率晶體管的集電極,負極為功率晶體管的發(fā)射極;或者,單向導通單元102的正極為功率晶體管的發(fā)射極,負極為功率晶體管的集電極;控制模塊11可以通過向功率晶體管的基極輸出一控制信號,從而控制單向導通單元102是否導通。
[0076]可選的,所述控制模塊11還用于:在所述開關單元101關斷之后的第一預設時間段之后,向所述控制端1013輸出另一控制信號,以使所述開關單元101進入打嗝限流狀態(tài);其中,所述第一預設時間段小于或等于所述開關單元101關斷時所述電感103利用自身儲存的電能對與所述限流模塊10連接的負載支路中的負載進行供電的時間段。具體的,打嗝限流狀態(tài)是指開關單元101處于周期性的導通-關斷的狀態(tài),打嗝限流狀態(tài)的周期是指控制模塊11控制開關單元101進行一次導通-關斷所需的時間。打嗝限流狀態(tài)的周期與電感103的大小有關,在開關單元101處于打嗝限流狀態(tài)、且開關單元101關斷期間,電感103通過單向導通單元102對負載進行供電。需要說明的是,當單向導通單元102為場效應管或功率晶體管時,在開關單元101進入打嗝限流狀態(tài)、且開關單元101關斷時,控制模塊11控制單向導通單元102導通。
[0077]需要說明的是,在負載支路及供電鏈路上電階段(即HVDC電源剛剛為負載支路供電到負載支路正常工作的階段),負載支路及供電鏈路中會存在啟動沖擊電流,啟動沖擊電流的電流值較大且持續(xù)時間較長。
[0078]該情況下,在控制模塊11控制開關單元101進入打嗝限流狀態(tài),并在第二預設時間段之后,當控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流仍大于或等于預設閾值時,則控制開關單元101關斷;或,在第二預設時間段之后,當檢測到流過開關單元101的總電流的值小于預設閾值時,控制開關單元101導通。
[0079]其中,第二預設時間段大于負載支路及供電鏈路的上電階段的持續(xù)時間;第二預設時間段之后,當控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值仍大于或等于預設閾值時,可以認為檢測到的電流為限流模塊10連接的負載支路發(fā)生短路時的短路電流;第二預設時間段之后,當控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值小于預設閾值時,則可以認為檢測到的電流為限流模塊10連接的負載支路中的啟動沖擊電流。
[0080]當電路處于正常工作階段,且與限流模塊10連接的負載支路發(fā)生短路時,當控制模塊11控制開關單元101關斷時,限流模塊10中可以沒有單向導通單元102與電感103 ;當控制模塊11控制開關單元101關斷并在第一預設時間段后控制開關單元101進入打嗝限流狀態(tài)時,限流模塊10中可以包含單向導通單元102與電感103,用于開關單元101進入打嗝限流狀態(tài)、且開關單元101關斷時,電感103通過單向導通單元102對負載進行供電。
[0081]當為負載支路提供電源的供電系統(tǒng)處于正常工作階段,且遇到雷擊時,開關單元101所在的供電鏈路或者負載支路中可能會存在雷電流,使得流過開關單元101的電流較大,但雷電流會在很短的時間內消失。該情況下,當控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值大于或等于預設閾值時,在第三預設時間段之后,若控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值仍大于或等于預設閾值,則控制開關單元101關斷。其中,第三預設時間段大于雷電流的持續(xù)時間。
[0082]在第三預設時間段之后,若控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值仍大于或等于預設閾值,可以認為檢測到的電流為限流模塊10連接的負載支路發(fā)生短路時的短路電流,則控制模塊11控制限流模塊10中的開關單元101關斷;在第三預設時間段之后,若控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值小于預設閾值,可以認為檢測到的電流為開關單元101所在的供電鏈路或者負載支路中存在雷電流時流過開關單元101的電流,則控制模塊11可以不進行任何操作。
[0083]可選的,如圖8和圖9所示,所述控制模塊11的供電電源可以由所述HVDC電源的母線提供。具體的,控制模塊11的供電電源也可以為單獨的電源,本發(fā)明實施例不對其進行限制。
[0084]具體的,圖8以圖6為基礎對該可選的方案進彳丁不例性說明,圖9以圖7為基礎對該可選的方案進行示例性說明。
