專(zhuān)利名稱(chēng)：電子設(shè)備中的供電裝置及其供電方法和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電子設(shè)備中的供電裝置及其實(shí)現(xiàn)供電的方法和一種采用此供電裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，很多電子設(shè)備都使用基于電流互感器的供電裝置，此供電裝置至少包括電流互感器(current transformer)和儲(chǔ)能電容器(energy storage capacitor)。當(dāng)開(kāi)啟電子設(shè)備時(shí)，供電裝置中的電流互感器的二次繞組(secondary winding)輸出電流,此二次繞組輸出的電流啟動(dòng)儲(chǔ)能電容器并開(kāi)始為儲(chǔ)能電容器充電。之后，儲(chǔ)能電容器的輸出電 壓可為電子設(shè)備的主電路(除供電裝置之外的其他電路，例如信號(hào)處理電路等)供電。比如在電力分配系統(tǒng)中，塑殼斷路器(MCCB, Molded Case Circuit Breaker)和空氣斷路器(ACB,Air Circuit Breaker)等開(kāi)關(guān)設(shè)備所帶的電子保護(hù)裝置都帶有此種基于電流互感器的供電裝置。這里所述的電子保護(hù)裝置例如可以為電子脫扣單元(ETU)或者漏電保護(hù)裝置(RCD)等。但是，由于供電裝置中的電流互感器僅包括一個(gè)兩接頭的二次繞組，所以，在電子設(shè)備啟動(dòng)時(shí)和進(jìn)入正常工作狀態(tài)后，電流互感器的二次繞組輸出的電流基本上是恒定的。這樣就會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題如果二次繞組的匝數(shù)被設(shè)置得較大，則在電子設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，二次繞組輸出的電流太小，使得啟動(dòng)主電路的時(shí)間較長(zhǎng)。然而，如果此二次繞組的匝數(shù)被設(shè)置得較小以保證較短的啟動(dòng)主電路的時(shí)間，則當(dāng)主電路啟動(dòng)之后進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，供電裝置中儲(chǔ)能電容器輸出的電能(即輸出電壓)仍保持較高水平，但是此時(shí)主電路所需的電能會(huì)顯著降低，這樣就浪費(fèi)了大量電能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種電子保護(hù)裝置中的供電裝置及其實(shí)現(xiàn)供電的方法和一種采用此供電裝置的電子保護(hù)裝置。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備中的供電裝置，此供電裝置包括帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部的電流互感器、儲(chǔ)能電容器和繞組選擇器；其中，N為整數(shù)，且N > 2 ;其中繞組選擇器，響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及，儲(chǔ)能電容器由所述輸出電流充電，并為電子設(shè)備的主電路供電。采用此供電裝置對(duì)電子設(shè)備供電時(shí)，可以根據(jù)電子設(shè)備的工作狀態(tài)來(lái)調(diào)整串聯(lián)輸出電流的二次繞組部的數(shù)量，進(jìn)而能根據(jù)電子設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)來(lái)提供合適大小的電流，從而能提高供電效率又能顯著減少電能浪費(fèi)。在上述供電裝置的一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于表示電子設(shè)備處于啟動(dòng)狀態(tài)的第一狀態(tài)信號(hào)，繞組選擇器使得第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；響應(yīng)于表示電子設(shè)備處于正常工作狀態(tài)的第二狀態(tài)信號(hào)，繞組選擇器使得第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；其中，第一數(shù)目小于第二數(shù)目。采用此供電裝置進(jìn)行供電時(shí)，能夠以較短時(shí)間啟動(dòng)電子設(shè)備，并能在電子設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)后將電流調(diào)整到較低的水平以避免電能浪費(fèi)。在上述供電裝置的一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于表示電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載的第三狀態(tài)信號(hào)，繞組選擇器使得第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；其中第三數(shù)目小于第二數(shù)目。采用此供電裝置進(jìn)行供電時(shí)，還能在電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載(inrush overload)時(shí)將電流調(diào)整到較高水平，以使電子設(shè)備快速完成保護(hù)功能。在上述供電裝置的一個(gè)實(shí)施例中，N個(gè)二次繞組部按從第一二次繞組部到第N 二次繞組部的順序串聯(lián)連接；且存在M個(gè)電流輸出路徑，其中一個(gè)第一電流輸出路徑和M-I個(gè)第二電流輸出路徑，其中第一電流輸出路徑耦合到第N 二次繞組部的電流輸出端；M-I個(gè)第二電流輸出路徑分別耦合到N-I個(gè)相鄰二次繞組的結(jié)合點(diǎn)中的M-I個(gè)結(jié)合點(diǎn)，其中M為大于等于2且小于等于N的整數(shù)；繞組選擇器響應(yīng)于上述狀態(tài)信號(hào)，選擇性地使得M個(gè)電流輸出路徑之一輸出電流。此供電裝置能夠根據(jù)電子設(shè)備的工作狀態(tài)完成對(duì)應(yīng)于不同二次繞組數(shù)目的電流輸出路徑之間的切換，能在電子設(shè)備的工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)調(diào)整電流大小。
在上述供電裝置的一個(gè)實(shí)施例中，繞組選擇器包括M個(gè)開(kāi)關(guān)，其中一個(gè)第一開(kāi)關(guān)置于上述第一電流輸出路徑中，M-I個(gè)第二開(kāi)關(guān)置于上述M-I個(gè)第二電流輸出路徑中；在同一時(shí)刻，M個(gè)開(kāi)關(guān)中只有一個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通而其它M-I個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。此供電裝置能夠根據(jù)電子設(shè)備的工作狀態(tài)，通過(guò)對(duì)對(duì)應(yīng)于不同二次繞組數(shù)目的電流輸出路徑之上的開(kāi)關(guān)實(shí)施控制，能夠快速實(shí)現(xiàn)這些電流輸出路徑的快速切換，進(jìn)而能在電子設(shè)備的工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)及時(shí)調(diào)整電流大小。在上述供電裝置的一個(gè)實(shí)施例中，上述的N個(gè)二次繞組部可以為N個(gè)獨(dú)立的二次繞組，每個(gè)二次繞組具有兩接頭?；蛘?，上述N個(gè)二次繞組部可以由具有多個(gè)接頭的單個(gè)或多個(gè)二次繞組的總共N個(gè)二次繞組部構(gòu)成。優(yōu)選地，N為2，例如，二次繞組部為兩個(gè)各具有兩接頭的獨(dú)立繞組，或者其也可以是一個(gè)具有三接頭的單個(gè)繞組的兩個(gè)繞組部分。此供電裝置可以采用各種類(lèi)型的二次繞組來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于輸出電流的動(dòng)態(tài)調(diào)整，易于實(shí)現(xiàn)且成本較低。本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括上述任一供電裝置和主電路。此電子設(shè)備由于使用了上述的供電裝置，因此，其在進(jìn)入不同的工作狀態(tài)后，其供電電流會(huì)相應(yīng)調(diào)整，使得其效率得到提高又能顯著減少電能浪費(fèi)。