專利名稱：電線擴(kuò)展保護(hù)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電線擴(kuò)展保護(hù)的裝置和方法，其提供了相比于本領(lǐng)域當(dāng)前狀況用于相同目的的現(xiàn)有裝置和方法更關(guān)鍵的創(chuàng)新特性和重要優(yōu)點(diǎn)。
更具體的，本發(fā)明涉及一種電氣/電子裝置及其操作方法，其設(shè)計(jì)為提供具有擴(kuò)展保護(hù)的電線(不管是供電線或者信號(hào)傳輸線)，包括電線狀況的連續(xù)核查及其潛在異常狀況誘因的識(shí)別。
背景技術(shù)：
電子和電氣電路通常由安全元件支持，其提供了一定的保護(hù)并便于在潛在過(guò)載情況下恢復(fù)電路。然而，這些電路安全元件表現(xiàn)出了一些缺陷。
如果電路由熔板元件(flux plate element)保護(hù)，則很難在視覺上區(qū)分出該安全元件是否被熔合，且不能確定電路中導(dǎo)致故障的原因或任何產(chǎn)生它的單元。線路甚至可能在電路標(biāo)稱電流極限下工作，使得安全元件表現(xiàn)出電阻變化，因此阻止了其供給的單元正確運(yùn)行，但是不能指示出線路的異常狀況。
另一方面，在由其他安全元件保護(hù)的電路中，例如熱開關(guān)或可復(fù)位保險(xiǎn)絲，恢復(fù)用的桿或按鈕的操作是簡(jiǎn)單的，但是這種安全元件也不能夠確定電路中故障的起因或產(chǎn)生它的單元，這導(dǎo)致必要的重復(fù)恢復(fù)，引起安全元件的快速老化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)一種電線保護(hù)裝置及方法，允許連續(xù)核查電線狀況及識(shí)別其潛在異常狀況的誘因，解決了上述問(wèn)題。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供了一種電線的電氣/電子保護(hù)裝置，在需要保護(hù)的單元的入口處與安全元件并聯(lián)，其包括處理單元，用于控制并功能性地彼此連接其余保護(hù)裝置部件；電源單元，用于在異常線路狀況期間，至少在缺少線路本身電源期間向處理單元供電；電壓測(cè)量單元，用于測(cè)量異常本地電壓；報(bào)警單元，以信號(hào)通知該保護(hù)裝置檢測(cè)到的狀況；和開關(guān)單元，交替將線路本身的電源提供給其余裝置部件(主分支)或?qū)⒕€路本身的電源通過(guò)裝置的分支(支路)避開其余裝置部件。
該報(bào)警單元根據(jù)本發(fā)明具體應(yīng)用中進(jìn)行的動(dòng)作可以為各種類型。僅作為一個(gè)示例，該報(bào)警單元可以簡(jiǎn)單地包括LED型信號(hào)器陣列，其選擇性的激勵(lì)通知用戶經(jīng)核查的線路的相應(yīng)狀況，或者包括LCD型信號(hào)器，其還能提供給用戶核查后線路狀況的數(shù)據(jù)，或者可以包括發(fā)射機(jī)，其將信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程線路監(jiān)視中心等，或者可以包括這幾種單元的組合。
此外，本發(fā)明的裝置還可選地包括負(fù)載設(shè)計(jì)(load laid out)，使得在開關(guān)單元處于分支狀態(tài)時(shí)，防止裝置短路。
本發(fā)明的裝置表現(xiàn)出以下特征，可以通過(guò)固定方式安裝，使得保持與線路的固定(permanent)連接，并可對(duì)意外事故實(shí)時(shí)反應(yīng)，即本發(fā)明的裝置允許對(duì)安全元件及因連接設(shè)置了本發(fā)明的裝置的終端所提供的單元的連續(xù)核查。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，提供了一種電線保護(hù)方法，包括其根據(jù)線路狀況包括三種工作模式正常工作模式安全元件處于完好狀況，其承受的強(qiáng)度處于標(biāo)稱工作范圍內(nèi)；因此，安全元件表現(xiàn)出基本的零電阻，并因此近乎全部電流流經(jīng)該元件。