[0085]可選的,所述限流模塊10位于所述至少兩條負載支路中的第一負載支路,在所述預穩(wěn)壓電路為升壓boost電路的情況下,所述電感103與所述預穩(wěn)壓電路中的電感集成在一起。
[0086]具體的,當限流模塊10位于負載支路中時,限流模塊10和負載支路中的預穩(wěn)壓電路可以一起設計;例如,當預穩(wěn)壓電路為boost電路時,設計人員可以得知boost電路中的電感的值,因此可以確定打嗝限流狀態(tài)的周期長短,該情況下,限流模塊10中可以只包含開關單元101和單向導通單元102,電感103可以通過boost電路中的電感代替。當限流模塊10位于rou中時,限流模塊10的設計和與PDU連接的負載支路中的預穩(wěn)壓電路分開設計,因此,設計人員無法得知與PDU連接的負載支路中的預穩(wěn)壓電路及預穩(wěn)壓電路中各個器件的參數(shù),因此,當限流模塊10位于rou中時,限流模塊10需要同時包含單向導通單元102和電感103。
[0087]具體的,如圖10所示,當控制模塊11的供電電源由HVDC電源的母線提供、預穩(wěn)壓電路為Boost電路、單向導通單元102為二極管D1、開關單元101為N溝道場效應管Ql時,選擇性保護電路A可以如圖10所示;其中,N溝道場效應管Ql、二極管Dl、Boost電路中的電感L和Boost電路中的電容C組成了一個Buck電路(一種降壓電路);Boost電路與Buck電路共用電感L。具體的,圖10以圖8為基礎對該可選的方案進行示例性說明。
[0088]另外,如圖11所示,限流模塊10位于至少兩個PDU中的第一 H)U,當控制模塊11的供電電源由HVDC電源的母線提供、預穩(wěn)壓電路為Boost電路、單向導通單元102為二極管D1、開關單元101為N溝道場效應管Ql時,選擇性保護電路A可以如圖11所示。具體的,圖11以圖9為基礎對該可選的方案進行示例性說明。
[0089]現(xiàn)有技術中,HVDC電源連接多條負載支路時,由于多條負載支路之間并聯(lián),當其中一條負載支路發(fā)生短路且該負載支路中的保護器件還未脫扣時,供電母線上的電流會增大,由于供電母線有一定的電阻,因此,供電母線上的電壓會增大,導致通過供電母線提供給其他負載支路上的電壓(即母線電壓)會降低。因此,在負載支路發(fā)生短路到負載支路中的保護器件脫扣的過程中,母線電壓會瞬時跌落。另外,當負載支路發(fā)生短路,且短路電流過大時,在保護器件分斷能力有限的情況下,保護器件容易發(fā)生無法分斷或粘死等情況,引起火災或部件爆裂。而本發(fā)明實施例提供的選擇性保護電路A,控制模塊11檢測到流過開關單元101的總電流的值到達預設閾值時,即可控制開關單元101關斷,防止短路電流上升到很大的值,因此,不會使得母線電壓提供給其他負載支路上的電壓瞬時跌落,也可以避免保護器件發(fā)生無法分斷或粘死等情況。
[0090]本發(fā)明實施例還提供了一種選擇性保護方法,應用于采用高壓直流HVDC電源供電的場景中,所述HVDC電源向相互并聯(lián)的至少兩條負載支路供電,每條負載支路包括一個預穩(wěn)壓電路;具體可以應用于上述實施例提供的選擇性保護電路中,如圖12所示,所述方法包括:
[0091]1201、檢測流過目標通路的總電流的值;其中,所述目標通路是指HVDC電源的母線電壓的正極與所述至少兩條負載支路中的一條負載支路中的預穩(wěn)壓電路的電源正極之間的通路;或,HVDC電源的母線電壓的負極與所述至少兩條負載支路中的一條負載支路中的預穩(wěn)壓電路的電源負極之間的通路。
[0092]需要說明的是,該實施例的執(zhí)行主體可以為選擇性保護電路中的控制模塊,該實施例中的相關解釋可以參見上述實施例。
[0093]具體的,步驟1201在具體實現(xiàn)時,控制模塊可以實時檢測流過目標通路的總電流的值。
[0094]1202、當所述總電流的值大于或等于預設閾值時,控制所述目標通路關斷;其中,所述預設閾值大于流過所述目標通路的最大正常工作電流值。
[0095]本發(fā)明實施例提供的選擇性保護方法,當通過目標通路連接的負載支路發(fā)生短路,且流過目標通路的短路電流大于或等于預設閾值時,控制目標通路關斷,從而快速切斷電路,防止出現(xiàn)由于流過目標通路的短路電流過大而引起一些重要的通信設備斷電的問題。
[0096]可選的,在步驟1202之后,所述方法還可以包括:在第一預設時間段之后,控制所述目標通路周期性的導通-關斷;其中,所述第一預設時間段和所述目標通路周期性的導通-關斷中的所述目標通路關斷的時間段,小于或等于所述目標通路關斷時通過所述目標通路連接的負載支路中的負載不斷電的時間段。
[0097]需要說明的是,在控制目標通路周期性的導通-關斷過程中,在目標通路關斷期間,選擇性保護電路中的電感可以通過單向導通單元對負載支路中