本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種供電裝置向電子設(shè)備供電的方法，此供電裝置包括電流互感器和儲(chǔ)能電容器，所述電流互感器帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部；其中，N為整數(shù)，且N ^ 2 ;所述方法包括響應(yīng)于表示電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及，所述儲(chǔ)能電容器由所述輸出電流充電，并為所述電子設(shè)備的主電路供電。采用此方法對(duì)電子設(shè)備供電時(shí)，可以根據(jù)電子設(shè)備的工作狀態(tài)來(lái)調(diào)整串聯(lián)輸出電流的二次繞組部的數(shù)量，進(jìn)而能根據(jù)電子設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)來(lái)提供合適大小的電流，進(jìn)而能提高供電效率又能顯著減少電能浪費(fèi)。在上述方法的一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于表不電子設(shè)備處于啟動(dòng)狀態(tài)的第一狀態(tài)信號(hào)，使得第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；響應(yīng)于表示電子設(shè)備處于正常工作狀態(tài)的第二狀態(tài)信號(hào)，使得第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；其中，第一數(shù)目小于第二數(shù)目。采用此方法進(jìn)行供電時(shí)，能夠以較短時(shí)間啟動(dòng)電子設(shè)備，并能在電子設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)后將電流調(diào)整到較低的水平以避免電能浪費(fèi)。在上述方法的一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于表示電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載的第三狀態(tài)信號(hào)，使得第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；其中第三數(shù)目小于第二數(shù)目。采用此方法進(jìn)行供電時(shí)，還能在電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載時(shí)將電流調(diào)整到較高水平，以使電子設(shè)備快速完成保護(hù)功能。在上述方法的一個(gè)實(shí)施例中，供電裝置中的N個(gè)二次繞組部按從第一二次繞組部到第N 二次繞組部的順序串聯(lián)連接；供電裝置中還存在M個(gè)電流輸出路徑，其中第一電流輸出路徑耦合到第N 二次繞組部的電流輸出端；M-1個(gè)第二電流輸出路徑分別耦合到N-I個(gè)相鄰二次繞組的結(jié)合點(diǎn)中的M-I個(gè)結(jié)合點(diǎn)，其中M為大于等于2且小于等于N的整數(shù)；供電裝置響應(yīng)于上述狀態(tài)信號(hào)，選擇性地使得一個(gè)第一電流輸出路徑和M-I個(gè)電流輸出路徑之一輸出電流。此方法能夠根據(jù)電子設(shè)備的工作狀態(tài)完成對(duì)應(yīng)于不同二次繞組數(shù)目的電流輸出路徑之間的切換，能在電子設(shè)備的工作狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)調(diào)整電流大小。在上述方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述電子設(shè)備為電子保護(hù)裝置，所述主電路包括信 號(hào)處理電路和執(zhí)行器控制電路；響應(yīng)于所述第一狀態(tài)信號(hào)，所述儲(chǔ)能電容器由所述第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電并啟動(dòng)所述信號(hào)處理電路；響應(yīng)于所述第二狀態(tài)信號(hào)，所述儲(chǔ)能電容器由所述第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電并為所述信號(hào)處理電路提供工作電壓；響應(yīng)于所述第三狀態(tài)信號(hào)，所述儲(chǔ)能電容器由所述第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電，啟動(dòng)所述執(zhí)行器控制電路并為所述信號(hào)處理電路提供工作電壓。采用此方法對(duì)電子保護(hù)裝置進(jìn)行供電時(shí)，能在以較短時(shí)間啟動(dòng)電子保護(hù)設(shè)備，并在其正常工作時(shí)避免電能浪費(fèi)，還能在涌入過(guò)載載時(shí)使其快速完成脫扣保護(hù)。本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)用于使一機(jī)器執(zhí)行上述的供電裝置實(shí)現(xiàn)供電的方法的指令。本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行于一機(jī)器中時(shí)使所述一機(jī)器執(zhí)行上述的供電裝置實(shí)現(xiàn)供電的方法。采用本發(fā)明實(shí)施例提供的供電裝置、方法及電子設(shè)備，能夠以較低的電能損耗、較高的效率實(shí)現(xiàn)供電。


下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖I示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的供電裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖I所示供電裝置在電子設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的狀態(tài)圖；圖3示出了圖I所示供電裝置在電子設(shè)備進(jìn)入正常工作狀態(tài)后的狀態(tài)圖；圖4示出了依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的供電裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的供電裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了針對(duì)圖5所示供電裝置的仿真實(shí)驗(yàn)中的短路電流波形圖；圖7示出了針對(duì)圖5所示供電裝置的仿真實(shí)驗(yàn)的仿真結(jié)果波形圖；圖8示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的方法流程示意圖；及，圖9示出了依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。為了能夠根據(jù)電子設(shè)備的電流需求提供適合大小的供電電流，本發(fā)明提出了一種電子設(shè)備中的供電裝置，此供電裝置包括帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部的電流互感器、儲(chǔ)能電容器和繞組選擇器；其中，N為整數(shù)，且N ^ 2。繞組選擇器，響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及，儲(chǔ)能電容器由所述輸出電流充電，并為電子設(shè)備的主電路供電。由此，采用此供電裝置對(duì)電子設(shè)備供電時(shí)，可以根據(jù)電子設(shè)備的工作狀態(tài)來(lái)調(diào)整串聯(lián)輸出電流的二次繞組部的數(shù)量，進(jìn)而能根據(jù)電子設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài)來(lái)提供合適大小的電流，從而能提高供電效率又能顯著減少電能浪費(fèi)。以下將以一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的上述設(shè)計(jì)思想。在該實(shí)施例中，供電裝置中包括兩個(gè)二次繞組部，比如兩個(gè)兩接頭的二次繞組部或者一個(gè)三接頭的二次繞組，即N = 2。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，二次繞組部的數(shù)目可以根據(jù)需要加以選擇，例如當(dāng)電子設(shè)備具有多個(gè)不同的工作狀態(tài)，且在不同工作狀態(tài)下需要不同大小的電流時(shí)，可以·選擇相應(yīng)數(shù)目的二次繞組部，例如3個(gè)，4個(gè)或更多。以下將僅就包括兩個(gè)二次繞組部的供電裝置具體實(shí)現(xiàn)原理加以詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，以下所描述的本發(fā)明的原理同樣可應(yīng)用在其他數(shù)目的二次繞組部的情況下。