保護(hù)裝置的電壓測(cè)量單元不測(cè)量任何電壓降，保護(hù)裝置保持不工作。
邊界異常工作模式流經(jīng)安全元件的強(qiáng)度上升到標(biāo)稱工作極限之上，直到超過(guò)預(yù)定的警戒閾值，這引起溫度接近安全元件擊穿點(diǎn)或觸發(fā)點(diǎn)的溫度，并因此引起其電阻(該電阻值及持續(xù)時(shí)間是設(shè)計(jì)變量，取決于標(biāo)稱阻抗和其他固有線路參數(shù)，主要是發(fā)射源可提供的最大功率)改變。
因此，部分電流流向本發(fā)明的保護(hù)裝置，并且由于開關(guān)單元為默認(rèn)狀態(tài)，所以部分電流轉(zhuǎn)向主分支。處理單元接收來(lái)自電壓測(cè)量單元的信號(hào)，該信號(hào)與一電壓相關(guān)，該電壓可上升直到達(dá)到至少對(duì)應(yīng)于所述警戒閾值的值，并且處理單元使能相應(yīng)控制信號(hào)能到報(bào)警單元。
線路核查異常工作模式在安全元件發(fā)生故障(擊穿(breakdown)或觸發(fā)(trigger))之后，全部電流流經(jīng)本發(fā)明的保護(hù)裝置，且由于開關(guān)單元為默認(rèn)狀態(tài)，全部電流轉(zhuǎn)向主分支。
處理單元接收來(lái)自電壓測(cè)量單元的信號(hào)，該信號(hào)與一電壓相關(guān)，該電壓上升直到達(dá)到至少故障點(diǎn)。之后，處理單元起動(dòng)工作周期，該工作周期包括使能一控制信號(hào)到開關(guān)單元，使得它們將電流轉(zhuǎn)向支路(使用當(dāng)前工作的電源單元提供的電壓將開關(guān)單元保持在此狀態(tài))，處理線路參數(shù)以核查線路狀況，使能一控制信號(hào)到對(duì)應(yīng)于線路狀況的報(bào)警單元，并使能一控制信號(hào)到開關(guān)單元，使得它們?cè)俅螌㈦娏鬓D(zhuǎn)向主分支。
如果需要，基于電壓測(cè)量單元的性質(zhì)和設(shè)計(jì)，處理單元使能其他控制信號(hào)到電壓測(cè)量單元，使得它們?cè)陔娏鞅仨氜D(zhuǎn)向支路時(shí)進(jìn)入斷開模式。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施例的具體描述中更清楚地觀察出，優(yōu)選實(shí)施例僅作為示例的目的給出，但并不限于此，在附圖中圖1示出了本發(fā)明保護(hù)裝置的框圖；圖2示出了本發(fā)明保護(hù)裝置第一實(shí)施例的電路圖；圖3示出了本發(fā)明保護(hù)裝置第二實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，所示框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的原理，該裝置位于線路安全元件F中，使得所述保護(hù)裝置與線路保持固定連接并對(duì)意外事故實(shí)時(shí)反應(yīng)，也就是，所述保護(hù)裝置允許對(duì)所述安全元件F和連接終端A、B所提供的電路的連續(xù)控制，所述保護(hù)裝置也連接到終端A、B。因此，所述保護(hù)裝置將用作電源或者對(duì)于給定類型信號(hào)的傳輸源與所要保護(hù)的電路之間的連接。
所述保護(hù)裝置包括主分支，其包括電源單元60，以及電壓測(cè)量單元10和由所述電源單元60供電的處理單元30。另外，所述處理單元30還設(shè)有報(bào)警單元40。另外，保護(hù)裝置還包括支路，其與所述主分支并聯(lián)。兩個(gè)分支，即主分支和支路，都在開關(guān)單元50處匯聚。
現(xiàn)參照?qǐng)D2，其示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的第一基本實(shí)施例。在此實(shí)施例中，電源單元60包括電容器C1，電壓測(cè)量單元10包括電阻配置R1、R2、R3，處理單元30包括微處理器M1，報(bào)警單元40包括LED型信號(hào)器L1、L2、L3配置。
