專利名稱：過電流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電路的過電流保護(hù)。PTC電路保護(hù)器件是公知的器件。這種器件和負(fù)載是串聯(lián)布置的，在正常操作狀態(tài)下處在一種低溫、低電阻的狀態(tài)。然而，如果通過PTC器件的電流急劇增加，以及/或是PTC器件周圍的環(huán)境溫度急劇地上升，以及/或是正常操作電流的維持時(shí)間超過了正常操作時(shí)間，PTC器件就會(huì)被“斷開”，即轉(zhuǎn)換到一種高溫、高電阻狀態(tài)，從而使電流明顯地下降。即使是電流和/或溫度恢復(fù)到其正常的水平，這種PTC器件通常仍會(huì)維持在斷開狀態(tài)，直到PTC器件從電源上斷開并且完全冷卻時(shí)為止。實(shí)用的PTC器件包含一個(gè)由PTC導(dǎo)電聚合物構(gòu)成的PTC元件，它是一種由(1)有機(jī)聚合物和(2)分散或是分布在聚合物中的一種顆粒狀導(dǎo)電填料例如碳黑構(gòu)成的合成物。例如，在美國專利US4237441，4238812，4315237，4317027，4426633，4545926，4689475，4724417，4774024，4780598，4800253，4845838，4857880，4859836，4907340，4924074，4935156，4967176，5049850，5089801以及5378407號(hào)中說明了這種PTC導(dǎo)電聚合物以及包含這種聚合物的PTC器件。
通常使用的PTC保護(hù)器件受到一種限制，如果過電流比較小，例如僅有正常電流的幾倍，PTC器件有可能需要較長的時(shí)間才能轉(zhuǎn)變到斷開狀態(tài)。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新式的過電流保護(hù)系統(tǒng)，它可以對(duì)比較小的過電流作出快速響應(yīng)。在這種新式系統(tǒng)中，控制元件和斷路元件與負(fù)載串聯(lián)?？刂圃还δ苄缘剡B接到斷路元件，當(dāng)電路中的電流超過一個(gè)預(yù)定值時(shí)，控制元件檢測出過電流，并且使斷路元件從一種相對(duì)導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)變到一種相對(duì)不導(dǎo)電狀態(tài)(包括完全斷開的狀態(tài))。
按照一種較佳方案，本發(fā)明提供了一種電氣系統(tǒng)，它可以連接在電源和電氣負(fù)載之間構(gòu)成一個(gè)操作電路，這樣連接的系統(tǒng)具有一種正常操作狀態(tài)和一種故障狀態(tài)，可以保護(hù)電路防止過電流，該系統(tǒng)包括a.一個(gè)斷路元件，它具有(1)當(dāng)系統(tǒng)處在正常操作狀態(tài)時(shí)的一種正常狀態(tài)，允許流過一個(gè)正常電流INORMAL，以及(2)當(dāng)系統(tǒng)處在故障狀態(tài)時(shí)的一種故障狀態(tài)，最多只允許流過一個(gè)明顯小于INORMAL的小電流；以及
b.一個(gè)與斷路元件串聯(lián)連接的控制元件，控制元件具有可變的電阻，該控制元件(1)在系統(tǒng)中的電流沒有超過正常電流INORMAL一個(gè)預(yù)定的電流量時(shí)，其電阻很低，并且(2)如果系統(tǒng)中的電流超過了正常電流INORMAL一個(gè)預(yù)定的電流量，其電阻就至少增大一個(gè)預(yù)定的電阻值；當(dāng)控制元件的電阻增大一個(gè)預(yù)定的電阻值時(shí)，斷路元件從正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變成故障狀態(tài)，使系統(tǒng)從正常操作狀態(tài)轉(zhuǎn)變到故障狀態(tài)。
總地來說，按照本發(fā)明的原理構(gòu)成的過電流保護(hù)電路執(zhí)行以下四種功能，即檢測電流，遮斷電路，限制傳送給電路的能量，以及將電路與電源隔離。這種過電流保護(hù)電路可以被認(rèn)為是由若干功能性元件構(gòu)成的，用這些功能性元件協(xié)同完成上述四種過電流保護(hù)功能。

圖1a到1e是這些功能性元件的幾種結(jié)構(gòu)框圖。
