本文所述的發(fā)明主題的實(shí)施例涉及保護(hù)裝置免受損壞或破壞的電路。
背景技術(shù):
一些電氣系統(tǒng)包含控制其他裝置的操作的控制器。這些系統(tǒng)的一些能夠是照明系統(tǒng),其具有與光源進(jìn)行通信用于控制激活或停用哪些光源的控制器。系統(tǒng)可包含單獨(dú)通路或?qū)Ь€,其用于向光源供應(yīng)電流用于向光源供電并且與光源進(jìn)行通信。
這種系統(tǒng)的一個(gè)示例是數(shù)字可尋址照明接口(dali)照明系統(tǒng)。光源采用兩個(gè)導(dǎo)線連線到控制器。一個(gè)導(dǎo)線是控制總線,用于把來自控制器的控制信號(hào)傳遞給光源用于控制光源的操作,并且用于把來自光源的反饋信號(hào)傳遞給控制器用于通知控制器光源的狀態(tài)。另一個(gè)導(dǎo)線是干線電壓線路,用于向光源供應(yīng)功率以向光源供電。
光源的dali系統(tǒng)的導(dǎo)線能夠提供在相同電纜中。這能夠使光源誤連線到控制器,例如當(dāng)干線電壓線路和控制總線不正確地與到預(yù)計(jì)用于控制總線或干線電壓線路的另一個(gè)的連接的控制器相連接。因此,控制器可經(jīng)由控制總線接收過多電壓,并且被電壓損壞或破壞。這能夠顯著增加實(shí)現(xiàn)或建立dali照明系統(tǒng)的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一個(gè)實(shí)施例中,一種照明系統(tǒng)包含多個(gè)保護(hù)電路,其配置成與電源(其向多個(gè)光源供應(yīng)電流以向光源供電)傳導(dǎo)地耦合。保護(hù)電路配置成接收來自電源的輸入電壓,并且將輸出電壓傳導(dǎo)到單獨(dú)控制總線,其與光源的驅(qū)動(dòng)器傳導(dǎo)地耦合,以便將控制信號(hào)傳導(dǎo)到光源的驅(qū)動(dòng)器用于控制光源的操作。該系統(tǒng)還包含:微控制器,配置成生成控制信號(hào),以控制光源的操作;以及多個(gè)收發(fā)電路,配置成接收來自微控制器的控制信號(hào),并且經(jīng)由單獨(dú)控制總線將控制信號(hào)傳導(dǎo)到光源的不同編組。保護(hù)電路單獨(dú)連接到單獨(dú)控制總線,以把來自電源的輸出電壓傳導(dǎo)到光源。保護(hù)電路配置成防止控制總線的第一控制總線上的電壓的增加增加控制總線的不同的第二控制總線上的電壓。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包含:在與電源傳導(dǎo)地耦合的多個(gè)保護(hù)電路處接收來自電源的輸入電壓,以便向多個(gè)光源供應(yīng)電流以向光源供電;把來自保護(hù)電路的輸出電壓傳導(dǎo)到單獨(dú)控制總線,其與光源的驅(qū)動(dòng)器傳導(dǎo)地耦合;以及經(jīng)由多個(gè)收發(fā)電路和控制總線把來自微控制器的控制信號(hào)傳遞給光源的驅(qū)動(dòng)器,用于控制光源的操作。控制信號(hào)能夠經(jīng)由單獨(dú)控制總線單獨(dú)地傳遞給光源的不同編組,用于單獨(dú)控制光源的不同編組。該方法還能夠包含防止(采用保護(hù)電路)控制總線的第一控制總線上的電壓的增加增加控制總線的不同的第二控制總線上的電壓。
在一個(gè)實(shí)施例中,保護(hù)電路組合件包含:正和負(fù)電壓輸入連接,配置成與電源傳導(dǎo)地耦合;以及負(fù)電壓輸出連接,配置成與單獨(dú)控制總線(其與光源驅(qū)動(dòng)器和光源相連接)傳導(dǎo)地耦合。控制總線配置成把來自微控制器的控制信號(hào)傳遞給光源驅(qū)動(dòng)器,以控制光源的操作。該組合件還能夠包含:第一半導(dǎo)體開關(guān),具有與正電壓輸入連接耦合的柵極、與負(fù)電壓輸入連接耦合的源極和與負(fù)輸出電壓連接耦合的漏極;以及可變電阻器,與第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合,并且與正電壓輸入連接和第一半導(dǎo)體開關(guān)的柵極傳導(dǎo)地耦合。可變電阻器具有基于可變電阻器的溫度中的變化而變化的電阻。第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到負(fù)電壓輸出連接中而增加。第一半導(dǎo)體開關(guān)的增加溫度使可變電阻器的溫度增加。可變電阻器中的增加溫度增加可變電阻器的電阻,以保護(hù)控制器免受注入到輸出連接的至少一個(gè)中的電壓。
本發(fā)明提供一組技術(shù)方案,如下:
1.一種照明系統(tǒng),包括:
多個(gè)保護(hù)電路,配置成與向多個(gè)光源供應(yīng)電流以向所述光源供電的電源傳導(dǎo)地耦合,所述保護(hù)電路配置成接收來自所述電源的輸入電壓,并且將輸出電壓傳導(dǎo)到與所述光源的驅(qū)動(dòng)器傳導(dǎo)地耦合以便將控制信號(hào)傳導(dǎo)到所述光源的所述驅(qū)動(dòng)器用于控制所述光源的操作的單獨(dú)控制總線;
微控制器,配置成生成所述控制信號(hào),以控制所述光源的所述操作;以及
多個(gè)收發(fā)電路,配置成接收來自所述微控制器的所述控制信號(hào),并且經(jīng)由所述單獨(dú)控制總線向所述光源的不同編組傳導(dǎo)所述控制信號(hào),
其中所述保護(hù)電路單獨(dú)連接到所述單獨(dú)控制總線,以便把來自所述電源的所述輸出電壓傳導(dǎo)到所述光源,并且其中所述保護(hù)電路配置成防止所述控制總線的第一控制總線上的電壓的增加增加所述控制總線的不同的第二控制總線上的電壓。
2.如技術(shù)方案1所述的照明系統(tǒng),其中,所述保護(hù)電路彼此電流隔離,所述收發(fā)電路彼此電流隔離,以及所述控制總線彼此電流隔離。
3.如技術(shù)方案1所述的照明系統(tǒng),其中,所述保護(hù)電路的至少一個(gè)包含:
第一半導(dǎo)體開關(guān),配置成與接收來自所述電源的所述輸入電壓的輸入連接和在所述輸入連接與所述輸出連接之間的位置中向所述控制總線的至少一個(gè)傳導(dǎo)所述輸出電壓的輸出連接傳導(dǎo)地耦合;以及
可變電阻器,配置成與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合,并且與所述輸入連接和所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合,所述可變電阻器具有基于所述可變電阻器的溫度中的變化而變化的電阻,其中所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到所述輸出連接的至少一個(gè)中而增加,其中所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的所述溫度增加使所述可變電阻器的所述溫度增加,并且其中所述可變電阻器中的所述溫度增加增加所述可變電阻器的所述電阻,以保護(hù)所述控制器免受注入到所述輸出連接的至少一個(gè)中的所述電壓。
4.如技術(shù)方案3所述的照明系統(tǒng),其中,所述保護(hù)電路的至少一個(gè)還包含配置成在所述輸出連接的至少一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)之間與所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合的串聯(lián)保護(hù)二極管,所述串聯(lián)保護(hù)二極管配置成通過注入的所述電壓來反向偏置,以便在注入的所述電壓沒有超過第一所指定的非零注入電壓閾值時(shí)防止向所述控制器傳導(dǎo)所述電壓,所述第一所指定的非零注入電壓閾值小于所述第二所指定的非零注入電壓閾值。