如在圖2中可以看到的，開關(guān)單元50包括n溝道MOSFET型晶體管T1。
在此實(shí)施例中，如果經(jīng)過(guò)位于保護(hù)裝置的終端A、B之間的安全元件F(為了簡(jiǎn)化圖示而未示出)的電流在正常工作范圍內(nèi)，則所述安全元件F表現(xiàn)出基本的零電阻，且因此近乎全部電流流經(jīng)它。保護(hù)裝置不接收任何電流并保持不工作。
另一方面，如果經(jīng)過(guò)安全元件的電流上升到超過(guò)警戒閾值(由經(jīng)過(guò)所述安全元件的電壓降Vu預(yù)定)，且安全元件電阻改變，并因此表現(xiàn)出一定的電阻，則到達(dá)終端A、B的部分電流將流向保護(hù)裝置，并且由于晶體管T1的默認(rèn)狀態(tài)為斷開，所述電流量將流經(jīng)保護(hù)裝置的主分支，即流經(jīng)電阻配置R1，R2，R3。之后，微處理器M1將被提供一信號(hào)，其將所述信號(hào)解釋為邊界異常工作狀況，并將輪流使能一信號(hào)到指示所示狀況的相應(yīng)信號(hào)器L1。
最后，如果經(jīng)過(guò)安全元件的電流上升到超過(guò)安全元件的故障點(diǎn)(擊穿或觸發(fā))(由經(jīng)過(guò)所述安全元件的電壓降VR預(yù)定)，則近乎全部電流流到根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置，且由于晶體管T1的默認(rèn)狀態(tài)為斷開，所以所述電流將流經(jīng)保護(hù)裝置的主分支，即流經(jīng)電阻配置R1，R2，R3，另外給電容器C1充電。
之后，微處理器M1將被提供一信號(hào)，其將所述信號(hào)解釋為線路核查異常工作狀況，并將輪流使能一信號(hào)到指示所述狀況的相應(yīng)信號(hào)器L2，以及使能一信號(hào)到晶體管T1，然后將繼續(xù)處于飽和區(qū)(導(dǎo)通狀態(tài))。
在所述晶體管T1處于導(dǎo)通狀態(tài)期間(例如，100μs)，由于從電容器C1所接收到的電源，所以微處理器M1將保持所提供的信號(hào)的測(cè)量的處理，由于所述晶體管T1處于導(dǎo)通狀態(tài)，所以電容器C1將繼續(xù)處于放電狀態(tài)。
在此100μs期間，微處理器M1分析線路參數(shù)，且如果所分析的參數(shù)表示線路短路，則微處理器M1也將使能一信號(hào)到相應(yīng)信號(hào)器L3，將在100μs期間之后接通L3。
當(dāng)此100μs結(jié)束時(shí)，微處理器M1中止該信號(hào)到所述晶體管T1，之后晶體管T1返回到斷開狀態(tài)，使電流再次流經(jīng)保護(hù)裝置的主分支。
當(dāng)達(dá)到該點(diǎn)時(shí)，微處理器M1將被編程在100μs期間周期性地使能該信號(hào)到晶體管T1，至少預(yù)定的次數(shù)，以保持連續(xù)的線路核查。
顯然，該信號(hào)到所述晶體管T1的使能時(shí)間(在此實(shí)施例中，作為一個(gè)例子，設(shè)為100μs)和該信號(hào)到所述晶體管T1的使能周期，以及該信號(hào)到所述晶體管T1的使能次數(shù)將以線路設(shè)計(jì)參數(shù)為基礎(chǔ)標(biāo)定，以防止所述線路及其提供電的單元遭受損壞。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，其中與圖2中的部件類似的部件具有相同的標(biāo)記，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的保護(hù)裝置的第二可選實(shí)施例。
考慮到此處所述第二實(shí)施例是詳細(xì)描述的第一實(shí)施例的發(fā)展，且為了避免重復(fù)，下面將偶爾參照所述第一實(shí)施例描述所述第二實(shí)施例的具體特征。
特別地，第二實(shí)施例在第一實(shí)施例中增加了整流器D1，使得不管線路極性如何都可以使用保護(hù)裝置，該整流器D1為與終端A，B以及保護(hù)裝置的主分支連接的二極管橋式電路。整流器的配置過(guò)程在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的，且存在許多技術(shù)上等價(jià)的變型。