在圖1a到1e中表示的五個(gè)功能性元件是電源102，控制元件104，旁路元件106，遮斷元件108，以及負(fù)載112。電源102向電路提供電源，負(fù)載112執(zhí)行電路本身的有關(guān)功能?？刂圃?04，旁路元件106和遮斷元件108協(xié)同完成過電流保護(hù)的工作。控制元件104在過電流的情況下一般執(zhí)行檢測電流并且限制傳送給電路的能量等兩種功能。遮斷元件108一般執(zhí)行遮斷電路中電流的功能，并且隔離電路。旁路元件106一般通過轉(zhuǎn)移電流來協(xié)助控制元件104限制傳送到電路中的能量，使遮斷元件108能夠遮斷電路中的電流。
如圖1a中所示，有些過電流保護(hù)電路可以包括控制元件104和遮斷元件108，但是沒有旁路元件106。在這種電路中，控制元件104可以降低電路中的電流，使遮斷元件108能夠遮斷較小的電流。如圖1e中所示，有些過電流保護(hù)電路可以包括控制元件104和旁路元件106，但是沒有遮斷元件108。在這種電路中，控制元件104和旁路元件106一般可以明顯地降低電路中的電流，但是不具備電路隔離功能。
圖1a是一個(gè)功能性框圖，表示由本發(fā)明第一方面一個(gè)實(shí)施例的過電流保護(hù)電路中的電氣部件構(gòu)成的功能性元件。用總的標(biāo)號(hào)100表示的這一過電流保護(hù)電路包括四個(gè)功能性元件，即電源102，控制元件104，遮斷元件108，以及負(fù)載112。
控制元件檢測電流，并且確定提供給負(fù)載112的電流是否處在正常的可接受范圍。當(dāng)控制元件104確定了提供給負(fù)載112的電流過大時(shí)，控制元件104就降低電路中的電流。通過降低電路中的電流，控制元件104通知遮斷元件108，令遮斷元件進(jìn)一步降低或是停止向負(fù)載112提供電流?？刂圃?04在過電流狀態(tài)下迅速地檢測出過電流，并且降低過電流，從而限制傳送給電路的電能，以便允許遮斷元件108安全地遮斷提供給負(fù)載112的電流。
在對(duì)應(yīng)圖1a框圖的電路結(jié)構(gòu)中，控制元件104和遮斷元件108的協(xié)同操作允許選擇電壓和電流額定比其他結(jié)構(gòu)中所需要的更小的電氣元件。由于控制元件104與遮斷元件108是串聯(lián)的，兩個(gè)元件都需要至少能夠承載正常的電路電流。然而，控制元件104的電壓定額可以比電路的正常電壓低得多，并且遮斷元件108應(yīng)該具備在低電壓下遮斷最大電流的能力，或是在低電流時(shí)能遮斷正常電壓，但是不需要在正常電壓下遮斷最大過電流。在發(fā)生過電流時(shí)，控制元件104在不至于損壞控制元件104的一個(gè)很短的時(shí)間內(nèi)使電流降低到低于遮斷元件108的遮斷電流的程度。遮斷元件108的耐壓能力大于電路的開路電壓，在遮斷元件打開時(shí)可以保護(hù)控制元件104不會(huì)承受過電壓。
在與圖1a到1d的框圖相對(duì)應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)中，控制元件104和遮斷元件108的位置是可以交換的，例如，電路中的遮斷元件108可以放在控制元件104前面。然而，根據(jù)具體的電路結(jié)構(gòu)，旁路元件106仍然需要跨接在控制元件104上(圖1b)，跨接在控制元件104和遮斷元件108上(圖1c)，或是跨接在控制元件104，遮斷元件108以及負(fù)載112上(圖1d)。
圖2a表示過電流保護(hù)電路10的第一方面的一個(gè)實(shí)施例，在圖中采用了PTC器件18和電流檢測繼電器14以及電壓檢測繼電器22的一種結(jié)構(gòu)。電壓檢測繼電器22被連接到第一組接點(diǎn)24，電流檢測繼電器14被連接到第二組接點(diǎn)16。在這一電路中，電流檢測繼電器14的功能是檢測電路10中的電流。當(dāng)電流檢測繼電器14檢測到過電流狀態(tài)時(shí)，電流檢測繼電器14就打開第二組接點(diǎn)16，向PTC器件18提供電流。PTC器件18的電阻在正常時(shí)小于電壓檢測繼電器22的電阻，因此，大部分電流通過PTC器件18。增大PTC器件18的電阻就可以限制電路10中的電流，并且在電壓檢測繼電器22兩端施壓一個(gè)電壓。當(dāng)電壓檢測繼電器22兩端的電壓達(dá)到激勵(lì)電壓檢測繼電器22所需要的程度時(shí)，電壓檢測繼電器22就打開第一組接點(diǎn)24，遮斷電路10中的電流。電壓檢測繼電器22是一個(gè)閉鎖繼電器，在檢測和遮斷了過電流之后一直維持打開狀態(tài)直到被復(fù)位。電流檢測繼電器14也是一個(gè)閉鎖繼電器，或是必須與電壓檢測繼電器22相匹配，只有這樣，電流檢測繼電器14才不會(huì)在電壓檢測繼電器22完全激勵(lì)并且打開第一組接點(diǎn)24之前釋放并且閉合第二組接點(diǎn)16。