在本發(fā)明一實(shí)施例中，供電裝置至少包括帶有兩個(gè)兩接頭的二次繞組的電流互感器、整流模塊、儲(chǔ)能電容器和繞組選擇器。其中，繞組選擇器位于電流互感器和儲(chǔ)能電容器之間；在此實(shí)施例中，儲(chǔ)能電容器的輸出電壓為電子保護(hù)裝置的主電路供電，這里，電子保護(hù)裝置的主電路可包括至少一個(gè)功能電路，比如信號(hào)處理電路和執(zhí)行器控制電路等，電子保護(hù)裝置中的電壓調(diào)節(jié)器(voltage regulator)可從儲(chǔ)能電容器的輸出電壓中提取電壓來(lái)為信號(hào)處理電路供電。當(dāng)啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)，電子保護(hù)裝置連通主電力線，繞組選擇器使電流互感器的兩個(gè)二次繞組之一輸出電流，兩個(gè)二次繞組之一輸出的電流啟動(dòng)儲(chǔ)能電容器并開(kāi)始為儲(chǔ)能電容器充電，此時(shí)，儲(chǔ)能電容器的輸出電壓較高，能夠滿足電子保護(hù)裝置的啟動(dòng)需要；當(dāng)電子保護(hù)裝置啟動(dòng)之后進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，繞組選擇器使電流互感器的兩個(gè)二次繞組串聯(lián)起來(lái)輸出電流，這兩個(gè)串聯(lián)的二次繞組輸出的電流可以繼續(xù)為儲(chǔ)能電容器充電，此時(shí)儲(chǔ)能電容器的輸出電壓會(huì)降低。此外，當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，還可能出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況，此種情況下電子保護(hù)裝置需要較高的電能來(lái)執(zhí)行脫扣等保護(hù)功能，此時(shí)，繞組選擇器可以再次使電流互感器的兩個(gè)二次繞組之一輸出電流，能夠使儲(chǔ)能電容器的輸出電壓提高，以滿足執(zhí)行脫扣功能的需求。上述供電裝置中，整流模塊包括分別連接上述兩個(gè)二次繞組的兩個(gè)整流器(rectifier)，繞組選擇器包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)。其中，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)位于上述兩個(gè)整流器和儲(chǔ)能電容器之間，每一整流器用于對(duì)其所連接的二次繞組的輸出電流進(jìn)行整流處理，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)用于使上述兩個(gè)繞組之一向儲(chǔ)能電容器輸出電流或者使上述兩個(gè)繞組串聯(lián)起來(lái)輸出電流。上述供電裝置還可進(jìn)一步包括位于上述繞組選擇器和上述儲(chǔ)能電容器之間的電流旁路模塊，此電流旁路模塊可在儲(chǔ)能電容器的輸出電壓達(dá)到預(yù)定門(mén)限時(shí)連通旁路通道以使儲(chǔ)能電容器被短路，使來(lái)自繞組選擇器的電流不再輸出給儲(chǔ)能電容器，進(jìn)而停止對(duì)儲(chǔ)能電容器的充電；進(jìn)一步的，此電流旁路模塊還可在儲(chǔ)能電容器的輸出電壓低于預(yù)定門(mén)限時(shí)斷開(kāi)旁路通道以使儲(chǔ)能電容器不被短路，使來(lái)自繞組選擇器的電流輸出給儲(chǔ)能電容器，進(jìn)而對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行充電并使儲(chǔ)能電容器的輸出電壓提高。圖I示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的供電裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖。在此實(shí)施例中，供電裝置包括電流互感器101、整流模塊106、繞組選擇器102、電流旁路模塊103和儲(chǔ)能電容器104。其中，整流模塊106位于電流互感器101和繞組選擇器102之間，繞組選擇器102位于整流模塊106和電流旁路模塊103之間，電流旁路模塊103位于繞組選擇器102和儲(chǔ)能電容器104之間。在電流互感器101中，一次繞組的電流為11，其匝數(shù)為NI，兩個(gè)二次繞組串聯(lián)在一起且其匝數(shù)分別為N21和N22，二次繞組輸出的電流為12，在本文中，這兩個(gè)二次繞組可分別由其匝數(shù)N21和N22來(lái)表示。整流模塊106包括 擇器102至少包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)S3和S4 ；電流旁路模塊103至少包括開(kāi)關(guān)SI，由控制信號(hào)Cl控制。主電路105至少包括電壓調(diào)節(jié)器1051、信號(hào)處理電路1052和執(zhí)行器控制電路1053。電壓調(diào)節(jié)器1051從儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓中提取電壓來(lái)為信號(hào)處理電路1052供電，儲(chǔ)能電容器104還為執(zhí)行器控制電路1053供電。這里，由于執(zhí)行器控制電路1053并非一直處于工作狀態(tài)，其還帶有開(kāi)關(guān)S2，用于根據(jù)控制信號(hào)C2來(lái)控制執(zhí)行器控制電路1053的開(kāi)啟和關(guān)閉。以下結(jié)合圖2和3對(duì)圖I所示供電裝置的工作原理加以詳細(xì)說(shuō)明。圖2示出了圖I所示供電裝置在電子保護(hù)裝置啟動(dòng)時(shí)的狀態(tài)圖。如圖2所示，當(dāng)啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)，因需要較大的電流，而需選擇較小的二次繞組匝數(shù)。由此，根據(jù)控制信號(hào)C3，開(kāi)關(guān)S3關(guān)閉，開(kāi)關(guān)S4開(kāi)啟，進(jìn)而使二次繞組N22和整流器I的電流輸出路徑斷開(kāi)，參見(jiàn)圖2中粗線示出的線路。此時(shí)，由二次繞組N21經(jīng)過(guò)整流器2輸出電流12給儲(chǔ)能電容器104，此時(shí)輸出的電流12較大，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓較高，能夠滿足電子保護(hù)裝置的啟動(dòng)需要。這里，需要說(shuō)明的是，本文中，開(kāi)關(guān)關(guān)閉就是指開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)開(kāi)啟就是指開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。圖3示出了圖I所示供電裝置在電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)后的狀態(tài)圖。如圖3所示，當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，所需工作電流減小，這時(shí)根據(jù)控制信號(hào)C3，開(kāi)關(guān)S3開(kāi)啟，開(kāi)關(guān)S4關(guān)閉，進(jìn)而使二次繞組N22和N21串聯(lián)起來(lái)輸出電流12，它們輸出的電流12分別經(jīng)過(guò)整流器I和整流器2處理之后輸出給儲(chǔ)能電容器104，此時(shí)輸出的電流12較小，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓較低，既能滿足電子保護(hù)裝置的工作需要又能避免電能的浪費(fèi)。此外，當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，還可能出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況，此種情況下電子保護(hù)裝置中的執(zhí)行器控制電路1053需要較高的電能來(lái)執(zhí)行脫扣等保護(hù)功能，此時(shí)，圖3所示的供電裝置可恢復(fù)成圖2所示的狀態(tài)，使二次繞組N22和整流器I與整個(gè)電路斷開(kāi)，由二次繞組N21經(jīng)過(guò)整流器2輸出電流12給儲(chǔ)能電容器104，此時(shí)輸出的電流12變大，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓提高，以滿足電子保護(hù)裝置執(zhí)行脫扣的需求。由以上工作原理的描述可知，繞組選擇器102中的開(kāi)關(guān)S3和S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)始終是相反的，因此，在用控制信號(hào)C3來(lái)控制這兩個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)時(shí)，可以將一路控制信號(hào)C3分成兩路分別連接開(kāi)關(guān)S3和S4，并在其中一路連接一個(gè)倒相放大器，這樣就使得所發(fā)出的一路控制信號(hào)C3可以同時(shí)給開(kāi)關(guān)S3和S4提供相反的信號(hào)，以使開(kāi)關(guān)S3和S4始終處于相反的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。