5.如技術(shù)方案4所述的照明系統(tǒng),其中,所述第一半導(dǎo)體開關(guān)配置成耗散注入的所述電壓,以便在所述電壓超過所述第一所指定的非零注入電壓閾值但是不超過所述第二所指定的非零注入電壓閾值時(shí)保護(hù)所述微控制器。
6.如技術(shù)方案4所述的照明系統(tǒng),其中,所述輸出連接包含正電壓輸出連接和負(fù)電壓輸出連接,并且其中所述串聯(lián)保護(hù)二極管配置成與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)和所述負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合,其中所述串聯(lián)保護(hù)二極管的陽極配置成與所述負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合,以及所述串聯(lián)保護(hù)二極管的陰極配置成與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)傳導(dǎo)地耦合。
7.如技術(shù)方案2所述的照明系統(tǒng),其中,所述保護(hù)電路的所述至少一個(gè)包含具有與所述輸入連接和所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)以及第二半導(dǎo)體開關(guān)的過電壓保護(hù)級(jí),其中所述第二半導(dǎo)體開關(guān)配置成響應(yīng)于注入的所述電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值而被激活,所述電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值大于所述第二所指定的非零注入電壓閾值。
8.如技術(shù)方案7所述的照明系統(tǒng),其中,所述過電壓保護(hù)級(jí)包含雪崩二極管,其配置成在所述輸出連接的至少一個(gè)與所述電阻器或電容器的所述一個(gè)或多個(gè)之間的位置中與所述輸出連接至少一個(gè)以及所述電阻器或電容器的所述一個(gè)或多個(gè)的傳導(dǎo)地耦合,其中所述第三所指定的非零注入電壓閾值基于所述第二半導(dǎo)體開關(guān)的激活電壓和所述雪崩二極管的雪崩電壓。
9.如技術(shù)方案7所述的照明系統(tǒng),其中,所述第二半導(dǎo)體開關(guān)配置成被激活以傳導(dǎo)所述電壓,其注入到所述過電壓保護(hù)級(jí)的所述電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)中,用于注入的所述電壓的耗散或存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)。
10.一種方法,包括:
在與電源傳導(dǎo)地耦合的多個(gè)保護(hù)電路處接收來自所述電源的輸入電壓,以便向多個(gè)光源供應(yīng)電流以向所述光源供電;
把來自所述保護(hù)電路的輸出電壓傳導(dǎo)到與所述光源的驅(qū)動(dòng)器傳導(dǎo)地耦合的單獨(dú)控制總線;
經(jīng)由多個(gè)收發(fā)電路和所述控制總線把來自微控制器的控制信號(hào)傳遞給所述光源的所述驅(qū)動(dòng)器用于控制所述光源的操作,其中所述控制信號(hào)經(jīng)由所述單獨(dú)控制總線單獨(dú)傳遞給所述光源的不同編組,用于單獨(dú)控制所述光源的所述不同編組;以及
采用所述保護(hù)電路來防止所述控制總線的第一控制總線上的電壓的增加增加所述控制總線的不同的第二控制總線上的電壓。
11.如技術(shù)方案10所述的方法,其中,防止所述第一控制總線上的電壓的所述增加增加所述不同的第二控制總線上的所述電壓包含增加所述保護(hù)電路的至少一個(gè)中的第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度,所述保護(hù)電路具有:輸入連接,與所述電源傳導(dǎo)地耦合,以接收所述輸入電壓;輸出連接,配置成與所述控制總線的至少一個(gè)傳導(dǎo)地耦合;以及所述第一半導(dǎo)體開關(guān),在所述輸入連接與所述輸出連接之間的位置中與所述輸入連接和所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合,其中所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的所述溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到所述輸出連接的至少一個(gè)中而增加,并且還包括:
增加與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合并且與所述輸入連接和所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合的所述保護(hù)電路的所述至少一個(gè)中的可變電阻器的溫度;以及
基于所述可變電阻器的所述溫度增加來增加所述可變電阻器的電阻,其中所述可變電阻器的電阻增加,以保護(hù)所述控制器免受注入到所述輸出連接的所述至少一個(gè)中的電壓。
12.如技術(shù)方案11所述的方法,還包括反向偏置在所述輸出連接的至少一個(gè)與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)之間與所述輸出連接的至少一個(gè)傳導(dǎo)地耦合的串聯(lián)保護(hù)二極管,其中反向偏置所述串聯(lián)保護(hù)二極管在注入的所述電壓沒有超過第一所指定的非零注入電壓閾值時(shí)防止向所述控制器傳導(dǎo)注入的所述電壓,所述第一所指定的非零注入電壓閾值其小于所述第二所指定的非零注入電壓閾值。
13.如技術(shù)方案12所述的方法,還包括采用所述第一半導(dǎo)體開關(guān)來耗散注入的所述電壓,以便在所述電壓超過所述第一所指定的非零注入電壓閾值但是不超過所述第二所指定的非零注入電壓閾值時(shí)保護(hù)所述微控制器。
14.如技術(shù)方案11所述的方法,還包括激活所述保護(hù)電路的所述至少一個(gè)中的過電壓保護(hù)級(jí)的第二半導(dǎo)體開關(guān),所述過電壓保護(hù)級(jí)還包含與所述輸入連接和所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè),所述第二半導(dǎo)體開關(guān)響應(yīng)于注入的所述電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值而被激活,所述電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值大于所述第二所指定的非零注入電壓閾值。
15.一種保護(hù)電路組合件,包括:
正和負(fù)電壓輸入連接,配置成與電源傳導(dǎo)地耦合;