這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是PTC器件18在檢測到故障之前沒有被包含在電路中。因此不要求PTC器件18連續(xù)地承載電流和響應(yīng)故障狀態(tài)。因此，這種結(jié)構(gòu)可以用于電路工作電流大于PTC器件18的保持電流定額的場合。例如，9.0安培保持電流的PTC器件18(例如Raychem RUE900 PolySwitch@器件)在響應(yīng)18安培的電流時(shí)通常需要10到90秒。在圖2的電路結(jié)構(gòu)中，如果電流檢測繼電器14原來的電流響應(yīng)定額是18安培，就可以使用比較小的PTC器件18，例如RaychemRXE050 PolySwitch@器件，它在室溫下可以在一秒之內(nèi)響應(yīng)18安培的沖擊電流。
圖2b所示的電路是在圖2a的電路中改變了電流檢測繼電器14的線圈位置。在這種結(jié)構(gòu)中，電流檢測繼電器14必須是一個(gè)閉鎖繼電器，因?yàn)樵诘诙M接點(diǎn)16打開時(shí)電流會(huì)停止流動(dòng)。
圖2c表示圖2a的過電流保護(hù)電路10，過電流保護(hù)電路10中用虛線圍住的電路元件對(duì)應(yīng)著圖1a中所示的四個(gè)元件，即電源102，控制元件104，遮斷元件108，以及負(fù)載112。
在某些應(yīng)用中，例如在工作頻率為1Hz的電纜電視放大器電源中，電流檢測繼電器中使用的AC電流互感器的價(jià)格過高。圖3表示了過電流保護(hù)電路30的第一方面的一個(gè)實(shí)施例，該電路與圖2a的電路相似，其區(qū)別僅是采用一個(gè)霍爾效應(yīng)器件38來檢測電路中的電流。在這種結(jié)構(gòu)中，用霍爾效應(yīng)器件38監(jiān)測電路30中的電流，在檢測到過電流時(shí)激勵(lì)一個(gè)繼電器42，打開繼電器的一組接點(diǎn)44，將電流轉(zhuǎn)移到PTC器件18。電路的其他工作方式與圖2a的電路相同。霍爾效應(yīng)器件38可以是一種線性電流探頭或是一個(gè)即簡單又便宜的TTL傳感器。可以用一個(gè)晶體管，三端雙向可控硅開關(guān)或是其他開關(guān)器件來代替繼電器42及其一組接點(diǎn)44。
圖3所示電路中的電氣元件可以按照類似于圖2c的方式進(jìn)行編組，將霍爾效應(yīng)器件38包括在代表控制元件104的方框內(nèi)。
圖4和5表示的過電流保護(hù)電路是本發(fā)明另一方面的兩個(gè)實(shí)施例，其中的過電流檢測是由電流檢測繼電器來實(shí)現(xiàn)的。圖4和5的電路對(duì)應(yīng)著圖1d中所示的功能性框圖。圖4和5的電路中用來包括圖1d中所示的遮斷元件108的那一部分包括由PTC器件48和第四組接點(diǎn)46的并聯(lián)組合以及與第一組接點(diǎn)24串聯(lián)的的組合。按照美國專利申請(qǐng)(記錄號(hào)為1570-US1)中所述，這種串-并聯(lián)組合本身就是一個(gè)電路開關(guān)。
在圖4的過電流保護(hù)電路中，用電流檢測繼電器14檢測電路50中的電流。在過電流狀態(tài)下，電流檢測繼電器14激勵(lì)，打開第二組接點(diǎn)16，并且通過電壓檢測繼電器22分散電流。在電壓檢測繼電器22激勵(lì)時(shí)，其第一組接點(diǎn)24，第三組接點(diǎn)28和第四組接點(diǎn)46被打開。與第二組接點(diǎn)16串聯(lián)的第三組接點(diǎn)28起到脫扣接點(diǎn)的作用，保證電壓檢測繼電器22充分激勵(lì)。由第四組接點(diǎn)46和PTC器件48的并聯(lián)組合以及與第一組接點(diǎn)24的串聯(lián)的組合安全地?cái)嚅_負(fù)載26上的電流。當(dāng)?shù)谒慕M接點(diǎn)46和第一組接點(diǎn)24開始打開時(shí)，打開的第四組接點(diǎn)46將電流分流到PTC器件48。第一組接點(diǎn)24在打開時(shí)有可能產(chǎn)生電弧，然而，PTC器件48會(huì)很快形成高阻抗，從而使電流下降到一定的值，使第一組接點(diǎn)能夠遮斷負(fù)載26的電流。
