[发明专利]电子设备中的供电装置及其供电方法和电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种电子设备中的供电装置及其实现供电的方法和一种采用此供电装置的电子设备。

背景技术

目前，很多电子设备都使用基于电流互感器的供电装置，此供电装置至少包括：电流互感器(current transformer)和储能电容器(energy storage capacitor)。当开启电子设备时，供电装置中的电流互感器的二次绕组(secondary winding)输出电流，此二次绕组输出的电流启动储能电容器并开始为储能电容器充电。之后，储能电容器的输出电压可为电子设备的主电路(除供电装置之外的其他电路，例如信号处理电路等)供电。比如：在电力分配系统中，塑壳断路器(MCCB，Molded Case Circuit Breaker)和空气断路器(ACB，Air Circuit Breaker)等开关设备所带的电子保护装置都带有此种基于电流互感器的供电装置。这里所述的电子保护装置例如可以为电子脱扣单元(ETU)或者漏电保护装置(RCD)等。

但是，由于供电装置中的电流互感器仅包括一个两接头的二次绕组，所以，在电子设备启动时和进入正常工作状态后，电流互感器的二次绕组输出的电流基本上是恒定的。这样就会出现如下问题：

如果二次绕组的匝数被设置得较大，则在电子设备启动时，二次绕组输出的电流太小，使得启动主电路的时间较长。然而，如果此二次绕组的匝数被设置得较小以保证较短的启动主电路的时间，则当主电路启动之后进入正常工作状态时，供电装置中储能电容器输出的电能(即输出电压)仍保持较高水平，但是此时主电路所需的电能会显著降低，这样就浪费了大量电能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种电子保护装置中的供电装置及其实现供电的方法和一种采用此供电装置的电子保护装置。

本发明实施例提出了一种电子设备中的供电装置，此供电装置包括：带有N个串联的二次绕组部的电流互感器、储能电容器和绕组选择器；其中，N为整数，且N≥2；其中：绕组选择器，响应于表示所述电子设备工作状态的状态信号选择性地使得所述N个二次绕组部中一个或多个串联的绕组部输出电流；及，储能电容器由所述输出电流充电，并为电子设备的主电路供电。采用此供电装置对电子设备供电时，可以根据电子设备的工作状态来调整串联输出电流的二次绕组部的数量，进而能根据电子设备的实际工作状态来提供合适大小的电流，从而能提高供电效率又能显著减少电能浪费。

在上述供电装置的一个实施例中，响应于表示电子设备处于启动状态的第一状态信号，绕组选择器使得第一数目的串联二次绕组部输出电流；响应于表示电子设备处于正常工作状态的第二状态信号，绕组选择器使得第二数目的串联二次绕组部输出电流；其中，第一数目小于第二数目。采用此供电装置进行供电时，能够以较短时间启动电子设备，并能在电子设备进入正常工作状态后将电流调整到较低的水平以避免电能浪费。

在上述供电装置的一个实施例中，响应于表示电子设备出现涌入过载的第三状态信号，绕组选择器使得第三数目的串联二次绕组部输出电流；其中第三数目小于第二数目。采用此供电装置进行供电时，还能在电子设备出现涌入过载(inrush overload)时将电流调整到较高水平，以使电子设备快速完成保护功能。

在上述供电装置的一个实施例中，N个二次绕组部按从第一二次绕组部到第N二次绕组部的顺序串联连接；且存在M个电流输出路径，其中一个第一电流输出路径和M-1个第二电流输出路径，其中第一电流输出路径耦合到第N二次绕组部的电流输出端；M-1个第二电流输出路径分别耦合到N-1个相邻二次绕组的结合点中的M-1个结合点，其中M为大于等于2且小于等于N的整数；绕组选择器响应于上述状态信号，选择性地使得M个电流输出路径之一输出电流。此供电装置能够根据电子设备的工作状态完成对应于不同二次绕组数目的电流输出路径之间的切换，能在电子设备的工作状态发生变化时调整电流大小。

在上述供电装置的一个实施例中，绕组选择器包括M个开关，其中：一个第一开关置于上述第一电流输出路径中，M-1个第二开关置于上述M-1个第二电流输出路径中；在同一时刻，M个开关中只有一个开关导通而其它M-1个开关断开。此供电装置能够根据电子设备的工作状态，通过对对应于不同二次绕组数目的电流输出路径之上的开关实施控制，能够快速实现这些电流输出路径的快速切换，进而能在电子设备的工作状态发生变化时及时调整电流大小。