正和負(fù)電壓輸出連接,配置成與單獨(dú)控制總線傳導(dǎo)地耦合,所述單獨(dú)控制總線與光源驅(qū)動(dòng)器和光源連接,所述控制總線配置成把來自微控制器的控制信號(hào)傳遞給所述光源驅(qū)動(dòng)器,以控制所述光源的操作;
第一半導(dǎo)體開關(guān),具有與所述正電壓輸入連接所耦合的柵極、與所述負(fù)電壓輸入連接所耦合的源極以及與所述負(fù)輸出電壓連接所耦合的漏極;
可變電阻器,與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合并且與所述正電壓輸入連接和所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的所述柵極傳導(dǎo)地耦合,所述可變電阻器具有基于所述可變電阻器的溫度中的變化而改變的電阻,
其中所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到所述負(fù)電壓輸出連接中而增加,其中所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度增加使所述可變電阻器的所述溫度增加,并且其中所述可變電阻器中的所述溫度增加增加所述可變電阻器的所述電阻,以保護(hù)所述控制器免受注入到所述輸出連接的至少一個(gè)中的所述電壓。
16.如技術(shù)方案15所述的保護(hù)電路組合件,還包括在所述負(fù)電壓輸出連接與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)的所述漏極之間與所述負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合的串聯(lián)保護(hù)二極管,所述串聯(lián)保護(hù)二極管配置成通過注入的所述電壓來反向偏置,以防止向所述控制器傳導(dǎo)所述電壓。
17.如技術(shù)方案16所述的保護(hù)電路組合件,其中,所述第一半導(dǎo)體開關(guān)配置成耗散注入的所述電壓,以便在所述電壓超過所述第一所指定的非零注入電壓閾值但是不超過更大的第二所指定的非零注入電壓閾值時(shí)保護(hù)所述控制器。
18.如技術(shù)方案16所述的保護(hù)電路組合件,其中,所述串聯(lián)保護(hù)二極管的陽極與所述負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合,以及所述串聯(lián)保護(hù)二極管的陰極與所述第一半導(dǎo)體開關(guān)傳導(dǎo)地耦合。
19.如技術(shù)方案15所述的保護(hù)電路組合件,還包括具有與所述輸入連接和所述輸出連接傳導(dǎo)地耦合的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)以及第二半導(dǎo)體開關(guān)的過電壓保護(hù)級(jí),其中所述第二半導(dǎo)體開關(guān)響應(yīng)于注入的所述電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值而被激活,所述第三所指定的非零注入電壓閾值大于所述第二所指定的非零注入電壓閾值。
20.如技術(shù)方案19所述的保護(hù)電路組合件,其中,所述過電壓保護(hù)級(jí)包含雪崩二極管,其配置成在所述輸出連接的至少一個(gè)與所述電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)之間的位置中與所述負(fù)電壓輸出連接以及所述電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)地耦合,其中所述第三所指定的非零注入電壓閾值基于所述第二半導(dǎo)體開關(guān)的激活電壓和所述雪崩二極管的雪崩電壓。
附圖說明
現(xiàn)在簡要參照附圖,附圖包括:
圖1圖示按照一個(gè)示例的照明控制系統(tǒng)800;
圖2圖示按照發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)施例的照明控制系統(tǒng)100;
圖3圖示圖2所示的保護(hù)電路組合件的保護(hù)電路的一個(gè)實(shí)施例;
圖4圖示按照一個(gè)實(shí)施例在圖2所示的照明系統(tǒng)的正常操作模式期間進(jìn)行操作的圖2所示的保護(hù)電路組合件的保護(hù)電路;
圖5圖示按照一個(gè)實(shí)施例在圖2所示的照明系統(tǒng)的正常操作模式期間進(jìn)行操作的圖3所示的保護(hù)電路組合件的保護(hù)電路的另一方面;
圖6圖示在閉合電路模式期間進(jìn)行操作的圖2所示的保護(hù)電路組合件的保護(hù)電路的一個(gè)實(shí)施例;
圖7圖示在閉合電路模式期間進(jìn)行操作的圖2所示的保護(hù)電路組合件的保護(hù)電路的另一方面;以及
圖8a和圖8b圖示用于保護(hù)照明系統(tǒng)的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖示按照一個(gè)示例的照明控制系統(tǒng)800。照明控制系統(tǒng)800包含照明控制器802(例如圖1中的“dali照明控制器”),其經(jīng)由傳遞給對(duì)應(yīng)照明驅(qū)動(dòng)器806(例如圖1中的“dali照明驅(qū)動(dòng)器1”、“dali照明驅(qū)動(dòng)器2”、“dali照明驅(qū)動(dòng)器3”和“dali照明驅(qū)動(dòng)器64”)的控制信號(hào)來控制若干光源804(例如圖1中的“光源1”、“光源2”、“光源3”和“光源64”)的操作。電源808(圖1中的“dali電源”)通過將電流傳導(dǎo)到光源804向光源804供電。照明系統(tǒng)800能夠表示數(shù)字可尋址照明接口(dali)照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)800包含若干傳導(dǎo)總線,其用于把來自控制器802的控制信號(hào)傳導(dǎo)到驅(qū)動(dòng)器806,并且用于把來自電源808的電流傳導(dǎo)到光源804。這些總線包含數(shù)字可尋址(da)控制線路810、812以及電源線路l、n、pe,如圖1所示。圖1中的交叉線表示傳導(dǎo)耦合的組件如果示出結(jié)點(diǎn)的話。控制器802能夠經(jīng)過控制器輸入/輸出接口814(其可包含wi-fi接口、以太網(wǎng)接口、藍(lán)牙接口和/或傳感器)來接收輸入和/或提供輸出。支配光源804的操作的控制信號(hào)經(jīng)由控制線路810、812從控制器802傳導(dǎo)到驅(qū)動(dòng)器806,而用來向光源804供電的電流經(jīng)由電源線路來傳導(dǎo)到光源804。
驅(qū)動(dòng)器806以及控制器802的內(nèi)部邏輯和電路系統(tǒng)的功率需求通過公共電壓調(diào)節(jié)多通道離線電源808來饋送。這個(gè)電源808可能無法同時(shí)工作在恒定電壓和恒定電流模式(例如在從電源808供應(yīng)恒定電壓和恒定電流的情況下)中。在光源804的一個(gè)或多個(gè)不正確地連線到電源線路和控制線路810、812的情況下,照明系統(tǒng)800可能無法保護(hù)控制器802或者照明系統(tǒng)800的其他組件免受過載條件。