圖4所示電路的一個(gè)缺點(diǎn)是在電阻32中一直存在微小的電流，因此，在電路正常工作期間會(huì)消耗功率并且發(fā)熱。圖5所示的過電流保護(hù)電路70不需要這個(gè)電阻32。在圖5的電路中，當(dāng)電流檢測繼電器14檢測到過電流時(shí)，電流檢測繼電器14就激勵(lì)，其第二組常開接點(diǎn)16閉合，通過電壓檢測繼電器22分散電流。電壓檢測繼電器22受到激勵(lì)，其第三組常開接點(diǎn)28閉合，第一組常閉接點(diǎn)24和第四組常閉接點(diǎn)46被打開。第三組接點(diǎn)28閉合，使電壓檢測繼電器22保持激勵(lì)，第一組接點(diǎn)24和第四組接點(diǎn)46打開，象圖4中那樣切斷負(fù)載26的電流。
圖6中表示的過電流保護(hù)電路90是本發(fā)明第三方面的一個(gè)實(shí)施例，在其中采用霍爾效應(yīng)器件38來檢測過電流，并且控制繼電器42的動(dòng)作，由繼電器42打開第一組接點(diǎn)24和第四組接點(diǎn)46。在這一實(shí)施例中，第一組接點(diǎn)24可以一直延遲到第四組接點(diǎn)46打開之后再打開，這種延遲取決于PTC器件48需要多少時(shí)間才能轉(zhuǎn)變到高電阻狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種電氣系統(tǒng)，它可以連接在電源和電氣負(fù)載之間構(gòu)成一個(gè)操作電路，這樣連接的系統(tǒng)具有一種正常操作狀態(tài)和一種故障狀態(tài)，可以保護(hù)電路防止過電流，該系統(tǒng)包括a.一個(gè)斷路元件，它具有(1)當(dāng)該系統(tǒng)處在正常操作狀態(tài)時(shí)的一種正常狀態(tài)，允許流過一個(gè)正常電流INORMAL，以及(2)當(dāng)該系統(tǒng)處在故障狀態(tài)時(shí)的一種故障狀態(tài)，最多只允許流過一個(gè)明顯小于INORMAL的小電流；以及b.一個(gè)與電路斷路元件串聯(lián)連接的控制元件，該控制元件具有可變的電阻，該控制元件(1)在該系統(tǒng)中的電流沒有超過正常電流INORMAL一個(gè)預(yù)定的電流量時(shí)，其電阻很低，并且(2)如果該系統(tǒng)中的電流超過了正常電流INORMAL一個(gè)預(yù)定的電流量，其電阻就至少增大一個(gè)預(yù)定的電阻值；當(dāng)該控制元件的電阻增大該預(yù)定的電阻值時(shí)，該斷路元件從其正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變成故障狀態(tài)，使系統(tǒng)從其正常操作狀態(tài)轉(zhuǎn)變到故障狀態(tài)。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征是該控制元件包括以下的串聯(lián)組合a.一個(gè)電流檢測裝置，其具有(1)在該系統(tǒng)中的電流沒有超過該正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量時(shí)處在斷開電流狀態(tài)，并且(2)在該系統(tǒng)中的電流超過了該正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量時(shí)處在電流激勵(lì)狀態(tài)；以及b.一種并聯(lián)組合，其包括(1)連接到該電流檢測裝置的第一電路開關(guān)，其中的第一電路開關(guān)在(a)該電流檢測裝置處在斷開電流狀態(tài)時(shí)閉合，并且(b)在該電流檢測裝置處在電流激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開，(2)一個(gè)電壓檢測裝置，其具有(a)在該電壓檢測裝置兩端的電壓沒有超過一個(gè)預(yù)定量的電壓時(shí)處在斷開電壓狀態(tài)，并且(b)在該電壓檢測裝置兩端的電壓超過了該預(yù)定量的電壓時(shí)處在電壓激勵(lì)狀態(tài)，以及(3)一個(gè)PTC器件，最好是一個(gè)聚合物PTC器件。
