[发明专利]过电流保护的电路和方法以及仿真电缆的电流容量的方法

说明书

本发明涉及一种过电流保护的电路和方法以及仿真电缆的电流容量的方法。该过电流保护方法包括：确定流过要被保护的第一元件的电流；将所确定的电流与多个阈值进行比较；基于将所确定的电流与多个阈值的比较来控制计数器；以及当计数器的输出达到预定计数器阈值时，通过激活与第一元件串联的开关来阻止电流流过第一元件。

技术领域

本发明总体上涉及电子电路，并且在特定实施方式中涉及过电流保护的电路和方法。

背景技术

电缆在诸如个人电子、汽车和工业应用等许多应用中普遍存在。电缆通常由诸如铜等导电材料制成，并且可以用于电连接两个部件，使得电力能够在它们之间流动。存在多种类型的电缆，如电力电缆、同轴电缆和双绞线电缆。一些电缆包括彼此绝缘的一组电线。其他电缆可以包括单个线。每种类型的电缆都可以针对特定用途进行优化。

当经受过电流事件时，电缆可能被损坏、破坏或存在安全隐患。因此，过电流保护电路可以用于通过限制或阻止流过受保护元件的电流来保护电缆免受过电流事件的影响。

已经使用熔断器来保护电源、负载、电缆、布线系统、电气设备以及其他电气部件免受过电流事件的影响。熔断器通常是低电阻元件，当超过熔断器的电流额定值的电流流过熔断器时，该熔断器会中断电流流过其自身。熔断器通常包括细金属丝，其能够处理达到熔断器的电流额定值的电流，但被配置成在超过熔断器的电流额定值时熔化，从而中断电流的流动。由于熔断器的脱扣(trip)是不可逆转的事件，熔断器可以被称为牺牲装置。换言之，熔断的熔断器可能无法被重复使用。

发明内容

根据一种实施方式，公开一种过电流保护方法，其包括：确定流过要被保护的第一元件的电流；将所确定的电流与多个阈值进行比较；基于将所确定的电流与所述多个阈值的比较来控制计数器；以及当所述计数器的输出达到预定计数器阈值时，通过激活与所述第一元件串联的开关来阻止所述电流流过所述第一元件。

根据一种实施方式，公开了一种过电流保护电路，包括：电流感测电路，其被配置成感测经过第一电路器件的电流；第一比较器，其具有耦接到第一参考节点的第一输入端和耦接到所述电流感测电路的第二输入端；以及计数器，其包括与所述第一比较器的输出端耦接的第一控制输入端以及配置成耦接到开关的输出端，所述开关与所述电流感测电路串联耦接。

根据一种实施方式，公开了一种仿真电缆的电流容量的方法，该方法包括：监测流过所述电缆的电流；将所述电流与多个阈值进行比较；基于所述电流与所述多个阈值的比较来控制计数器；以及当所述计数器达到预定计数器阈值时确定所述电流已经超过所述电缆的电流容量。

本领域技术人员在阅读下面的详细描述时以及在观看附图时将认识到附加特征和优点。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，其中：

图1示出了包括电源、电力电缆、负载和过电流保护元件的系统的可能配置；

图2a示出了电力电缆的常规时间电流特性曲线；

图2b示出了各种过电流保护技术的常规时间电流特性曲线；

图3a示出了根据本发明的实施方式的电气系统的高层电路示意图；

图3b示出了IC的简化示意图，其示出了模拟阈值电路和电流分布数字计数器的细节；

图3c示出用于保护电力电缆免受过电流事件影响的实施方式方法的流程图；

图4示出了本发明的实施方式的被配置成仿真电力电缆的I²t曲线；以及

图5示出了根据本发明另一实施方式的电气系统。