如圖I所示，在控制信號(hào)C3連接開(kāi)關(guān)S3的線路上連接了一個(gè)倒相放大器。當(dāng)然，還可以使用兩路獨(dú)立的控制信號(hào)來(lái)給開(kāi)關(guān)S3和S4提供兩個(gè)相反的信號(hào)，此時(shí)就不必使用倒相放大器了?；谏鲜龉ぷ髟恚@組選擇器102會(huì)有很多種實(shí)現(xiàn)方式，本文就不一一進(jìn)行描述，但均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。這里控制信號(hào)C3是響應(yīng)于電子設(shè)備的工作狀態(tài)而生成的。圖2和3中，電流旁路模塊103中的開(kāi)關(guān)SI在缺省狀態(tài)下是關(guān)閉的，進(jìn)而二次繞組輸出的電流可以輸出至儲(chǔ)能電容器104，開(kāi)關(guān)SI可根據(jù)控制信號(hào)Cl而開(kāi)啟，進(jìn)而形成旁路通道，使儲(chǔ)能電容器104被短路，二次繞組輸出的電流將經(jīng)過(guò)此旁路通道而不經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能電容器104 ;相應(yīng)的，開(kāi)關(guān)SI還可根據(jù)控制信號(hào)Cl而關(guān)閉，進(jìn)而斷開(kāi)旁路通道，使儲(chǔ)能電容器104不被短路，二次繞組輸出的電流將經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能電容器104。這樣，當(dāng)儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓達(dá)到一預(yù)定門(mén)限時(shí)，可以利用控制信號(hào)Cl來(lái)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)SI，進(jìn)而停止對(duì)儲(chǔ)能電容器104的充電以降低儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓；當(dāng)儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓低于一預(yù)定 門(mén)限時(shí)，可以利用控制信號(hào)Cl來(lái)關(guān)閉開(kāi)關(guān)SI，進(jìn)而繼續(xù)對(duì)儲(chǔ)能電容器104的充電以提高儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓。這里，針對(duì)儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓的預(yù)定門(mén)限可根據(jù)電子保護(hù)裝置的具體實(shí)現(xiàn)情況而定，本發(fā)明并不限定此預(yù)定門(mén)限的具體取值。需要說(shuō)明的是，當(dāng)電子保護(hù)裝置啟動(dòng)和進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，電壓調(diào)節(jié)器1051從儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓中提取電壓來(lái)為信號(hào)處理電路1052供電，信號(hào)處理電路1052可以完成電流采樣及檢測(cè)等功能；當(dāng)電子保護(hù)裝置出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況時(shí)，開(kāi)關(guān)S2可根據(jù)控制信號(hào)C2而開(kāi)啟，進(jìn)而使儲(chǔ)能電容器104與信號(hào)處理電路1052和執(zhí)行器控制電路1053并聯(lián)，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓同時(shí)為執(zhí)行器控制電路1053和信號(hào)處理電路1052供電，以執(zhí)行脫扣功能，其中，信號(hào)處理電路1052執(zhí)行脫扣控制功能，執(zhí)行器控制電路1053對(duì)執(zhí)行器的動(dòng)作進(jìn)行控制。這里，關(guān)于電子保護(hù)裝置的主電路105中各個(gè)部分所實(shí)現(xiàn)的功能屬現(xiàn)有技術(shù)范疇，這里不再詳述，針對(duì)不同的電子保護(hù)裝置，其主電路的構(gòu)成也可能發(fā)生變化，但均可應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的供電裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其主電路的供電。以下結(jié)合如下的公式⑴對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提出的供電裝置的技術(shù)效果加以說(shuō)明。I1N1 ^ I2N2 (I)其中，I1為一次繞組的輸出電流，N1為一次繞組的匝數(shù)，I2為二次繞組的輸出電流，N2為二次繞組的匝數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以上公式⑴可以知道，在一次繞組的輸出電流I1不變的情況下，二次繞組的輸出電流I2與一次繞組與二次繞組的匝數(shù)比N^N2成正比。因此，在圖2所示的供電裝置中，二次繞組N21經(jīng)過(guò)整流器I輸出給儲(chǔ)能電容器104的電流12等于I1*N1/N21，在圖3所示的供電裝置中，二次繞組N21和N22經(jīng)過(guò)整流器I和2輸出給儲(chǔ)能電容器104的電流12等于I1*N1/(N21+N22)。顯然，在例如啟動(dòng)電子保護(hù)裝置或出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況時(shí)，供電裝置處于圖2所示的狀態(tài)，其一次繞組與二次繞組的匝數(shù)比較高，所以電流12較大，儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓較高，能夠以較短時(shí)間使電子保護(hù)裝置完成啟動(dòng)或脫扣功能；同時(shí)，在電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，供電裝置處于圖3所示的狀態(tài)，其一次繞組與二次繞組的匝數(shù)降低，使得電流12減小，儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓降低，既能夠滿足電子保護(hù)裝置的正常工作所需又能避免電能的浪費(fèi)。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，可根據(jù)電子保護(hù)裝置中各個(gè)功能電路的電能需求來(lái)設(shè)定一次繞組與二次繞組的匝數(shù)以及二者匝數(shù)比的具體取值，如以上實(shí)施例中的N1、N21、N22、N1/N21和N1/(N21+N22)的取值，但本發(fā)明并不限定這些匝數(shù)和匝數(shù)比的具體取值。在本發(fā)明另一本發(fā)明實(shí)施例中，供電裝置至少包括帶有一個(gè)三接頭二次繞組的電流互感器、整流模塊、儲(chǔ)能電容器和繞組選擇器。其中，繞組選擇器位于電流互感器和整流模塊之間，整流模塊位于繞組選擇器和儲(chǔ)能電容器之間，此繞組選擇器連接此二次繞組的三個(gè)接頭，這三個(gè)接頭將此二次繞組分成兩個(gè)部分。當(dāng)啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)，繞組選擇器使此二次繞組的兩個(gè)部分之一輸出電流，此二次繞組的兩個(gè)部分之一輸出的電流啟動(dòng)儲(chǔ)能電容器并開(kāi)始為儲(chǔ)能電容器充電，此時(shí)，儲(chǔ)能電容器的輸出電壓較高，能夠滿足電子保護(hù)裝置的啟動(dòng)需要；當(dāng)電子保護(hù)裝置啟動(dòng)之后進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，繞組選擇器使此二次繞組的兩個(gè)部分串聯(lián)起來(lái)輸出電流，這兩個(gè)串聯(lián)的部分輸出的電流可以繼續(xù)為儲(chǔ)能電容器充電，此時(shí)儲(chǔ)能電容器的輸出電壓會(huì)降低。此外，當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，還可能出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況，此種情況下電子保護(hù)裝置需要較高的電能來(lái)執(zhí)行脫扣等保護(hù)功 能，此時(shí)，繞組選擇器可以再次使二次繞組的兩個(gè)部分之一輸出電流，能夠使儲(chǔ)能電容器的輸出電壓提高，以滿足執(zhí)行脫扣功能的需求。