對(duì)整流器可選地，或者除整流器之外，第二實(shí)施例還在第一實(shí)施例中增加了第二晶體管T2，其與T1情況相同為n溝道MOSFET型，其與晶體管T1相對(duì)對(duì)稱設(shè)置。該晶體管配置T1，T2，構(gòu)成本實(shí)施例中的開關(guān)單元。
此外，第二實(shí)施例在第一實(shí)施例中增加了替代主分支，其直接將終端A，B互相連接，其間具有額外的電壓測(cè)量裝置L1’和L1”，(在這種情況下中也用作另外的報(bào)警單元)以及斷開單元S1。
所述替代主分支確保第二實(shí)施例中的保護(hù)裝置和高靈敏度的安全元件即達(dá)到故障點(diǎn)表現(xiàn)出相對(duì)低電阻的安全元件一起正常地運(yùn)行。在在這種情況下，主分支可以表現(xiàn)出與安全元件中最大負(fù)載(僅在故障點(diǎn)前)相關(guān)的高負(fù)載，使得在邊界異常工作狀況期間流向保護(hù)裝置的更大部分的電流可能不足使微處理器M1工作。
在此實(shí)施例中，所述額外的電壓測(cè)量單元包括LED型信號(hào)器L1’和L1”的配置(其用作額外的報(bào)警單元，且如果它們被布置到替代主分支中，將包括考慮線路極性而適當(dāng)設(shè)置的單個(gè)LED型信號(hào)器，該替代主分支是如第一實(shí)施例中所示的保護(hù)裝置的一部分)，且所述斷開單元S1在此實(shí)施例中包括通常關(guān)閉的繼電器。
考慮到整流器D1、晶體管配置T1、T2、和替代主分支的存在，在第二實(shí)施例中，工作如下正常工作(VAB～0)安全元件表現(xiàn)出基本的零電阻，因此近乎全部電流流經(jīng)該元件，保護(hù)裝置不接收任何電流，保持不工作。
邊界異常工作(VU＜|VAB|＜VR，其中VU是對(duì)應(yīng)上述警戒閾值的電壓，VR是對(duì)應(yīng)安全元件的擊穿點(diǎn)的電壓)安全元件表現(xiàn)出一定的電阻，到達(dá)終端A、B的部分電流將流向保護(hù)裝置。由于晶體管T1和T2的默認(rèn)狀態(tài)為斷開，所以繼電器S1的默認(rèn)狀態(tài)為導(dǎo)通，主分支的負(fù)載關(guān)于安全元件的負(fù)載為高，所述量的轉(zhuǎn)向電流流經(jīng)保護(hù)裝置的替代主分支，也就是，流經(jīng)LED型信號(hào)器L1’和L1”配置。對(duì)應(yīng)的信號(hào)器L1’和L1”被激勵(lì)，微處理器M1保持不工作。
線性核查異常工作(VAB＞0且|VAB|＞VR，其中VR是對(duì)應(yīng)于安全元件擊穿點(diǎn)的電壓)全部電流流經(jīng)本發(fā)明的保護(hù)裝置，且由于晶體管T1和T2的默認(rèn)狀態(tài)為斷開，所述電流在保護(hù)裝置的主分支和替代主分支之間分開。流經(jīng)經(jīng)過(guò)主分支的電流現(xiàn)在足以激活微處理器M1以發(fā)送開啟信號(hào)給繼電器S1。因此，之后全部電流將流經(jīng)主分支，即流經(jīng)電阻配置R1，R2，R3，且另外給電容器C1充電。之后，微處理器M1將被提供來(lái)自電阻配置R1，R2，R3的一信號(hào)，它解釋所述信號(hào)為線路核查異常工作狀況，并將輪流使能一信號(hào)到指示所述狀況的相應(yīng)信號(hào)器L2以及使能一信號(hào)到所述晶體管T1和T2，所述晶體管T1和T2將繼續(xù)處于導(dǎo)通狀態(tài)。由于晶體管T1和T2的對(duì)稱相對(duì)設(shè)置，所以T1將只允許經(jīng)過(guò)它的電流通過(guò)，但是T2將被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮瑁沟谜w工作在所有其他方面與第一實(shí)施例類似。