在照明系統(tǒng)800的單個(gè)通道dali示例中,使用專用外部dali電源808,其設(shè)計(jì)成按照dali總線810、812的要求工作在恒定電壓/恒定電流模式中。在這個(gè)示例中,照明控制器802從dali數(shù)據(jù)總線線路810、812來供電,或者可因控制器802的內(nèi)部電路系統(tǒng)的較高功率消耗而具有另一個(gè)電源。當(dāng)希望將所有必要模塊集成在控制裝置中時(shí),特別是當(dāng)邏輯編組中的控制的裝置(例如光源)因大量光源而需要在兩個(gè)或多個(gè)物理編組(例如獨(dú)立串(string)、控制總線)之間劃分時(shí),問題發(fā)生。光源的邏輯上關(guān)聯(lián)的編組的大小能夠在基于dali的系統(tǒng)64中被限制。
為了矯正關(guān)于照明系統(tǒng)800的這些問題,本文所述的發(fā)明主題的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種保護(hù)電路組合件。與圖1所示的照明系統(tǒng)800形成對(duì)照,本文所述的保護(hù)電路組合件的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例將控制通道(例如控制線路)彼此分離,由此確保控制通道的至少一個(gè)在諸如光源的誤連線、過載電流等的錯(cuò)誤條件發(fā)生于另一控制通道上的情況下仍然是可操作的。
在本文所述的發(fā)明照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中,照明系統(tǒng)包含集成在緊湊裝置中包含多通道電源的其他控制和通信功能性以及兩個(gè)或多個(gè)控制(dali)總線。由于調(diào)節(jié)的多通道電源可被限制到工作在恒定電壓模式中而無法單獨(dú)處理通道過載,所以可能必需應(yīng)用每控制(dali)通道的電路系統(tǒng)以提供這個(gè)特性和保護(hù)如果多通道電源用于以恒定電壓向控制器供電并且以單獨(dú)恒定電流向單獨(dú)控制(dali)總線供電的話。
按照本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例,提供保護(hù)電路組合件和方法,以幫助防止對(duì)照明系統(tǒng)的組件的損壞或破壞。在控制照明系統(tǒng)中的燈的操作的二線控制總線系統(tǒng)中,存在將導(dǎo)線誤連線到燈的可能性,特別是當(dāng)控制總線(例如經(jīng)過其傳導(dǎo)控制燈的操作的控制信號(hào)的傳導(dǎo)通路)和干線導(dǎo)線(例如經(jīng)過其向燈供應(yīng)電流以向燈供電的傳導(dǎo)通路)共用相同電纜時(shí)。這種照明系統(tǒng)的一個(gè)示例是圖1所示的dali照明系統(tǒng)。當(dāng)將燈與照明系統(tǒng)的控制器相連接的控制總線和干線導(dǎo)線連接到控制器的錯(cuò)誤連接器時(shí),導(dǎo)線可能誤連線。在這種情形中向燈供電能夠使控制器被損壞或破壞。
本文所述的保護(hù)電路組合件和方法提供對(duì)其中控制總線和干線導(dǎo)線不正確地與控制器相連接的狀況是耐受的的電路系統(tǒng)。電路系統(tǒng)能夠防止控制器在不正確連線的狀況中被損壞,同時(shí)允許照明系統(tǒng)和照明系統(tǒng)中的燈保持為操作的。電路系統(tǒng)包含一個(gè)或多個(gè)可變跨導(dǎo)元件,以便采用耗散功率限制器來提供恒定電壓和恒定電流。跨導(dǎo)元件能夠包含可變電阻器。術(shù)語恒定可表示不相對(duì)時(shí)間而變化的值。例如,恒定電壓可以是一種電壓,其不發(fā)生變化或者不變化超過噪聲振蕩(例如變化小于值的均方根的1%、5%、10%等),除非或直到輸入電壓發(fā)生變化。
在正常工作條件內(nèi),例如當(dāng)輸入到保護(hù)電路的電路系統(tǒng)中的電流不大于所指定傳輸電流閾值(例如250毫安或另一個(gè)值)時(shí),保護(hù)電路把來自電源的電流供應(yīng)給一個(gè)或多個(gè)燈的控制總線,以在正常恒定電壓(cv)操作情形中向燈供電。超出正常工作條件,例如當(dāng)輸入到保護(hù)電路的電路系統(tǒng)中的電流達(dá)到所指定傳輸電流閾值時(shí),保護(hù)電路改變操作模式以保持恒定電流(cc)模式。在這種模式內(nèi),如果控制總線的負(fù)載占空比超過所指定閾值(例如80%或另一個(gè)極限),則保護(hù)電路激活耗散保護(hù),并且開始在該負(fù)載占空比期間耗散從電源所提供的電流的電能。如果從電源所供應(yīng)的電壓超過上部所指定極限(例如直流的30伏特或另一個(gè)量),則保護(hù)電路組合件可停用以停止向一個(gè)或多個(gè)燈傳導(dǎo)電流,并且可消耗較小量的能量用于監(jiān)測總線(例如將保護(hù)電路連接到燈的一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)通路)的條件。保護(hù)電路組合件然后可響應(yīng)于供應(yīng)給保護(hù)電路組合件的電能返回到正常工作條件而切換回到正常操作模式。
在一個(gè)實(shí)施例中,保護(hù)電路組合件進(jìn)行操作以向與電路組合件所連接的一個(gè)或多個(gè)燈提供恒定電流,同時(shí)還使用例如n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(nmosfet)的單固態(tài)半導(dǎo)體開關(guān)來提供免于過熱和過電壓(例如超過所指定閾值的電壓)的保護(hù)。該電路組合件能夠保護(hù)照明系統(tǒng)的控制器免受在電路組合件的輸出連接上接收的電壓應(yīng)力,其例如當(dāng)照明系統(tǒng)中的燈的功率干線導(dǎo)線連接到電路組合件的控制總線輸出時(shí)可能發(fā)生。在一個(gè)方面中,該電路組合件能夠保護(hù)控制器免受在250伏特(500電壓直流的均方根值)的這些輸出上接收的過電壓。由電路組合件防止從照明系統(tǒng)中的燈傳導(dǎo)到電路組合件的輸出連接的電子反饋被傳導(dǎo)到經(jīng)由電路組合件將電流從電源傳導(dǎo)到燈以便向燈供電的電源連接上。電路組合件能夠在正常與保護(hù)的操作模式之間進(jìn)行切換,其中正常操作模式使電路組合件將電流從電源傳導(dǎo)到燈,以及保護(hù)的操作模式耗散由電源所提供的電流的電能并且可選地可停用以停止將電流傳導(dǎo)到燈。保護(hù)電路組合件可在這些模式之間進(jìn)行切換,而沒有瞬時(shí)電流被傳導(dǎo)到燈。在一個(gè)實(shí)施例中,電路組合件可以保持在保護(hù)的操作模式中而沒有任何時(shí)間約束。例如,電路組合件可切換并且無限地保持在保護(hù)的操作模式中或者直到校正一個(gè)或多個(gè)燈到電路組合件的不正確連線。電路組合件可響應(yīng)于(一個(gè)或多個(gè))燈的連線被校正而自主地從保護(hù)的操作模式切換到正常操作模式,而無需操作員干預(yù)。
圖2圖示按照發(fā)明主題的一個(gè)實(shí)施例的照明控制系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包含一個(gè)或多個(gè)光源102(圖2中的“燈1/1”、“燈1/2”、“燈1/n”、“燈2/1”、“燈2/2”和“燈2/n”),其與燈總線驅(qū)動(dòng)器101(圖2中的“dalidrv1/1”、“dalidrv1/2”、“dalidrv1/n”)、“dalidrv2/1”、“dalidrv2/2”和“dalidrv2/n”)傳導(dǎo)地耦合。光源102表示生成光的一個(gè)或多個(gè)裝置,例如燈泡、發(fā)光二極管等。
