型驟升的低成本保護。雖然在某些情況下由于打開開關(guān)110導致的中斷可能是不方便的,但是電裝置100防止對負載2的損壞。
[0035]參考圖2,示出根據(jù)所公開概念的示例實施例的電裝置200。圖2的電裝置200類似于圖1的電裝置100。然而,在圖2的電裝置200中,更詳細地示出根據(jù)所公開概念的示例實施例的電壓傳感器106,。
[0036]電壓傳感器106,包括第一電阻器112和第二電阻器114。第一電阻器112具有電連接到在第一端子102和第二端子104之間的點的第一端,以及電連接到第二電阻器114的第一端的第二端。如上所述,第二電阻器114的第一端電連接到第一電阻器112的第二端。第二電阻器114的第二端電連接到中性點。將第一電阻器112的第二端和第二電阻器114的第一端電連接到控制單元108,以使得控制單元108可以接收由電壓傳感器106,感測的電壓。
[0037]圖3是根據(jù)所公開概念的另一個示例實施例的電裝置300的示意圖。圖3的電裝置300類似于圖1的電裝置100。然而,圖3的電裝置300包括在開關(guān)110和第二端子104之間電連接的電容器116,以及直流電源V。電容器116被構(gòu)造成在開關(guān)110打開之后向負載2提供一段時間的電力。電容器116允許即使開關(guān)110由于中斷或其它電力質(zhì)量事件被簡單地打開,負載2繼續(xù)運行。在一個示例實施例中,電容器116能夠支持15A的電流20ms。然而,可以設(shè)想的是,可以使用任何合適的電容器116。如前所述,由于打開開關(guān)110導致的中斷可能是不方便的。因此,電容器116的添加可消除不便。
[0038]圖4是根據(jù)所公開概念的另一示例實施例的電裝置30(Τ的示意圖。圖4的電裝置30(Τ類似于圖3的電裝置300。然而,圖4的電裝置30(Τ進一步包括第二電容器116'和與電容器116^16'相關(guān)聯(lián)的開關(guān)117U17'。電容器116U16'以及開關(guān)117、117'形成開關(guān)電容電路。開關(guān)117^17,可以由控制單元108來控制。開關(guān)電容電路促進AC應(yīng)用中電裝置30(Τ的使用。在正半周期期間,開關(guān)117在升高電壓期間閉合并且另一開關(guān)117'打開,而在負半周期期間,開關(guān)117打開并且另一開關(guān)117'在升高電壓期間閉合。這允許電容器116、116'充電。當開關(guān)110基于電力質(zhì)量事件打開時,控制單元108然后控制開關(guān)117^17,在適當?shù)臅r間打開和閉合,從而向負載2提供AC電力。因此,圖3的電裝置300允許即使開關(guān)110由于在DC應(yīng)用中的中斷或其它電力質(zhì)量事件而被簡短地打開時負載2繼續(xù)運行,并且電裝置30(Τ允許即使開關(guān)110由于AC應(yīng)用中的中斷或其它電力質(zhì)量事件而被簡短地打開時負載2繼續(xù)運行。
[0039]圖5是根據(jù)所公開概念的另一個示例實施例的電裝置400的示意圖。圖5的電裝置400類似于圖1的電裝置100。然而,圖5的電裝置400包括在第一端子102和第二端子104之間電連接的降壓變換器118??刂茊卧?08被構(gòu)造成基于所檢測的電力質(zhì)量事件來控制降壓變換器118的占空比。例如但不限于,當未檢測到電力質(zhì)量事件時,控制單元108可以以100%的占空比控制降壓變換器118。另一方面,當檢測到驟升時,控制單元108可以降低降壓變換器118的占空比,這降低了降壓變換器118的輸出電壓。可以設(shè)想的是,圖5的電裝置400可以響應(yīng)于驟升來降低降壓變換器118的占空比,而不是打開開關(guān)110,從而避免由于驟升導致的電力中斷。同樣可以設(shè)想,在電力質(zhì)量事件保證切斷到負載2的電力的情況下,控制單元108可以降低降壓變換器的占空比為0%。進一步設(shè)想的是,在所公開概念的一些實施例中,開關(guān)110可設(shè)置在降壓變換器118和第二端子104之間。相對于圖6將更詳細地描述根據(jù)所公開概念的示例實施例的降壓變換器118'。
[0040]圖6是根據(jù)所公開概念的示例實施例的電裝置500的示意圖。圖6的電裝置500類似于圖5的電裝置400。然而,圖6的電裝置500包括根據(jù)更詳細示出的示例實施例的降壓變換器118, ο
[0041]降壓變換器118'包括第一開關(guān)120和第二開關(guān)121,第一電感器122和第二電感器124,第一二極管126、第二二極管128、第三二極管130和第四二極管132,以及電容器134。第一開關(guān)120和第二開關(guān)121是固態(tài)開關(guān)(例如但不限于晶體管)。第一開關(guān)120和第二開關(guān)121電連接到第一端子102,并且由控制單元108來控制它們的狀態(tài)。
[0042]降壓變換器118'包括并聯(lián)支路。第一支路包括第一開關(guān)120、第一電感器122以及第一二極管126和第二二極管128。第二支路包括第二開關(guān)121、第二電感器124以及第三二極管130和第四二極管132。電容器134對于支路兩者是公用的。