上述繞組選擇器可以包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)，上述整流模塊包括一個(gè)整流器，此整流器位于這兩個(gè)開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)能電容器之間，用于對(duì)二次繞組的輸出電流進(jìn)行整流處理，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)用于使二次繞組的兩個(gè)部分之一向儲(chǔ)能電容器輸出電流或者使二次繞組的兩個(gè)部分串聯(lián)起來(lái)輸出電流。上述供電裝置還可進(jìn)一步包括位于上述整流模塊和上述儲(chǔ)能電容器之間的電流旁路模塊，此電流旁路模塊的功能在前面已有詳述，這里不再贅述。圖4示出了依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的供電裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖。在此實(shí)施例中，供電裝置包括電流互感器401、繞組選擇器402、整流模塊406、電流旁路模塊103和儲(chǔ)能電容器104。其中，繞組選擇器402位于電流互感器401和整流模塊406之間，電流旁路模塊103位于整流模塊406和儲(chǔ)能電容器104之間；在電流互感器401中，一次繞組的電流為II，其匝數(shù)為NI，二次繞組的兩個(gè)部分的匝數(shù)分別為N21和N22，二次繞組輸出的電流為12，在本文中，二次繞組的這兩個(gè)部分可分別由其匝數(shù)N21和N22來(lái)表示；繞組選擇器402至少包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)S3和S4，整流模塊406包括整流器3 (Rec3)。在圖4中，電流旁路模塊103、儲(chǔ)能電容器104和主電路105與圖I至3中的相同，這里不再做贅述。以下對(duì)圖4所示供電裝置的工作原理加以詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)，根據(jù)控制信號(hào)C3，開(kāi)關(guān)S3關(guān)閉，開(kāi)關(guān)S4開(kāi)啟，進(jìn)而使二次繞組的兩個(gè)部分之一 N22與整個(gè)電路斷開(kāi)，此時(shí)由二次繞組的另一部分N21經(jīng)過(guò)整流器3輸出電流12給儲(chǔ)能電容器104，此時(shí)輸出的電流12較大，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓較高，能夠滿足電子保護(hù)裝置的啟動(dòng)需要。當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，根據(jù)控制信號(hào)C3，開(kāi)關(guān)S3開(kāi)啟，開(kāi)關(guān)S4關(guān)閉，進(jìn)而使二次繞組的兩個(gè)部分N22和N21串聯(lián)起來(lái)輸出電流12，它們輸出的電流12經(jīng)過(guò)整流器3處理之后輸出給儲(chǔ)能電容器104，此時(shí)輸出的電流12較小，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓較低，既能滿足電子保護(hù)裝置的工作需要又能避免電能的浪費(fèi)。此外，當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后，還可能出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況，此種情況下電子保護(hù)裝置中的執(zhí)行器控制電路1053需要較高的電能來(lái)執(zhí)行脫扣等保護(hù)功能，此時(shí)，供電裝置恢復(fù)到啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)的狀態(tài)(即開(kāi)關(guān)S3關(guān)閉，開(kāi)關(guān)S4開(kāi)啟)，使二次繞組的兩個(gè)部分之一 N22與整個(gè)電流斷開(kāi)，由二次繞組的另一部分N21經(jīng)過(guò)整流器3輸出電流12給儲(chǔ)能電容器104，此時(shí)輸出的電 流12變大，使儲(chǔ)能電容器104的輸出電壓提高，以滿足電子保護(hù)裝置執(zhí)行脫扣的需求。由以上工作原理的描述可知，繞組選擇器402中的開(kāi)關(guān)S3和S4的開(kāi)關(guān)狀態(tài)始終是相反的，因此，在用控制信號(hào)C3來(lái)控制這兩個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)時(shí)，可以將一路控制信號(hào)C3分成兩路分別連接開(kāi)關(guān)S3和S4，并在其中一路連接一個(gè)倒相放大器，這樣就使得所發(fā)出的一路控制信號(hào)C3可以同時(shí)給開(kāi)關(guān)S3和S4提供相反的信號(hào)，以使開(kāi)關(guān)S3和S4始終處于相反的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。如圖4所示，在控制信號(hào)C3連接開(kāi)關(guān)S3的線路上連接了一個(gè)倒相放大器。基于上述工作原理，繞組選擇器402會(huì)有很多種實(shí)現(xiàn)方式，本文就不一一進(jìn)行描述，但均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。上述圖4所示的供電裝置所帶來(lái)的技術(shù)效果與圖I所示的供電裝置相同，這里不再贅述。圖5示出了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的供電裝置組成結(jié)構(gòu)示意圖，此供電裝置的實(shí)現(xiàn)基于圖I所示供電裝置的結(jié)構(gòu)，包括電流互感器、整流模塊、繞組選擇器、電流旁路模塊和儲(chǔ)能電容器，在圖5中未示出包括二次繞組N21和N22的電流互感器。其中，整流模塊包括連接二次繞組N22的整流器501 (相當(dāng)于圖I中的整流器I)、連接二次繞組N21的整流器502(相當(dāng)于圖I中的整流器2)，繞組選擇器包括金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(105 ￡1')503(相當(dāng)于圖1中的開(kāi)關(guān)53)、1 )5 ￡1 504(相當(dāng)于圖I中的開(kāi)關(guān)S4);電流旁路模塊包括MOSFET 505(相當(dāng)于圖I中的開(kāi)關(guān)SI);儲(chǔ)能電容器包括電容506。電子保護(hù)裝置中的電壓調(diào)節(jié)器507可從儲(chǔ)能電容器的輸出電壓中提取電壓來(lái)為負(fù)載，例如電阻器(Rltjad) 508供電，此RlMd508相當(dāng)于圖I中的信號(hào)處理電路。此外，當(dāng)MOSFET 510(相當(dāng)于圖I中的開(kāi)關(guān)S2)開(kāi)啟時(shí)，儲(chǔ)能電容器的輸出電壓還可為電路509供電，此電路509相當(dāng)于圖I中的執(zhí)行器控制電路1053)。圖5所示裝置的工作原理與圖I中的類(lèi)似，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)以上對(duì)于圖I所示裝置的描述可以理解圖5所示裝置的工作原理，因此本文不再贅述。為了驗(yàn)證本發(fā)明實(shí)施例所帶來(lái)的技術(shù)效果，以下對(duì)利用圖5所示裝置進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)加以說(shuō)明。在此仿真實(shí)驗(yàn)中，電流互感器所帶的一次繞組的匝數(shù)NI = 1，電流互感器所帶的兩個(gè)二次繞組的匝數(shù)分別為N21 = 300，N22 = 950 ;儲(chǔ)能電容器的參數(shù)為電容量為100 u F，工作電壓為IOV ；Rload508需要的工作電壓為3. 3V。圖6示出了仿真實(shí)驗(yàn)中被測(cè)的短路電流波形圖。圖6中的短路電流即為一次繞組NI輸出的主電流II。圖7示出了針對(duì)圖5所示供電裝置的仿真實(shí)驗(yàn)的仿真結(jié)果波形圖。圖7示出的測(cè)量的值包括I21、I22、U1和U2，其中，121為二次繞組N21的輸出電流，122為二次繞組N22的輸出電流，Ul為Rload508提供的電壓，U2為儲(chǔ)能電容器的輸出電壓。如圖7所示，在啟動(dòng)之后，首先測(cè)量到121，121的電流值以較大幅度提升，而122在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)無(wú)電流值，這說(shuō)明，在啟動(dòng)民_508時(shí)二次繞組N21輸出電流而二次繞組N22與電路斷開(kāi)；到0. 