線性核查異常工作(VAB＜0且|VAB|＞VR，其中VR是對(duì)應(yīng)于安全元件擊穿點(diǎn)的電壓)全部電流流經(jīng)本發(fā)明的保護(hù)裝置，且由于晶體管T1和T2的默認(rèn)狀態(tài)為斷開，所以電流在保護(hù)裝置的主分支和替代主分支之間分開。流經(jīng)主分支的電流現(xiàn)在足以激活微處理器M1以發(fā)送開啟信號(hào)給繼電器S1。以此方式，之后全部電流將流經(jīng)主分支，即流經(jīng)電阻配置R1，R2，R3，另外給電容器C1充電。之后，微處理器M1將被提供一來(lái)自電阻配置R1，R2，R3的信號(hào)，它將所述信號(hào)解釋為線路核查異常工作狀況，并將輪流使能一信號(hào)到指示所述狀況的相應(yīng)信號(hào)器L2以及使能活一信號(hào)到晶體管T1和T2，所述晶體管T1和T2將繼續(xù)處于導(dǎo)通狀態(tài)。由于晶體管T1和T2的對(duì)稱相對(duì)設(shè)置，T2將只允許經(jīng)過(guò)它的電流通過(guò)，但是T1將被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮?，使得整體工作在所有其它方面與第一實(shí)施例類似。
對(duì)于圖2中的實(shí)施例和圖3中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以理解，根據(jù)保護(hù)裝置的具體應(yīng)用，必須設(shè)置通常的足夠的部件以使裝置良好地運(yùn)行。
在此意義上，僅作為一個(gè)非限制的例子，可以給電容器C1增加傳統(tǒng)的穩(wěn)壓?jiǎn)卧缗c電容器C1并聯(lián)安置的齊納(Zener)型二極管。
同樣，具體地，在第二實(shí)施例中，在微處理器M1的初始穩(wěn)定期間可以給晶體管配置T1和T2增加降低晶體管T1或T2(取決于線路極性)的柵-源電壓的單元。
類似地，對(duì)于圖2中的實(shí)施例和圖3中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以理解，VU和VR的設(shè)計(jì)值(分別預(yù)定為警戒閾值和故障點(diǎn))可由線路參數(shù)和所需安全級(jí)別確定，VU對(duì)于高安全和/或高靈敏度的應(yīng)用實(shí)際上為零。
自然地，如果保持本發(fā)明的原理，則實(shí)施例和構(gòu)成細(xì)節(jié)可以關(guān)于以上描述和示例進(jìn)行各種改變而不脫離本發(fā)明的范圍。
這些改變將影響裝置的物理部件的形狀、尺寸、和/或制造材料，當(dāng)然，還有所需軟件的實(shí)現(xiàn)特征。
僅作為示例的目的，可以舉下列例子。
如已提及的，報(bào)警單元可以簡(jiǎn)單地包括LED型信號(hào)器陣列，如在所述實(shí)施例中的，其選擇性的激勵(lì)通知用戶經(jīng)核查的線路的相應(yīng)狀況，或者可以包括LCD型信號(hào)器，其另外通知用戶經(jīng)核查的線路狀況，或者可以包括發(fā)射機(jī)，其將信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程線路監(jiān)視中心等，或者甚至可以包括這幾種單元的組合。
同樣，處理單元可以包括微處理器，如在實(shí)施例中描述的，或者可以包括等價(jià)的模擬電路，或者可以包括為具體應(yīng)用特別設(shè)計(jì)的模擬電路。
同樣，整個(gè)裝置或部分可以制造在集成電路芯片中。
自然，如果微處理器用于任何任務(wù)，其內(nèi)部軟件將取決于具體應(yīng)用以及對(duì)線路的相應(yīng)具體設(shè)計(jì)參數(shù)。
此外，電源單元可以包括電容單元，如在實(shí)施例中所述的；或者可以包括外部電源，例如電池，其補(bǔ)充或替代所述電容單元。
最后，本發(fā)明范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)可以包括多種本發(fā)明的保護(hù)裝置，共享單獨(dú)一套處理單元，以保護(hù)具有其各自電路的相應(yīng)多個(gè)安全元件。
權(quán)利要求
