专利名称：用于保护电路的系统和方法
用于保护电路的系统和方法
背景技术：
本发明涉及电路保护，确切地说，涉及一种提供电路保护同时避免无故跳闸的方法。先前的电路保护方法，例如标准保险丝或断路器，仅在电流超过阈值(例如，电流阈值)时才会断开电流。例如，保险丝的反应时间较长，在其反应期间，负载可能受损。瞬变电流也可能在短时间内超过此类阈值，从而使电流无故中断
发明内容
一种保护电路的方法，所述方法包括测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值，并将所测量的值与阈值进行比较。如果所测量的值达到或超过了所述阈值，则将所述开关关掉，且使计数器的值递增。如果计数器的值小于计数器界限，且预定义时间段已结束，则所述开关重新接通。保护电路包括电源、负载和开关，所述开关可操作以对电流从电源向负载的流动进行控制。检测电路可操作以测量保护电路的相关值，并将所测量的值与阈值进行比较。开关控制器可操作以接通或关掉开关。如果所测量的值达到或超过了阈值，则开关控制器关掉开关且使计数器的值递增。如果计数器的值小于计数器界限，且预定义时间段已结束，则开关控制器接通开关。通过以下说明和附图可更好地了解本发明的这些和其他特征，以下是对附图的简要说明。
图I所示为保护电路的方法。图2所示为实施了图I的方法的保护电路。
具体实施例方式图I所示为保护电路的方法100。然而，方法100还可用于只保护电路元件(例如，固态开关)。图2所示为实施了图I的方法100的保护电路10。电路10包括电源12、负载14、开关16、检测电路18和开关控制器20。开关16可操作以对电流从电源12向负载14的流动进行控制。在一个实例中，开关16对应于固态开关装置(例如，MOSFET, IGBT等)。开关控制器20包括计数器22和计时器24，且检测电路18包括处理单元26。负载14可对应于(例如)照明负载。当然，还可使用其他负载。参考图1，检测电路18按照预定义的时间间隔测量电路10的相关值(步骤102)。在一个实例中，相关值只在开关16处于接通时才进行测量。在一个实例中，时间间隔很短，以便可以连续测量这些值。处理单元26将所测量的值与阈值进行比较(步骤104)，如果所测量的值小于阈值，则开关控制器20接通开关16 (步骤106)。如果所测量的值达到或超过阈值，则开关控制器20关掉开关16且使计数器22的值递增(步骤108)。
如果计数器22超过计数器界限(步骤110)，则开关控制器20关掉开关16并显示使用情况(步骤112)。在一项实例中，显示使用情况包括通知个人电源12或负载14需要进行检查。如果计数器22小于计数器界限(步骤110)，则开启计时器24。与计时器24相关的预定义时间段结束后，接通开关16(步骤114)，并重置计时器24。在一个实例中，所述时间段为约5至50毫秒。开关16重新接通后，可在需要保护时有选择性地重复步骤104至114。在一个实例中，开关控制器20接通或关掉开关16，以保护开关16而非保护负载14、检测电路18或开关控制器20。电路10的相关值可对应于需要进行保护的多种 不同情况。在一个实例中，所测量的值为通过开关16流向负载14的电流，且阈值为电流阈值。在一个实例中，所测量的值为保护电路10的温度，且阈值为温度阈值。在一个实例中，所测量的值为从电源12流向负载14的能量的量，阈值为能量阈值，且处理单元26可操作以使用以下等式#1、#2计算能量。W = V*I等式 #1其中W是瓦特数；V是电压；以及I是电流量。E = V*I*t等式 #2其中E是能量的量；以及t是时间量。方法100能够成功检测出电路10的损坏情况(例如，电流尖峰过高、温度过高等)，从而有效保护电路10，同时可防止由无损情况(例如，由突入电流、噪声、电磁干扰等所造成的电流尖峰过高)所造成的无故跳闸。由于无损情况的持续时间通常较短，因此可通过重新试验法(步骤108至114)来避免无故跳闸。在一个实例中，开关16的断开(步骤108)和随后开关16的闭合(步骤114)进行得非常快(例如，大约I至20毫秒)，因此，如果负载14是照明负载，那么人眼不会觉察到负载14曾经关掉过。因此，在此实例中，人眼无法觉察到开关16的单个关/开周期，或多个关/开周期(S卩，步骤104、108、110、114连续重复若干次)。尽管已公开本发明的优选实施例，但所属领域的一般技术人员应认识到，可在本发明的范围内做出某些修改。因此，应研究以下权利要求书以确定本发明的实际范围和内容。