06ms時(shí)，為R1()ad508提供的電壓Ul就達(dá)到了 3. 3V，此時(shí)121升到一個(gè)較高的值，隨后，121的電流值開(kāi)始下降，而122開(kāi)始出現(xiàn)電流值，經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間121和122電流值就相等了，隨后二者保持相等并以較小的幅度升高，這說(shuō)明，在RlMd508進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)二次繞組N21和二次繞組N22串聯(lián)起來(lái)開(kāi)始輸出電流；到0. 18ms時(shí)，儲(chǔ)能電容器的輸出電壓U2就達(dá)到了 10V。以上圖7示出的仿真結(jié)果說(shuō)明，采用圖5所示的供電裝置用0. 06ms的時(shí)間就可以啟動(dòng)RlMd508，用0. 18ms的時(shí)間就能完成對(duì)儲(chǔ)能電容器的充電。在正常工作時(shí)，假定一次繞組的主電流Il = 200A，則二次繞組輸出的電流12 = I1*N1/(N21+N22) = 200*1/(300+950) = 0. 16A，所消耗的功率為
P = I2*U2 = 0. 16*10 = I. 6W?？梢?jiàn)，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的供電裝置后，啟動(dòng)負(fù)載的時(shí)間和對(duì)儲(chǔ)能電容器的充電時(shí)間都很短，并且在進(jìn)入正常工作狀態(tài)之后所消耗的功率也比較低，能避免電能的浪費(fèi)。上述本發(fā)明實(shí)施例提供的各種供電裝置不僅能解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的浪費(fèi)電能、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，還可以替代目前電力分配系統(tǒng)中電子保護(hù)裝置所要用到的輔助電源，采用了本發(fā)明實(shí)施例所提供的供電裝置之后，這類(lèi)電子保護(hù)裝置就不必再配備輔助電源了。比如斷路器所帶的電子脫扣單元(ETU)在安裝了本發(fā)明實(shí)施例所提供的供電裝置之后，其信號(hào)處理電路可以被快速啟動(dòng)，進(jìn)而信號(hào)處理電路可以及時(shí)檢測(cè)短路電流，當(dāng)檢測(cè)到短路電流之后，ETU中的執(zhí)行器控制電路可以被快速啟動(dòng)進(jìn)而及時(shí)完成脫扣處理。再比如具有區(qū)域選擇性閉鎖(ZSI, Zone Selective Interlocking)功能的ETU也可安裝本發(fā)明實(shí)施例所提供的供電裝置，此ETU除了完成傳統(tǒng)ETU的檢測(cè)短路電流和執(zhí)行脫扣等功能，還要通過(guò)通信線路接收/發(fā)送來(lái)自上游/下游斷路器的閉鎖信號(hào)，因此，其需要更多的電能消耗、需要被更快的啟動(dòng)且需要更高的電能穩(wěn)定性，而本發(fā)明實(shí)施例所提供的供電裝置就能滿足這些需求，且不必安裝輔助電源。基于上述供電裝置本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種供電裝置實(shí)現(xiàn)供電的方法，如前面所述，此供電裝置至少包括電流互感器和儲(chǔ)能電容器，此電流互感器帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部；其中，N為整數(shù)，且N > 2 ;所述方法包括響應(yīng)于表示電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及，儲(chǔ)能電容器由所述輸出電流充電，并為電子設(shè)備的主電路供電。在上述方法的一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于表不電子設(shè)備處于啟動(dòng)狀態(tài)的第一狀態(tài)信號(hào)，使得第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；響應(yīng)于表示電子設(shè)備處于正常工作狀態(tài)的第二狀態(tài)信號(hào)，使得第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；其中，第一數(shù)目小于第二數(shù)目。進(jìn)一步的，在上述方法的一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)于表示電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載的第三狀態(tài)信號(hào)，使得第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流；其中第三數(shù)目小于第二數(shù)目。上述方法可應(yīng)用于電子保護(hù)裝置中，此電子保護(hù)裝置的主電路包括信號(hào)處理電路和執(zhí)行器控制電路，該方法包括響應(yīng)于上述第一狀態(tài)信號(hào)，儲(chǔ)能電容器由第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電并啟動(dòng)信號(hào)處理電路；響應(yīng)于上述第二狀態(tài)信號(hào)，儲(chǔ)能電容器由第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電并為信號(hào)處理電路提供工作電壓；響應(yīng)于上述第三狀態(tài)信號(hào)，儲(chǔ)能電容器由第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電，啟動(dòng)執(zhí)行器控制電路并為信號(hào)處理電路提供工作電壓。以下結(jié)合附圖對(duì)于上述方法的兩個(gè)具體的實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明。
圖8示出的方法流程圖基于上述圖I至3和5所示的供電裝置，其中，供電裝置至少包括電流互感器和儲(chǔ)能電容器，此電流互感器例如帶有兩個(gè)兩接頭的二次繞組。如圖8所示，該方法包括如下步驟步驟801 :當(dāng)啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)，使電流互感器的兩個(gè)二次繞組之一輸出電流給儲(chǔ)能電容器以對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行充電，儲(chǔ)能電容器輸出電壓給電子保護(hù)裝置的主電路以啟動(dòng)主電路中的信號(hào)處理電路。步驟802 :當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，使電流互感器的兩個(gè)二次繞組串聯(lián)起來(lái)輸出電流給儲(chǔ)能電容器，儲(chǔ)能電容器輸出電壓給電子保護(hù)裝置的主電路以提供穩(wěn)定的工作電壓給主電路。在本發(fā)明一實(shí)施例中，還可包括步驟803 :當(dāng)出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況時(shí)，使電流互感器的兩個(gè)二次繞組之一輸出電流給儲(chǔ)能電容器，儲(chǔ)能電容器輸出電壓給電子保護(hù)裝置的主電路以啟動(dòng)主電路中的執(zhí)行器控制電路，進(jìn)而使電子保護(hù)裝置執(zhí)行脫扣處理。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，還可包括步驟804 :在儲(chǔ)能電容器的輸出電壓達(dá)到一預(yù)定門(mén)限時(shí)連通旁路通道以使儲(chǔ)能電容器被短路，使二次繞組輸出的電流不再輸出給儲(chǔ)能電容器，進(jìn)而停止對(duì)儲(chǔ)能電容器的充電；進(jìn)一步的，在儲(chǔ)能電容器的輸出電壓低于另一預(yù)定門(mén)限時(shí)斷開(kāi)旁路通道以使儲(chǔ)能電容器不被短路，使二次繞組輸出的電流輸出給儲(chǔ)能電容器，進(jìn)而對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行充電并使儲(chǔ)能電容器的輸出電壓提高。上述圖8中的各個(gè)步驟的具體實(shí)現(xiàn)方法在前面的實(shí)施例中均有詳述，這里不再贅述。圖9示出的方法流程圖基于上述圖4所示的供電裝置，其中，供電裝置至少包括電流互感器和儲(chǔ)能電容器，此電流互感器帶有一個(gè)三接頭的二次繞組，此二次繞組被三個(gè)接頭分成了兩個(gè)部分。