驅(qū)動(dòng)器101基于從多通道控制器104的控制電路系統(tǒng)103所接收的信號(hào)來控制光源102的操作。控制電路系統(tǒng)103包含或表示硬件電路系統(tǒng),其包含和/或一個(gè)或多個(gè)處理器(例如微控制器、微處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、集成電路或其他基于電子邏輯的裝置)和/或與其連接,一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)行操作以控制燈102的激活和停用、向燈102傳遞信號(hào)、接收來自燈102的信號(hào)等。光源102通過從電源108(圖2中的“離線電源”)所接收的電流來供電。電源108可以不包含在照明系統(tǒng)100中。例如,電源108可以是公用事業(yè)電網(wǎng)、一個(gè)或多個(gè)電池、交流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)等。備選地,電源108可包含在照明系統(tǒng)100中。電源108可包含不同段(圖2中的“sec1”、“sec2”和“sec3”),其向不同組件供應(yīng)電流。例如,電源108的第一段可向連接到第一控制通道或線路da1的光源102供應(yīng)電流,電源108的第二段可向連接到不同的第二控制通道或線路da2的光源102供應(yīng)電流,以及電源108的第三段可作為控制器104的內(nèi)部功率源進(jìn)行操作。
控制電路系統(tǒng)103可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出連接105(例如wi-fi連接、以太網(wǎng)連接、藍(lán)牙連接、與一個(gè)或多個(gè)傳感器的連接等)從控制器104接收輸入和/或提供輸出。控制信號(hào)可從控制電路系統(tǒng)103傳遞給驅(qū)動(dòng)器101,以控制光源102的操作,和/或反饋信號(hào)可經(jīng)過收發(fā)電路107、109從光源102傳遞給控制電路系統(tǒng)103。收發(fā)電路107(圖2中的“rx/txpr1sec”)可和與第一控制線路da1耦合的光源102和驅(qū)動(dòng)器101傳遞信號(hào),而收發(fā)電路系統(tǒng)109(圖2中的“rx/txpr2sec”)可和與第二控制線路da2耦合的光源102和驅(qū)動(dòng)器101傳遞信號(hào)。控制線路da1、da2可稱作控制總線110。
電源108向光源102傳導(dǎo)電流,以便經(jīng)由電源線路pe、v、l向光源102供電,以及經(jīng)由電源線路vin-1、vin+1、vin-2、vin+2向保護(hù)電路組合件106供電。電源線路pe、v、l可稱作干線電壓線路112。保護(hù)電路組合件106可包含用于光源102的不同編組的不同電路106a、106b。例如,電路106a可將電源線路vin-1、vin+1與通過經(jīng)由控制線路da1所接收的控制信號(hào)所控制的光源102和驅(qū)動(dòng)器101相連接,以及電路106b可將電源線路vin-2,vin+2與通過經(jīng)由控制線路da2所接收的控制信號(hào)所控制的光源102和驅(qū)動(dòng)器101相連接。如圖2所示,保護(hù)電路106a、106b經(jīng)由電源線路vin-1、vin+1、vin-2、vin+2接收來自電源108的輸入電壓,并且經(jīng)由控制總線da1、da2向光源102的驅(qū)動(dòng)器101傳導(dǎo)輸出電壓。
系統(tǒng)100可提供不同組件或者組件的編組之間的電流隔離,以便允許經(jīng)由一個(gè)控制總線da1或da2與控制器104所連接的光源102相對(duì)于經(jīng)由一個(gè)控制總線da2或da1與控制器104相連接的光源102單獨(dú)地并且獨(dú)立地控制。例如,收發(fā)電路107、109可彼此電流隔離,將電流傳導(dǎo)到不同保護(hù)電路106a、106b的電源108的部分或段可彼此電流隔離,以及控制總線da1、da2可彼此電流隔離。這些組件可通過連接系統(tǒng)100的各種組件使得沒有直接傳導(dǎo)通路存在于彼此電流隔離的組件之間來彼此電流隔離。
在一個(gè)實(shí)施例中,電路組合件106可與控制器104分離(例如在其外部),但是在電路組合件106與光源102之間的位置中與電路組合件106和光源102傳導(dǎo)地耦合。在一個(gè)實(shí)施例中,照明系統(tǒng)100是dali照明系統(tǒng),其中光源102是由控制器104數(shù)字可尋址和可控的。
因?yàn)閺碾娫此?yīng)的電流的幅值可比控制信號(hào)和/或反饋信號(hào)要大許多(例如,電源信號(hào)可比控制信號(hào)要大若干數(shù)量級(jí)),所以將導(dǎo)線連接到錯(cuò)誤連接器能夠損壞控制器104。例如,將用于光源102的干線電壓線路112連接到用于那個(gè)光源102的控制總線110的連接器能夠損壞或破壞控制器104。本文所述的保護(hù)電路組合件104的至少一個(gè)實(shí)施例能夠允許用于光源102的控制總線110和干線電壓線路112的這種誤連線,同時(shí)防止對(duì)控制器104的損壞或破壞。
在一個(gè)實(shí)施例中,控制器104能夠進(jìn)行操作以控制兩個(gè)獨(dú)立照明系統(tǒng)總線。一個(gè)系統(tǒng)總線包含經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器101與控制總線da1所連接的光源102,以及另一個(gè)系統(tǒng)總線包含經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器101與控制總線da2所連接的光源102。電源108能夠例如通過向每個(gè)總線提供18伏特的直流(或者另一個(gè)電流)來提供電流,以便向與獨(dú)立總線所連接的光源102供電。收發(fā)電路系統(tǒng)107可與收發(fā)電路系統(tǒng)109分離,以便允許控制電路系統(tǒng)103和與單獨(dú)總線連接的光源102單獨(dú)通信。另外,保護(hù)電路組合件106可包含單獨(dú)電路106a、106b,其用于單獨(dú)控制和驅(qū)動(dòng)不同總線上的光源102。如果與一個(gè)總線所連接的一個(gè)或多個(gè)光源102不正確地連線或者存在另一種錯(cuò)誤條件,則控制器104能夠單獨(dú)保護(hù)不同的總線,以便防止一個(gè)總線上的電壓中的增加損壞與另一總線所連接的組件或者允許錯(cuò)誤條件影響另一總線。
圖3圖示保護(hù)電路組合件106的一個(gè)實(shí)施例。圖2所示的電路可表示圖2所示的電路106a、106b的至少一個(gè)。保護(hù)電路組合件106包含輸入連接或連接器200、202,其與圖2所示的電源108傳導(dǎo)地耦合,以接收來自電源108的電流。連接200可接收正輸入電壓信號(hào)(例如圖2中的“vin+1”或“vin+2”),以及連接202可接收負(fù)或零輸入電壓信號(hào)(圖2中的“vin-1”或“vin-2”)。在一個(gè)實(shí)施例中,正電壓信號(hào)為18伏特,以及負(fù)電壓信號(hào)為零伏特,但是備選地可以是其他電壓。