权利要求
1.一种保护电路的方法，其包括 测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值； 将所测量的值与阈值进行比较； 响应于所测量的值达到或超过了所述阈值而关掉所述开关并使计数器的值递增；以及 响应于预定义时间段结束且计数器的值小于计数器界限而接通所述开关。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值的步骤包括测量通过所述开关流向所述负载的电流。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值的步骤包括测量通过所述开关流向所述负载的能量的量。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值的步骤包括测量所述电路的温度。
5.根据权利要求I所述的方法，其中所述开关为固态装置，且其中所述响应于所述测量值达到或超过了所述阈值而关掉所述开关并使计数器的值递增的步骤被执行来保护所述固态装置。
6.根据权利要求I所述的方法，其进一步包含 响应于所测量的值小于所述阈值而使所述开关处于接通状态。
7.根据权利要求I所述的方法，其中在所述响应于所测量的值达到或超过了所述阈值而关掉所述开关并使计数器的值递增的步骤之后，所述预定义时间段开始。
8.根据权利要求I所述的方法，其中当所述开关处于接通时，按照预定义的时间间隔连续地执行所述测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值的步骤。
9.根据权利要求I所述的方法，其进一步包含 响应于计数器的值超过计数器界限而显示使用情况。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述响应于计数器的值超过计数器界限而显示使用情况的步骤包括通知个人以下事件用于提供电流的电源以及所述负载中至少一项需要进行检查。
11.一种保护电路，其包含 电源； 负载； 开关，其可操作以控制电流从所述电源流向所述负载； 检测电路，其可操作以测量所述保护电路的相关值，并可将所测量的值与阈值进行比较；以及 开关控制器，其可操作以接通或关掉所述开关，其中所述开关控制器响应于所测量的值达到或超过了所述阈值而关掉所述开关并使计数器的值递增，且响应于预定义时间段结束且计数器的值小于计数器界限而接通所述开关。
12.根据权利要求11所述的电路，其中所述保护电路的所述相关值为从所述电源流向所述负载的电流量，且其中所述阈值为电流阈值。
13.根据权利要求11所述的电路，其中所述保护电路的所述相关值为从所述电源流向所述负载的能量的量，且其中所述阈值为能量阈值。
14.根据权利要求11所述的电路，其中所述保护电路的所述相关值为所述保护电路的温度，且其中所述阈值为温度阈值。
15.根据权利要求11所述的电路，其中响应于所测量的值小于所述阈值，所述开关控制器使所述开关处于接通状态。
16.根据权利要求11所述的电路，其中所述开关控制器响应于所测量的值达到或超过了 所述阈值而关掉所述开关之后，所述预定义时间段开始。
17.根据权利要求11所述的电路，其中当所述开关处于接通时，所述检测电路按照预定义的时间间隔测量从所述电源流向所述负载的电流。
18.根据权利要求11所述的电路，其中所述开关控制器响应于计数器的值超过计数器界限而显示使用情况。
19.根据权利要求18所述的电路，其中开关控制器通过通知个人所述电源和所述负载中至少一项需要进行检查而显示使用情况。
全文摘要
一种保护电路的方法，所述方法包括测量有电流通过开关流向负载的电路的相关值，并将所测量的值与阈值进行比较。如果所测量的值达到或超过了所述阈值，则开关关掉，且计数器的值递增。如果所述计数器小于计数器界限，且预定义时间段已结束，则开关重新接通。
文档编号H02H3/07GK102804537SQ201080028639
公开日2012年11月28日 申请日期2010年5月3日 优先权日2009年6月26日
发明者徐建 申请人:自由哈德沃德制造公司