如圖9所示，該方法包括如下步驟步驟901 :當(dāng)啟動(dòng)電子保護(hù)裝置時(shí)，使電流互感器的二次繞組的兩個(gè)部分之一輸出電流給儲(chǔ)能電容器以對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行充電，儲(chǔ)能電容器輸出電壓給電子保護(hù)裝置的主電路以啟動(dòng)主電路中的信號(hào)處理電路。步驟902 :當(dāng)電子保護(hù)裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，使電流互感器的二次繞組的兩個(gè)部分串聯(lián)起來(lái)輸出電流給儲(chǔ)能電容器，儲(chǔ)能電容器輸出電壓給電子保護(hù)裝置的主電路以提供穩(wěn)定的工作電壓給主電路。在本發(fā)明一實(shí)施例中，步驟903:當(dāng)出現(xiàn)涌入過(guò)載的情況時(shí)，使電流互感器的二次繞組的兩個(gè)部分之一輸出電流給儲(chǔ)能電容器，儲(chǔ)能電容器輸出電壓給電子保護(hù)裝置的主電路以啟動(dòng)主電路中的執(zhí)行器控制電路，進(jìn)而使電子保護(hù)裝置執(zhí)行脫扣處理。在本發(fā)明一實(shí)施例中，還可包括步驟904 :在儲(chǔ)能電容器的輸出電壓達(dá)到一預(yù)定門(mén)限時(shí)連通旁路通道以使儲(chǔ)能電容器被短路，使二次繞組輸出的電流不再輸出給儲(chǔ)能電容器，進(jìn)而停止對(duì)儲(chǔ)能電容器的充電；進(jìn)一步的，在儲(chǔ)能電容器的輸出電壓低于另一預(yù)定門(mén)限時(shí)斷開(kāi)旁路通道以使儲(chǔ)能電容器不被短路，使二次繞組輸出的電流輸出給儲(chǔ)能電容器，進(jìn)而對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行充電并使儲(chǔ)能電容器的輸出電壓提高。上述圖9中的各個(gè)步驟的具體實(shí)現(xiàn)方法在前面的實(shí)施例中均有詳述，這里不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例還提出了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括主電路和本發(fā)明實(shí)施例提供的供電裝置。此電子設(shè)備可以為電力分配系統(tǒng)中的各種電子保護(hù)裝置。優(yōu)選的，此電子保護(hù)裝置可以為ETU或者RCD，其中的主電路可以包括信號(hào)處理電路和執(zhí)行器控制電路。本發(fā)明還提供了一種機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)用于使一機(jī)器執(zhí)行如本文所述的為電子設(shè)備供電的方法的指令。具體地，可以提供配有存儲(chǔ)介質(zhì)的系統(tǒng)或者裝置，在該存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)著實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任一實(shí)施例的功能的軟件程序代碼，且使該系統(tǒng)或者裝置的計(jì)算機(jī)(或CPU或MPU)讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序代碼。在這種情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼本身可實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任何一項(xiàng)實(shí)施例的功能，因此程序代碼和存儲(chǔ)程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成了本發(fā)明的一部分。用于提供程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)實(shí)施例包括軟盤(pán)、硬盤(pán)、磁光盤(pán)、光盤(pán)(如⑶-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡和 ROM。可選擇地，可以由通信網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器計(jì)算機(jī)上下載程序代碼。
此外，應(yīng)該清楚的是，不僅可以通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī)所讀出的程序代碼，而且可以通過(guò)基于程序代碼的指令使計(jì)算機(jī)上操作的操作系統(tǒng)等來(lái)完成部分或者全部的實(shí)際操作，從而實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任意一項(xiàng)實(shí)施例的功能。此外，可以理解的是，將由存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的程序代碼寫(xiě)到插入計(jì)算機(jī)內(nèi)的擴(kuò)展板中所設(shè)置的存儲(chǔ)器中或者寫(xiě)到與計(jì)算機(jī)相連接的擴(kuò)展單元中設(shè)置的存儲(chǔ)器中，隨后基于程序代碼的指令使安裝在擴(kuò)展板或者擴(kuò)展單元上的CPU等來(lái)執(zhí)行部分和全部實(shí)際操作，從而實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任一實(shí)施例的功能。本發(fā)明實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備中的供電裝置，此供電裝置包括帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部的電流互感器、儲(chǔ)能電容器和繞組選擇器；其中，N為整數(shù)，且N > 2 ;其中繞組選擇器，響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及，儲(chǔ)能電容器由所述輸出電流充電，并為電子設(shè)備的主電路供電。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種相應(yīng)的電子設(shè)備和方法。采用本發(fā)明實(shí)施例能夠以較少的電能損耗實(shí)現(xiàn)供電。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備中的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置包括帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部(N21、N22)的電流互感器(101)、儲(chǔ)能電容器(104)和繞組選擇器(102、402);其中，N為整數(shù)，且N彡2 ;其中 所述繞組選擇器(102、402)，響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部(N21、N22)中一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及， 所述儲(chǔ)能電容器(104)由所述選擇性使能的二次繞組部輸出的電流充電，并為所述電子設(shè)備的主電路(105)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的供電裝置，其中， 響應(yīng)于表不所述電子設(shè)備處于啟動(dòng)狀態(tài)的第一狀態(tài)信號(hào)，所述繞組選擇器(102、402)使得第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部(N21)輸出電流； 響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備處于正常工作狀態(tài)的第二狀態(tài)信號(hào)，所述繞組選擇器(102、402)使得第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部(N21、N22)輸出電流； 其中，所述第一數(shù)目小于所述第二數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電裝置，其中， 響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載的第三狀態(tài)信號(hào)，所述繞組選擇器(102、402)使得第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部(N21、N22)輸出電流； 其中所述第三數(shù)目小于所述第二數(shù)目。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的供電裝置，其中，所述第一數(shù)目等于所述第三數(shù)目；和/或，所述第二數(shù)目等于N。