保護(hù)電路組合件106還包含與圖2所示的控制總線da1或da2傳導(dǎo)地耦合的輸出連接或連接器204、206。連接204是正電壓輸出信號(hào)(圖2中的“vout+1”或“vout+2”),以及連接206是負(fù)電壓輸出信號(hào)(圖2中的“vout-1”或“vout-2”)。正電壓輸出信號(hào)可選地可稱作“dali+”,以及負(fù)電壓輸出信號(hào)可選地可稱作“dali-”。
保護(hù)電路組合件106包含電阻器r1,其和與可變電阻器th1串聯(lián)的連接200連接。可變電阻器th1可以是熱敏電阻,其隨變化溫度而改變電阻。可變電阻器th1的電阻可隨增加溫度而增加以及隨減小溫度而減小。例如,可變電阻器th1可以是正溫度系數(shù)(ptc)電阻器。可變電阻器th1例如通過將可變電阻器th1連接到在其上安裝mosfetq1的相同結(jié)構(gòu)、襯底、板或其他主體與固態(tài)半導(dǎo)體開關(guān)例如n型mosfetq1熱耦合。例如,例如通過可變電阻器th1和mosfetq1彼此靠近,可變電阻器th1的溫度可與mosfetq1一致地變化或者變化與mosfetq1類似量。電阻器r2定位于可變電阻器th1與連接202之間以及電路組合件106中的可變電阻器th1與mosfetq1之間的結(jié)點(diǎn)之間。電流感測電阻器r3在連接204與mosfetq1之間的位置中與連接204和mosfetq1相連接。
多個(gè)電阻器r4、r5與電容器c1串聯(lián)連接。電阻器r4、r5和電容器c1的串聯(lián)在電流感測電阻器r3與mosfetq1的源極之間的位置中與電流感測電阻器r3和mosfetq1的源極相連接。電阻器r4、r5和電容器c1的串聯(lián)也在mosfetq1的柵極與切換二極管d2的陽極之間的位置中與mosfetq1的柵極和切換二極管d2的陽極相連接。分路調(diào)節(jié)器d1在電阻器r4、r5之間的位置中與電阻器r4、r5和電容器c1的串聯(lián)相連接。分路調(diào)節(jié)器d1還與連接202相連接并且在mosfetq1的柵極與切換二極管d2之間的位置中與二極管d2的陽極相連接。
第二mosfetq2的漏極與切換二極管d2的陰極相連接。第二mosfetq2的源極與連接202相連接。電阻器r6、r7、r8的串聯(lián)與連接202和雪崩二極管d4的陽極相連接。雪崩二極管d4又可稱作過電壓感測元件或二極管。
電阻器r6、r7、r8的串聯(lián)還與mosfetq2的柵極相連接,使得柵極與電阻器r6、r7之間的串聯(lián)相連接。電容器c2在電阻器r7、r8之間的位置中與電阻器r6、r7、r8相連接,使得電容器c2與電阻器r6并聯(lián)。另一個(gè)雪崩二極管d3與電阻器r6、r7、r8相連接并且在電阻器r7、r8之間的位置中與電容器c2相連接,使得雪崩二極管d3與電容器c2和電阻器r6并聯(lián)。
保護(hù)電路組合件106包含過電壓保護(hù)級(jí)208,其響應(yīng)于保護(hù)電路組合件106接收控制總線110上的大正電壓而被激活(例如其可在負(fù)輸出電壓連接206上接收大正電壓時(shí)發(fā)生)。過電壓保護(hù)級(jí)208包含雪崩二極管d4、mosfetq2、電阻器r6、r7和r8、電容器c2以及雪崩二極管d3。這個(gè)過電壓保護(hù)級(jí)208在保護(hù)電路組合件106內(nèi)可以不傳導(dǎo)電流,除非并且直到在控制總線110上接收的電壓相對(duì)于在正電壓輸出連接204上接收的電壓為正并且是較大的,如上所述。響應(yīng)于在連接204上接收這種正電壓,過電壓保護(hù)級(jí)208可激活以耗散正電壓,同時(shí)保護(hù)mosfetq1免受損壞或破壞,以防止對(duì)控制器104的損壞或破壞。
可選地,發(fā)光裝置、例如發(fā)光二極管(led)d6可與電阻器r9串聯(lián)連接。ledd6和電阻器r9可連接在mosfetq2的漏極與連接202之間。串聯(lián)保護(hù)二極管d5的陽極與負(fù)電壓輸出連接206相連接,其中串聯(lián)保護(hù)二極管d5的陰極與二極管d4的陰極和mosfetq1的漏極相連接。
在操作中,電壓可相對(duì)于負(fù)電壓輸入連接202來施加到正電壓輸入連接200。這個(gè)電壓能夠是例如18與20伏特直流之間的預(yù)先調(diào)節(jié)恒定正數(shù)。電阻器r1、可變電阻器th1和電阻器r2的組合作為分壓器進(jìn)行操作,以減少這個(gè)輸入電壓并且偏置mosfetq1。mosfet的這個(gè)偏置使電流經(jīng)由輸出連接204、206從保護(hù)電路組合件106傳導(dǎo)到光源102。在一個(gè)實(shí)施例中,從保護(hù)電路組合件所傳導(dǎo)的電流是250毫安(或者另一個(gè)值)的標(biāo)稱短路恒定電流,用于經(jīng)由控制總線110(例如da1或da2)將控制信號(hào)從控制器104傳送給光源102。
圖4圖示按照一個(gè)實(shí)施例、在圖2所示的照明系統(tǒng)100的正常操作模式期間進(jìn)行操作的保護(hù)電路組合件106。在圖4所示的操作模式中,圖2所示的一個(gè)或多個(gè)光源102可正確連線到圖2所示的控制總線da1、da2和電源線路pe、v、l,以及光源102的一個(gè)或多個(gè)可經(jīng)由保護(hù)電路組合件106汲取控制總線da1或da2上的電流,以監(jiān)聽從控制器104所提供的控制信號(hào)。輸入電壓vin能夠通過跨輸入電壓連接200、202從(一個(gè)或多個(gè))光源102被汲取到保護(hù)電路組合件106中由控制器104來提供。由光源102所汲取的輸出電流iout可低于或者完全低于所指定電流傳送閾值、例如250毫安或另一個(gè)值。
跨電流感測電阻器r3所傳導(dǎo)的反饋電壓vfb小于穩(wěn)定器元件(例如分路調(diào)節(jié)器d1)的參考電壓vref。這使經(jīng)過電流感測電阻器r3所傳導(dǎo)的反饋電壓vfb沒有改變或顯著改變mosfetq1的偏置。mosfetq1則可保持在活動(dòng)區(qū)中并且繼續(xù)在電路中傳導(dǎo)電流。跨輸出電壓連接204、206經(jīng)由控制總線110傳導(dǎo)到(一個(gè)或多個(gè))光源102的輸出電壓vout基于輸入電壓vin、經(jīng)過連接到負(fù)電壓輸出連接206的串聯(lián)保護(hù)二極管d5的正向電壓vfd、跨mosfetq1的漏極和源極的電壓(稱作vds)以及反饋電壓vfb。在一個(gè)方面中,輸出電壓vout可計(jì)算為:
其中,vout表示經(jīng)過連接204、206從保護(hù)電路組合件106傳導(dǎo)到光源102的一個(gè)或多個(gè)的輸出電壓,vin表示由控制器104經(jīng)由輸入電壓連接200、202供應(yīng)到保護(hù)電路組合件106中的輸入電壓,vfd(d5)表示經(jīng)過串聯(lián)保護(hù)二極管d5所傳導(dǎo)的電壓,vds(q1)表示跨mosfetq1的源區(qū)和漏區(qū)所傳導(dǎo)的電壓,以及vfb(r3)表示經(jīng)過電阻器r3所傳導(dǎo)的電壓。基于保護(hù)電路組件106的這些組件的電阻和其他電氣特性,跨這些組件的電壓降的總和保持低于所指定閾值、例如三伏特或另一個(gè)值。因此,保持經(jīng)由連接204、206在控制總線da1或da2上從保護(hù)電路組合件106供應(yīng)給光源102的電壓,以提供恒定電壓功率源(例如小于三伏特的源)。