3.該按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征是a.該電流檢測裝置包括一個(gè)電流檢測繼電器線圈；以及b.該第一電流開關(guān)包括連接到該電流檢測繼電器線圈的第一組接點(diǎn)。
4.按照權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征是a.該電流檢測裝置包括(1)具有一個(gè)輸出的電流傳感器；以及(2)連接到該電流傳感器的輸出的繼電器線圈；以及b.該第一電路開關(guān)包括連接到該繼電器線圈的第一組接點(diǎn)。
5.按照權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征是該電流傳感器包括一個(gè)霍爾效應(yīng)器件。
6.按照權(quán)利要求2至5之一的系統(tǒng)，其特征是a.該斷路元件包括連接到該電壓檢測裝置的第二電路開關(guān)；以及b.該第二電路開關(guān)(1)當(dāng)該電壓檢測裝置處在斷開電壓狀態(tài)時(shí)是閉合的，并且(2)當(dāng)電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)被打開。
7.按照權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其特征是a.該電壓檢測裝置包括一個(gè)電壓檢測繼電器線圈；以及b.該第二電路開關(guān)包括連接到該電壓檢測繼電器線圈的第二組接點(diǎn)。
8.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征是該控制元件包括以下的串聯(lián)組合a.一個(gè)電流檢測裝置，其具有(1)當(dāng)該電路中的電流沒有超過該正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量時(shí)處在斷開電流狀態(tài)，并且(2)當(dāng)該電路中的電流超過了該正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量時(shí)處在電流激勵(lì)狀態(tài)；以及b.一種并聯(lián)組合，其具有(1)連接到該電流檢測裝置的第一電路開關(guān)，第一電路開關(guān)在i.該電流檢測裝置處在斷開電流狀態(tài)時(shí)閉合，并且ii.在該電流檢測裝置處在電流激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開，以及(2)一個(gè)PTC器件，最好是一個(gè)聚合物PTC器件。
9.按照權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征是該斷路元件包括連接到該電流檢測裝置的第二電路開關(guān)，上述第二電路開關(guān)a.在該電流檢測裝置處在斷開電流狀態(tài)時(shí)閉合；并且b.當(dāng)該電流檢測裝置處在接通電流狀態(tài)時(shí)打開。
10.按照權(quán)利要求8或9的系統(tǒng)，其特征是a.該電流檢測裝置包括(1)具有一個(gè)輸出的電流傳感器；以及(2)連接到該電流傳感器的輸出的繼電器線圈；以及b.該第一電路開關(guān)包括連接到該繼電器線圈的第一組接點(diǎn)；以及c.該第二電路開關(guān)包括連接到該繼電器線圈的第二組接點(diǎn)。
11.按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征是該電流傳感器包括一個(gè)霍爾效應(yīng)器件。
12.一種電路，包括a.一個(gè)電源；b.一個(gè)電氣負(fù)載；以及c.按照權(quán)利要求1到11之一的電氣保護(hù)系統(tǒng)。