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的供電裝置，其中，所述N個(gè)二次繞組部(N21、N22)按從第一二次繞組部(N21)到第N 二次繞組部(N22)的順序串聯(lián)連接；且 存在M個(gè)電流輸出路徑，其中所述M個(gè)電流輸出路徑中的第一電流輸出路徑耦合到所述第N個(gè)二次繞組部(N22)的電流輸出端；所述M個(gè)電流輸出路徑中的M-I個(gè)第二電流輸出路徑分別耦合到N-I個(gè)相鄰二次繞組部的結(jié)合點(diǎn)中的M-I個(gè)結(jié)合點(diǎn)，其中M為大于等于2且小于等于N的整數(shù)； 所述繞組選擇器(102、402)響應(yīng)于所述狀態(tài)信號(hào)，選擇性地使得所述M個(gè)電流輸出路徑中之一輸出電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電裝置，其中，所述繞組選擇器(102、402)包括M個(gè)開(kāi)關(guān)，其中每一個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述M個(gè)電流輸出路徑中的一個(gè)上,且在同一時(shí)刻，所述M個(gè)開(kāi)關(guān)中只有一個(gè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的供電裝置，進(jìn)一步包括整流模塊(106、406)，用于對(duì)所述選擇性使能的二次繞組部輸出的電流進(jìn)行整流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電裝置，其中， 所述整流模塊(106、406)位于所述電流互感器(101)和所述繞組選擇器(102、402)之間，且包括與所述N個(gè)二次繞組部(N21、N22) —一對(duì)應(yīng)的N個(gè)整流器，所述N個(gè)整流器用于對(duì)各自對(duì)應(yīng)的二次繞組部輸出的電流進(jìn)行整流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的供電裝置，其中， 所述整流模塊(106、406)位于所述繞組選擇器(102、402)和所述儲(chǔ)能電容器(104)之間，且包括一個(gè)整流器，該整流器用于對(duì)由所述繞組選擇器(102、402)使能的所述一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)串聯(lián)二次繞組部的輸出的電流進(jìn)行整流。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的供電裝置，進(jìn)一步包括電流旁路模塊(103)，用于在所述儲(chǔ)能電容器(104)的輸出電壓達(dá)到一預(yù)定門(mén)限時(shí)連通旁路通道以使所述儲(chǔ)能電容器(104)被短路，使得所述儲(chǔ)能電容器(104)停止由所述輸出電流充電。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的供電裝置，其中，所述電流旁路模塊(103)進(jìn)一步在所述儲(chǔ)能電容器(104)的輸出電壓低于另一預(yù)定門(mén)限時(shí)斷開(kāi)所述旁路通道以使所述儲(chǔ)能電容器(104)不被短路，使得所述儲(chǔ)能電容器(104)繼續(xù)由所述輸出電流充電。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的供電裝置，其中，所述N個(gè)二次繞組部(N21、N22)為N個(gè)獨(dú)立的二次繞組，或者包括具有復(fù)數(shù)個(gè)接頭的單個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)二次繞組的N個(gè)二次繞組部分。
13.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項(xiàng)所述的供電裝置。
14.一種由供電裝置向電子設(shè)備供電的方法，其中所述供電裝置包括電流互感器(101)和儲(chǔ)能電容器(104)，所述電流互感器帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部(N21，N22);其中，N為整數(shù)，且N彡2 ;所述方法包括 響應(yīng)于表示電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及， 所述儲(chǔ)能電容器由所述選擇性使能的二次繞組部輸出的電流充電，并為所述電子設(shè)備的主電路(105)供電。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中， 響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備處于啟動(dòng)狀態(tài)的第一狀態(tài)信號(hào)，使得第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流； 響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備處于正常工作狀態(tài)的第二狀態(tài)信號(hào)，使得第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流； 其中，所述第一數(shù)目小于所述第二數(shù)目。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中， 響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備出現(xiàn)涌入過(guò)載的第三狀態(tài)信號(hào)，使得第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出電流； 其中所述第三數(shù)目小于所述第二數(shù)目。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述電子設(shè)備為電子保護(hù)裝置，所述主電路包括信號(hào)處理電路和執(zhí)行器控制電路； 響應(yīng)于所述第一狀態(tài)信號(hào)，所述儲(chǔ)能電容器由所述第一數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電并啟動(dòng)所述信號(hào)處理電路(801)； 響應(yīng)于所述第二狀態(tài)信號(hào)，所述儲(chǔ)能電容器由所述第二數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電并為所述信號(hào)處理電路提供工作電壓(802)； 響應(yīng)于所述第三狀態(tài)信號(hào)，所述儲(chǔ)能電容器由所述第三數(shù)目的串聯(lián)二次繞組部輸出的電流充電，啟動(dòng)所述執(zhí)行器控制電路并為所述信號(hào)處理電路提供工作電壓(803)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中，所述第一數(shù)目等于所述第三數(shù)目；和/或，所述第二數(shù)目等于N。
19.一種機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，存儲(chǔ)用于使一機(jī)器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14至18中任意一項(xiàng)所述的供電裝置實(shí)現(xiàn)供電的方法的指令。
20.一種計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行于一機(jī)器中時(shí)使所述一機(jī)器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14至18中任意一項(xiàng)所述的供電裝置實(shí)現(xiàn)供電的方法。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提出了一種電子設(shè)備中的供電裝置，此供電裝置包括帶有N個(gè)串聯(lián)的二次繞組部的電流互感器、儲(chǔ)能電容器和繞組選擇器；其中，N為整數(shù)，且N≥2；其中繞組選擇器，響應(yīng)于表示所述電子設(shè)備工作狀態(tài)的狀態(tài)信號(hào)選擇性地使得所述N個(gè)二次繞組部中一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的繞組部輸出電流；及，儲(chǔ)能電容器由所述輸出電流充電，并為電子設(shè)備的主電路供電。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種相應(yīng)的電子設(shè)備和方法。采用本發(fā)明實(shí)施例能夠以較少的電能損耗實(shí)現(xiàn)供電。
文檔編號(hào)H02J15/00GK102810912SQ20111014333
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者閔應(yīng)宗, 陳維剛, 杜峰, 卓越 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司