圖5圖示按照一個(gè)實(shí)施例、在圖2所示的照明系統(tǒng)100的正常操作模式期間進(jìn)行操作的保護(hù)電路組合件106的另一方面。在圖5所示的操作模式中,圖2所示的一個(gè)或多個(gè)光源102可正確地連線到圖2所示的控制總線da1或da2和干線電壓線路pe、v、l。與圖4所示的操作模式(其中光源102的一個(gè)或多個(gè)汲取控制總線da1、da2上的電流,以監(jiān)聽來自控制器104的控制信號(hào))形成對(duì)照,控制器104經(jīng)由圖5中的控制總線da1或da2向光源102的一個(gè)或多個(gè)傳遞控制信號(hào)。
在這種情形中,控制器104以這種方式周期地和/或暫時(shí)地端接控制總線da1、da2,以致于輸出電壓連接204、206之間的電壓小于例如6.5伏特或另一個(gè)值的所指定電壓。mosfetq1在活動(dòng)區(qū)中進(jìn)行操作,以便在保護(hù)電路組合件中傳導(dǎo)電流,使得跨mosfetq1的漏極和源極的mosfetq1的電阻、電阻器r3和串聯(lián)保護(hù)二極管d5的正向電阻之和較小、例如幾歐姆(例如小于10歐姆)。采用這種小電阻,在保護(hù)電路組合件的這個(gè)回路(例如,保護(hù)電路組合件106經(jīng)過電流感測電阻器r3、mosfetq1和串聯(lián)保護(hù)二極管d5從負(fù)輸出電壓連接206延伸到負(fù)輸入電壓連接202并且從正輸入電壓連接200延伸到正輸出電壓連接204的部分)中傳導(dǎo)的電流能夠變?yōu)檩^大、例如大于250毫安或另一個(gè)值的所指定電流閾值。
但是,當(dāng)這個(gè)回路中流動(dòng)的電流增加到感測電阻器r3的上部閾值極限時(shí),跨感測電阻器的反饋電壓vfb與分路調(diào)節(jié)器d1的參考電壓vref相同。這個(gè)參考電壓使控制電流ic由分路調(diào)節(jié)器d1來生成,該電流經(jīng)由電阻器r2反饋給mosfetq1的柵極。控制電流ic將mosfetq1設(shè)置成mosfetq1的活動(dòng)區(qū)(例如,其中mosfetq1閉合以傳導(dǎo)電流)與飽和區(qū)之間的邊界操作模式。這使輸出電流iout以例如250毫安或另一個(gè)值的所指定電流傳送閾值被補(bǔ)償和穩(wěn)定。在控制器104傳送控制信號(hào)的時(shí)間之間,控制總線da1或da2上的負(fù)載下降低于所指定電流傳送閾值(例如250毫安),并且保護(hù)電路組合件106返回到上文結(jié)合圖4所述的操作模式。
圖6圖示在閉合電路模式期間進(jìn)行操作的保護(hù)電路組合件106的一個(gè)實(shí)施例。保護(hù)電路組合件106能夠響應(yīng)于光源102的一個(gè)或多個(gè)被誤連線而工作在閉合電路模式中。將光源102誤連線到控制總線da1、da2和干線電壓線路pe、v、l能夠使注入到負(fù)輸出電壓連接器206中的電壓vinj-相對(duì)于正電壓輸出連接204為負(fù)數(shù)。這能夠使串聯(lián)保護(hù)二極管d5被反向偏置。串聯(lián)保護(hù)二極管d5的反向偏置使二極管d5僅允許較小反向泄漏電流vr(d5)被傳導(dǎo)到保護(hù)電路組合件106中。這個(gè)泄漏電流可以為大約幾微安(例如小于10微安)。泄漏電流vr(d5)的值可計(jì)算為vin與vinj-之間的差:
這個(gè)較小泄漏電流對(duì)保護(hù)電路組合件106的其他組件的操作具有極少影響或者沒有影響。因此,保護(hù)電路組合件104的其余組件遭遇極少電流傳導(dǎo),并且保護(hù)控制器104免于大的損壞電流被傳導(dǎo)到控制器104中,甚至在負(fù)輸出電壓連接206上接收大的負(fù)過電壓時(shí)。
圖7圖示在閉合電路模式期間進(jìn)行操作的保護(hù)電路組合件106的另一方面。圖7中,正過電壓(vinj+)注入到負(fù)電壓輸出連接206上,使得負(fù)電壓輸出連接206上的vout-的值相對(duì)于正電壓輸出連接204上的vin+的值變?yōu)檎龜?shù)。這個(gè)正過電壓可稱作注入擾動(dòng)電壓。
如果注入擾動(dòng)電壓在控制總線da1或da2上傳導(dǎo)(例如,vout-相對(duì)于vout+變?yōu)檎龜?shù))并且是較小的(例如小于第一所指定注入電壓閾值、例如10伏特的直流或另一個(gè)值),則保護(hù)電路組合件106繼續(xù)將輸入電壓連接200、202與輸出電壓連接204、206之間的保護(hù)電路組合件106中傳導(dǎo)的電流電平保持為不大于所指定閾值(例如250毫安)。因?yàn)檫B接到輸入電壓連接200、202的電源108在一個(gè)實(shí)施例中提供恒定電壓,所以在正電壓輸入連接200上接收的正電壓的和擾動(dòng)電壓vinj+的疊加值乘以250毫安回路電流的功率能夠在mosfetq1上耗散。因此,控制器104沒有接收過電壓并且被保護(hù)免受損壞。
在略微升高的擾動(dòng)電壓,例如當(dāng)擾動(dòng)電壓大于第一注入電壓閾值但是不大于第二注入電壓閾值(例如,注入電壓為至少10伏特的直流或者10伏特的峰值交流或以上,但是小于過電壓感測二極管d4的雪崩電壓)時(shí),保護(hù)電路組合件106的過電壓保護(hù)級(jí)208仍然不活動(dòng),因?yàn)檫^電壓感測二極管d4的雪崩電壓大于在正輸入電壓連接200上從電源108所接收的電壓。例如,二極管d4的雪崩電壓可以為27至32伏特(或者另一個(gè)值),而在正輸入電壓連接200上從電源108所接收的正電壓為18至20伏特(或者另一個(gè)值)。這防止二極管d4經(jīng)過二極管d4將電流傳導(dǎo)到保護(hù)電路組合件100的過電壓保護(hù)級(jí)208。這個(gè)電流而是被傳導(dǎo)到mosfetq1用于耗散。
如上所述,mosfetq1可與可變電阻器th1熱耦合。由于mosfetq1耗散正過電壓,所以mosfetq1的溫度增加。可變電阻器th1的溫度隨mosfetq1的增加溫度而增加。當(dāng)可變電阻器th1達(dá)到可變電阻器th1的變量的居里溫度時(shí),電阻器th1的電阻顯著增加。可變電阻器th1可具有低于mosfetq1的上部操作溫度極限(其表示能夠由mosfetq1在被破壞之前所遭遇的對(duì)溫度的上限)的居里溫度。例如,響應(yīng)于mosfetq1和可變電阻器th1的溫度增加20至30攝氏度,可變電阻器th1的電阻可增加2至3個(gè)數(shù)量級(jí)。這個(gè)增加電阻減少傳導(dǎo)到mosfetq1的柵極的電壓,以便逐漸降低施加到mosfetq1的偏置,并且減少在mosfetq1中或者由mosfetq1所耗散的電流量。因此,更小電流經(jīng)由保護(hù)電路組合件100傳導(dǎo)到控制器104,以防止對(duì)控制器104的損壞或破壞。
如果在負(fù)電壓輸出連接206上接收的正過電壓vinj+變?yōu)楹艽?例如,大于第三所指定注入電壓閾值、例如雪崩二極管d4的雪崩電壓和mosfetq2的激活閾值之和),則過電壓保護(hù)級(jí)208的mosfetq2從不活動(dòng)狀態(tài)被激活,以開始傳導(dǎo)電流。例如,響應(yīng)于在負(fù)電壓輸出連接206上接收的正過電壓vinj+增加到大于雪崩二極管d4的雪崩電壓和mosfetq2的激活閾值(例如,閉合mosfetq2并且使mosfetq2開始傳導(dǎo)電流的柵極電壓)之和的值,mosfetq2可被激活并且開始傳導(dǎo)電流。mosfetq2的激活使過電壓電流iovp開始經(jīng)過mosfetq2流到過電壓保護(hù)級(jí)208。切換二極管d2變成正向偏置,以及mosfetq1被迫使截止并且不再經(jīng)過mosfetq1傳導(dǎo)電流(例如,停用mosfetq1)。