[0043]在第一并聯(lián)支路中,第一二極管126在第一開關(guān)120和中性點136之間電連接。第一二極管126用作為回掃器(flyback),以便當?shù)谝婚_關(guān)120關(guān)斷時保護第一開關(guān)120免受極端電壓。第一電感器122和電容器134用作為濾波器,以便使降壓變換器118'的電流流動和輸出電壓平滑。當?shù)谝婚_關(guān)120關(guān)斷時,第一電感器122從中性點136吸取電流。當降壓變換器118'電連接到AC電源時,在AC周期的正半周期期間,電流從第二二極管128流向降壓變換器118'的輸出。
[0044]在第二并聯(lián)支路中,第三二極管130在第二開關(guān)121和中性點136之間電連接。第三二極管130用作為回掃器,以便當?shù)诙_關(guān)121關(guān)斷時保護第二開關(guān)121免受極端電壓。第二電感器124和電容器134用作為濾波器,以便使降壓變換器118'的電流流動和輸出電壓平滑。當?shù)诙_關(guān)121關(guān)斷時,第二電感器124從中性點136吸取電流。當降壓變換器118'電連接到AC電源時,在AC周期的負半周期期間,電流從第四二極管132流向降壓變換器118'的輸出。
[0045]降壓變換器118'的并聯(lián)支路允許其當電連接到AC電源時有效地運行。然而,當降壓變換器電連接到DC電源時,可省略一些組件。特別地,當降壓變換器電連接到DC電源時,第二開關(guān)121、第二電感器124以及第三二極管130和第四二極管132(即第二支路),以及第二二極管128也可以省略,因為不需要降壓變換器118'的第二支路。
[0046]圖7是根據(jù)所公開概念的示例實施例的電裝置40(Τ的示意圖。圖7的電裝置40(Τ類似于圖5的電裝置400。然而,在圖7的電裝置40(Τ中,省略開關(guān)110。控制單元108可以基于電力質(zhì)量事件來降低降壓變換器118的占空比。此外,降低降壓變換器118的占空比至0%以切斷到負載2的電力。
[0047]圖8是根據(jù)所公開概念的示例實施例的電路中斷器600的示意圖。電路中斷器600包括類似于圖1的電裝置100的第一端子102和第二端子104、電壓傳感器106、控制單元108以及開關(guān)110。然而,電路中斷器進一步包括可分離觸點138、操作機構(gòu)140以及跳閘單元142。
[0048]可分離觸點138在第一端子102和第二端子104之間電連接,并且可在閉合位置和打開位置之間移動。當可分離觸點138和開關(guān)110兩者閉合時,將第一端子102和第二端子104電連接。當可分離觸點138和開關(guān)110中任一者打開時,將第一端子102和第二端子104電斷開。操作機構(gòu)140是被構(gòu)造成跳閘打開可分離觸點138的裝置。
[0049]跳閘單元142被構(gòu)造成基于來自電流傳感器144或其它傳感器的輸入來檢測故障狀態(tài)。故障狀態(tài)可以包括但不限于過電流、短路、接地故障或電弧故障。基于故障狀態(tài)的檢測,跳閘單元142控制操作機構(gòu)140跳閘打開可分離觸點138。
[0050]跳閘單元142可包括處理器和存儲器。處理器可以是例如但不限于微處理器、微控制器,或與存儲器進行接口連接的一些其它合適的處理裝置或電路。存儲器可以是各種類型的內(nèi)部和/或外部存儲介質(zhì)中的一個或多個的任何一個,該存儲介質(zhì)諸如但不限于提供存儲寄存器的RAM、R0M、EPR0M、EEPR0M、FLASH等,即機器可讀介質(zhì),用于諸如以計算機的內(nèi)部存儲區(qū)域的方式來存儲數(shù)據(jù);并且可以是易失性存儲器或非易失性存儲器。同樣可以設(shè)想,跳閘單元142可以在不使用處理器或存儲器的電路中實施。同樣可以設(shè)想,諸如但不限于熱或磁性跳閘機構(gòu)的其它類型的跳閘機構(gòu)可以用于對跳閘單元142的代替或補充。
[0051 ]借助于可分離觸點138、操作機構(gòu)140以及跳閘單元142,電路中斷器600能夠提供免于故障狀態(tài)的保護。借助于電壓傳感器106、控制單元108以及開關(guān)110,電路中斷器600同樣能夠提供免于電力質(zhì)量事件的保護。
[0052]在所公開概念的一些實施例中,跳閘單元142不是控制操作機構(gòu)140在檢測到故障狀態(tài)時立即跳閘打開可分離觸點138,而是在控制操作機構(gòu)140跳閘打開可分離觸點138之前等待與該類型的故障狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一段時間?;陔娏|(zhì)量事件的檢測,控制單元108可改變在跳閘單元142中與故障狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一段時間。例如但不限于,控制單元108檢測大的頻率波動,這可指示電源是諸如發(fā)電機的不太可靠的源。作為響應(yīng),控制單元108可以降低在跳閘單元142中用于引發(fā)跳閘單元142的與故障狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一段時間。
[0053]雖然電路中斷器600相對于一相被公開,但可以設(shè)想的是,電路中斷器600可用于相對于多相,并且可分離觸點可與每個相彼此相關(guān)聯(lián)。
[0054]可以設(shè)想,可以在諸如但不限于斷路器、儀表、插座以及電源板的各種類型裝置中米用