13.一種電氣系統(tǒng)，它可以連接在電源和電氣負(fù)載之間構(gòu)成一個(gè)操作電路，這樣連接的系統(tǒng)具有一種正常操作狀態(tài)和一種故障狀態(tài)，可以保護(hù)電路防止過電流，該系統(tǒng)包括a.一個(gè)斷路元件，它具有(1)當(dāng)該系統(tǒng)處在該正常操作狀態(tài)時(shí)的一種正常狀態(tài)，允許流過一個(gè)正常電流INORMAL，以及(2)當(dāng)該系統(tǒng)處在故障狀態(tài)時(shí)的一種故障狀態(tài)，最多只允許流過一個(gè)明顯小于INORMAL的小電流；b.一個(gè)與該斷路元件串聯(lián)連接的控制元件，并且(1)當(dāng)該系統(tǒng)中的電流沒有超過該正常電流INORMAL一個(gè)預(yù)定的電流量時(shí)，具有一個(gè)控制元件斷路狀態(tài)，并且(2)如果該電路中的電流超過了該正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量，就進(jìn)入控制元件激勵(lì)狀態(tài)；c.和以下的串聯(lián)組合并聯(lián)的一個(gè)旁路元件(1)該控制元件，(2)該斷路元件，以及(3)該負(fù)載并且具有(1)一種旁路斷電狀態(tài)，最多只允許一個(gè)小的旁路電流通過該旁路元件，以及(2)一種旁路激勵(lì)狀態(tài)，允許一個(gè)明顯增大的旁路電流通過該旁路元件；并且當(dāng)該旁路元件從旁路斷電狀態(tài)轉(zhuǎn)變到旁路激勵(lì)狀態(tài)時(shí)，該斷路元件從正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變到故障狀態(tài)，并且，當(dāng)該控制元件從控制元件斷電狀態(tài)轉(zhuǎn)變到控制元件激勵(lì)狀態(tài)時(shí)，該旁路元件從旁路斷電狀態(tài)轉(zhuǎn)變到旁路激勵(lì)狀態(tài)，從而使該電路從正常操作狀態(tài)轉(zhuǎn)變到故障狀態(tài)。
14.按照權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征是該控制元件包括一個(gè)電流檢測裝置a.當(dāng)該系統(tǒng)中的電流沒有超過正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量時(shí)它處在一種斷開電流狀態(tài)；并且b.當(dāng)電路中的電流超過了正常電流INORMAL該預(yù)定的電流量時(shí)，它處在電流激勵(lì)狀態(tài)。
15.按照權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是該旁路元件包括以下的串聯(lián)組合a.一個(gè)電阻；以及b.以下的并聯(lián)組合(1)一個(gè)電壓檢測裝置a.當(dāng)該電壓檢測裝置兩端的電壓低于預(yù)定的電壓時(shí)，它處在一種斷開電壓狀態(tài)，并且b.在該電壓檢測裝置兩端的電壓超過該預(yù)定電壓時(shí)，它具有一種電壓激勵(lì)狀態(tài)，以及(2)以下的串聯(lián)組合(a)連接到該電流檢測裝置的第一電路開關(guān)，它(i)在該電流檢測裝置處于斷開電流狀態(tài)時(shí)閉合，并且(ii)在該電流檢測裝置處在電流激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開，以及(b)連接到該電壓檢測裝置的第二電路開關(guān)，它(i)在該電壓檢測裝置處于斷開電壓狀態(tài)時(shí)閉合，并且(ii)在該電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開。
16.按照權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征是該斷路元件包括以下的串聯(lián)組合a.連接到該電壓檢測裝置的第三電路開關(guān)，它(1)在該電壓檢測裝置處于斷開電壓狀態(tài)時(shí)閉合，并且(2)在該電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開，以及b.以下的并聯(lián)組合(1)連接到該電壓檢測裝置的第四電路開關(guān)，它(a)在該電壓檢測裝置處于斷開電壓狀態(tài)時(shí)閉合，并且(b)在該電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開，以及(2)一個(gè)PTC器件。
