額定電流的多倍、比 率或任何其它有用關系。