1.一種用于電線保護(hù)的裝置，設(shè)置在需要保護(hù)的單元的入口處與安全元件(F)并聯(lián)，其特征在于，包括a)處理單元(30)，其控制并功能性地互相連接其余裝置部件；b)電源單元(60)，其在異常線路狀況期間，至少在缺少線路本身電源期間向處理單元(30)供電；c)電壓測(cè)量單元(10)，其測(cè)量異常本地電壓；d)用于產(chǎn)生反映該保護(hù)裝置檢測(cè)到的狀況的報(bào)警信號(hào)的單元(30)；和e)開關(guān)單元(50)，其交替將線路本身的電源提供給其余裝置部件(主分支)或?qū)⒕€路本身的電源通過(guò)該保護(hù)裝置的分支(支路)避開其余裝置部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括報(bào)警單元(40)，其響應(yīng)所述報(bào)警信號(hào)而以光學(xué)信號(hào)通知該保護(hù)裝置檢測(cè)到的狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，其通過(guò)固定方式安裝。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，包括一負(fù)載，其設(shè)置在所述主分支之外。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述報(bào)警單元(40)包括至少一個(gè)LED型信號(hào)器和/或至少一個(gè)LCD型可視裝置和/或一個(gè)發(fā)射機(jī)配置。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述處理單元(30)包括模擬電路或微處理器。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述電源單元(60)包括a)電容單元，優(yōu)選包括電容器；或者b)電容單元，優(yōu)選包括電容器和穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，該穩(wěn)壓?jiǎn)卧獌?yōu)選包括齊納二極管；和/或c)外部電源，優(yōu)選包括電池。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓測(cè)量單元(10)包括電阻配置。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述開關(guān)單元(50)包括a)至少一個(gè)晶體管，優(yōu)選為n溝道MOSFET型晶體管；或b)繼電器。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，包括整流器(D1)，優(yōu)選為二極管橋式電路以確保該保護(hù)裝置的恒定極性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一個(gè)所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述開關(guān)單元包括a)第一和第二n溝道MOSFET型晶體管，設(shè)置為對(duì)稱串聯(lián)使得它們的柵極彼此連接并與處理單元連接，它們的漏極彼此直接連接，并且在所述主分支中一端與開關(guān)單元(50)連接，另一端通過(guò)整流器與該保護(hù)裝置的兩個(gè)終端連接；和優(yōu)選地，所述開關(guān)單元(50)還包括b)作為整流器的二極管橋式電路。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，包括替代主分支，其包括斷開單元，優(yōu)選包括繼電器和額外的電壓測(cè)量單元(10)，該額外的電壓測(cè)量單元(10)優(yōu)選包括額外的報(bào)警單元，該額外的報(bào)警單元優(yōu)選包括至少LED型信號(hào)器，其與所述處理單元(30)連接。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，所述處理單元(30)與任一前述權(quán)利要求所述的其他保護(hù)裝置共享。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電線保護(hù)裝置，其特征在于，至少部分所述保護(hù)裝置制造在集成電路芯片中。