17.按照權(quán)利要求15或16的系統(tǒng)，其特征是a.該電流檢測裝置包括一個(gè)電流檢測繼電器線圈；以及b.該第一電路開關(guān)包括連接到該電流檢測繼電器線圈的第一組接點(diǎn)。
18.按照權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征是a.該電壓檢測裝置包括一個(gè)電壓檢測繼電器線圈；b.該第二電路開關(guān)包括連接到該電壓檢測繼電器線圈的第一組接點(diǎn)；以及c.該第三電路開關(guān)包括連接到該電壓檢測繼電器線圈的第二組接點(diǎn)。
19.按照權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其特征是該旁路元件包括以下的串聯(lián)組合a.一個(gè)電壓檢測裝置，(1)當(dāng)該電壓檢測裝置兩端的電壓低于一個(gè)預(yù)定的電壓量時(shí)，它處在一種斷開電壓狀態(tài)，并且(2)在該電壓檢測裝置兩端的電壓超過該預(yù)定電壓時(shí)，它處在一種電壓激勵(lì)狀態(tài)；以及b.以下的并聯(lián)組合(1)連接到該電流檢測裝置的第一電路開關(guān)，它i.在該電流檢測裝置處于斷開電流狀態(tài)時(shí)打開，并且ii在該電流檢測裝置處在電流激勵(lì)狀態(tài)時(shí)閉合(2)連接到該電壓檢測裝置的第二電路開關(guān)，它i.在該電壓檢測裝置處于斷開電壓狀態(tài)時(shí)打開，并且ii.在該電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)閉合。
20.按照權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征是該斷路元件包括以下的串聯(lián)組合a.連接到該電壓檢測裝置的第三電路開關(guān)，它(1)在該電壓檢測裝置處于斷開電壓狀態(tài)時(shí)閉合，并且(2)在該電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開；以及b.以下的并聯(lián)組合(1)連接到該電壓檢測裝置的第四電路開關(guān)，它(a)在該電壓檢測裝置處于斷開電壓狀態(tài)時(shí)閉合，并且(b)在該電壓檢測裝置處在電壓激勵(lì)狀態(tài)時(shí)打開，以及(2)一個(gè)PTC器件。
21.按照權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征是a.該電流檢測裝置包括一個(gè)電流檢測繼電器線圈；以及b.該第一電路開關(guān)包括連接到該電流檢測繼電器線圈的第一組接點(diǎn)。
22.按照權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征是a.該電壓檢測裝置包括一個(gè)電壓檢測繼電器線圈；b.該第二電路開關(guān)包括連接到該電壓檢測繼電器線圈的第一組接點(diǎn)；以及c.該第三電路開關(guān)包括連接到該電壓檢測繼電器線圈的第二組接點(diǎn)。
23.一種電路，包括a.一個(gè)電源；b.一個(gè)電氣負(fù)載；以及c.按照權(quán)利要求13到22之一的電氣保護(hù)系統(tǒng)。
全文摘要
一種可以對(duì)比較小的過電流作出快速響應(yīng)的過電流保護(hù)系統(tǒng)。第一方面,該系統(tǒng)可以連接在電源(12)和電氣負(fù)載(26)之間構(gòu)成一個(gè)操作電路。這樣連接的系統(tǒng)具有一種正常操作狀態(tài)和一種故障狀態(tài),可以保護(hù)電路防止過電流,該系統(tǒng)包括:一個(gè)斷路元件(24),當(dāng)系統(tǒng)處在正常操作狀態(tài)時(shí),它具有一種正常狀態(tài),允許流過一個(gè)正常電流I
文檔編號(hào)H02H3/02GK1201560SQ96197968
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1996年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月14日
發(fā)明者H·達(dá)菲, C·懷恩, St·E·尼科爾斯三世, B·湯馬斯 申請(qǐng)人:雷伊化學(xué)公司