15.通過(guò)前述任一權(quán)利要求的保護(hù)裝置保護(hù)電線的方法，其特征在于，根據(jù)線路狀況包括三種工作模式a)正常工作模式，其中安全元件(F)處于完好狀況，其承受的強(qiáng)度處于標(biāo)稱工作范圍內(nèi)；因此，安全元件(F)表現(xiàn)出基本為零的電阻，并因此近乎全部電流流經(jīng)該元件(保護(hù)裝置的電壓測(cè)量單元(10)不測(cè)量電壓降，且保護(hù)裝置保持不工作)；b)邊界異常工作模式，其中流經(jīng)安全元件(F)的強(qiáng)度上升到標(biāo)稱工作極限之上，直到超過(guò)預(yù)定的警戒閾值，這引起溫度接近安全元件擊穿點(diǎn)或觸發(fā)點(diǎn)的溫度，并因此引起其電阻改變(因此，部分電流流向保護(hù)裝置，并且由于開關(guān)單元處于默認(rèn)狀態(tài)，所以全部電流轉(zhuǎn)向主分支，其中處理單元(30)接收來(lái)自電壓測(cè)量單元(10)的信號(hào)，該信號(hào)與一電壓相關(guān)，該電壓上升直到達(dá)到至少對(duì)應(yīng)所述警戒閾值的值，并且處理單元使能一相應(yīng)控制信號(hào)到報(bào)警單元)；c)線路核查異常工作模式，其中安全元件發(fā)生故障(擊穿或觸發(fā))之后，全部電流流經(jīng)保護(hù)裝置，且由于開關(guān)單元為默認(rèn)狀態(tài)，所以全部電流轉(zhuǎn)向主分支，其中處理單元(30)接收來(lái)自電壓測(cè)量單元(10)的信號(hào)，該信號(hào)與一電壓相關(guān)，該電壓上升直到達(dá)到至少故障點(diǎn)，之后它們起動(dòng)一個(gè)工作周期，該工作周期包括使能一控制信號(hào)到開關(guān)單元(50)，使得它們將電流轉(zhuǎn)向支路(使用當(dāng)前工作的電源單元(60)提供的電壓將開關(guān)單元保持在此狀態(tài))，處理線路參數(shù)以核查線路狀況，使能一控制信號(hào)到對(duì)應(yīng)線路狀況的報(bào)警單元(40)，并使能一控制信號(hào)到開關(guān)單元(50)，使得它們?cè)俅螌㈦娏鬓D(zhuǎn)向主分支。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，a)所述處理單元(30)使能另一控制信號(hào)到額外的電壓測(cè)量單元(10)，使得它們?cè)陔娏鞅仨毩飨蛑Ь€時(shí)進(jìn)入斷開狀態(tài)；和/或b)所述處理單元(30)被編程以周期性地形成所述工作周期；和/或c)所述處理單元(30)被編程以通過(guò)將電流轉(zhuǎn)向支路在每一工作周期保持所述開關(guān)單元(50)約100μs的時(shí)間段；和/或d)所述處理單元(30)被編程使得報(bào)警單元(40)在整個(gè)所述線路核查異常工作模式期間，不管工作周期的什么時(shí)刻都保持連續(xù)被激勵(lì)，通過(guò)信號(hào)發(fā)送線路狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電線保護(hù)裝置，其包括處理單元；電源單元；電壓測(cè)量單元；報(bào)警單元；和開關(guān)單元，交替將線路本身的電源通過(guò)主分支(包括其他部件)或支路傳送。以及本發(fā)明公開了一種通過(guò)本發(fā)明的裝置保護(hù)電線的方法，其包括正常工作模式安全元件處于完好狀態(tài)，保護(hù)裝置不工作；邊界異常工作模式流經(jīng)安全元件的強(qiáng)度超過(guò)警戒閾值，保護(hù)裝置以信號(hào)通知該狀況；線路核查異常工作模式安全元件故障之后，全部電流流經(jīng)保護(hù)裝置，保護(hù)裝置檢測(cè)、分析、以信號(hào)通知該狀況。
文檔編號(hào)H02H3/06GK1998119SQ200580009093
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者何塞·路易斯·迪亞斯梅西亞, 赫蘇斯·安赫爾·加西亞 申請(qǐng)人:克雷德克有限責(zé)任公司