來自過電壓的電流可經(jīng)過雪崩二極管d4來傳導(dǎo),其中電壓vz(d4)和電流iz(d4)經(jīng)過二極管d4傳導(dǎo)到保護(hù)級(jí)208。電壓vth(q2)可從mosfetq2傳導(dǎo)到電容器c2、二極管d3和電阻器r6,其作為瞬時(shí)保護(hù)和穩(wěn)定元件進(jìn)行操作,以防止電流傳導(dǎo)到控制器104并且損壞或破壞控制器104。例如,電流可存儲(chǔ)在電容器c2、二極管d3和/或電阻器r6中和/或由其減小,以防止電流中的變化損壞控制器104。可選ledd6可通過這個(gè)電流來激活以生成光,并且指示過電壓保護(hù)級(jí)208是活動(dòng)的,以防止對(duì)控制器104的損壞。響應(yīng)于查看光,照明系統(tǒng)100的操作員可檢查和/或改變用于光源102的一個(gè)或多個(gè)的控制總線da1、da2和/或干線電壓線路pe、v、l的連線,以校正激活級(jí)208的連線,并且停用ledd6。
圖8a和圖8b圖示用于保護(hù)照明系統(tǒng)的方法700的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。方法700可通過本文所述的保護(hù)電路組合件106的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例來執(zhí)行。在一個(gè)實(shí)施例中,雖然方法700描述結(jié)合各種操作作出確定或判定,但是這些確定或判定的一個(gè)或多個(gè)可無源地作出。例如,確定或判定可通過無源電子裝置改變操作狀態(tài)(例如,二極管變成正向或反向偏置、半導(dǎo)體開關(guān)改變區(qū)域等)作出,而不是有源電子裝置例如處理器作出確定或判定。
在702處(圖8a所示),在保護(hù)電路組合件的輸入連接處接收來自控制器的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。信號(hào)可從圖2所示的控制器104接收,以控制也在圖2所示的光源102。在704處(圖8a所示),作出關(guān)于光源的一個(gè)或多個(gè)是否從保護(hù)電路組合件和/或控制器按照不大于所指定電流傳送閾值的量來汲取電流的確定。例如,如果由光源所汲取的電流等于或小于250毫安,則光源可與保護(hù)電路組合件106和控制器104正確連線,并且可等待在圖2所示的控制總線da1、da2上來自控制器104的控制信號(hào)。因此,方法700的流程可向706繼續(xù)進(jìn)行(圖8a所示)。另一方面,如果由光源的一個(gè)或多個(gè)所汲取的電流大于傳送閾值,則光源的一個(gè)或多個(gè)可在控制總線上傳遞或接收數(shù)據(jù)和/或不正確地連線到保護(hù)電路組合件和/或控制器。因此,方法700的流程能夠向708繼續(xù)進(jìn)行(圖8a所示)。
在706處,第一半導(dǎo)體開關(guān)被偏置以保持在傳導(dǎo)狀態(tài)中并且向光源(例如裝置)傳導(dǎo)恒定電壓。例如,圖3至圖7所示的mosfetq1可被偏置到活動(dòng)狀態(tài)或區(qū)域,以經(jīng)過保護(hù)電路組合件106并且從保護(hù)電路組合件106向光源傳導(dǎo)電流。方法700的流程然后可返回到702或者可中止。
在708處,作出關(guān)于光源是否經(jīng)由保護(hù)電路組合件的輸出連接以所指定傳送閾值從保護(hù)電路組合件汲取電流的確定。光源可在當(dāng)控制器在控制總線上向(一個(gè)或多個(gè))光源傳遞控制信號(hào)和/或光源經(jīng)由保護(hù)電路組合件在控制總線上向控制器傳遞反饋信號(hào)的時(shí)間周期期間以傳送閾值汲取電流。當(dāng)所汲取電流等于電流閾值時(shí),由光源所汲取的電流可處于電流閾值。可選地,當(dāng)所汲取電流等于傳送閾值或者處于諸如1%、3%、5%等的所指定范圍之內(nèi)時(shí),由光源所汲取的電流可處于傳送閾值。如果由光源所汲取的電流處于傳送閾值,則方法700的流程可向710繼續(xù)進(jìn)行(圖8a所示)。但是,如果由光源所汲取的電流大于閾值,則方法700的流程可向712繼續(xù)進(jìn)行(圖8a所示)。
在710處,控制電流采用保護(hù)電路組合件中的分路調(diào)節(jié)器來生成,以將第一開關(guān)置于(place)邊界狀態(tài)中。例如,控制電流ic可由分路調(diào)節(jié)器d1來生成。將這個(gè)電流ic反饋到mosfetq1的柵極,以將mosfetq1置于邊界狀態(tài)或區(qū)域中。這將保護(hù)電路組合件中傳導(dǎo)的電流穩(wěn)定到所指定傳送閾值或者這個(gè)閾值的所指定范圍之內(nèi)。方法700的流程可返回到702或者中止。
在712處,作出關(guān)于負(fù)電壓是否注入到保護(hù)電路組合件的負(fù)輸出連接中的確定。如果光源的一個(gè)或多個(gè)不正確地連線到保護(hù)電路組合件,例如當(dāng)用于光源102的控制總線da1、da2與保護(hù)電路組合件106的正電壓輸出連接204相連接和/或用于光源102的干線電壓線路pe、v、l與保護(hù)電路組合件106的負(fù)電壓輸出連接204相連接時(shí),則可注入這種負(fù)電壓。如果負(fù)電壓經(jīng)由負(fù)輸出連接接收到保護(hù)電路組合件中,則方法700的流程可向714繼續(xù)進(jìn)行(圖8a所示)。否則,方法700的流程可向716繼續(xù)進(jìn)行(圖8a所示)。
在714處,與保護(hù)電路組合件中的負(fù)輸出連接所連接的串聯(lián)保護(hù)二極管通過注入到保護(hù)電路組合件的負(fù)輸出連接中的負(fù)電壓來反向偏置。保護(hù)二極管d5的這個(gè)反向偏置防止負(fù)電壓經(jīng)過保護(hù)電路組合件傳導(dǎo)到控制器,以保護(hù)控制器和保護(hù)電路組合件的組件免受損壞或破壞。雖然較小泄漏電壓或電流(例如小于注入負(fù)電壓的10%、5%、3%、1%等)可經(jīng)過保護(hù)二極管d5,但是這個(gè)泄漏電壓或電流沒有損壞保護(hù)電路組合件或控制器。方法700的流程能夠返回到702或者可選地中止。
在716處,作出關(guān)于正電壓是否注入到保護(hù)電路組合件的負(fù)輸出連接中的確定。如果光源的一個(gè)或多個(gè)不正確地連線到保護(hù)電路組合件,例如當(dāng)用于光源102的控制總線da1、da2與保護(hù)電路組合件106的正電壓輸出連接204相連接和/或用于光源102的干線電壓線路pe、v、l與保護(hù)電路組合件106的負(fù)電壓輸出連接204相連接時(shí),則可注入這種正電壓。如果正電壓經(jīng)由負(fù)輸出連接接收到保護(hù)電路組合件中,則方法700的流程可向718繼續(xù)進(jìn)行(圖8b所示)。否則,方法700的流程可返回到702或者中止。
在718處,作出關(guān)于注入到保護(hù)電路組合件的負(fù)輸出連接中的正電壓是否大于第一所指定注入電壓閾值但是不大于不同的第二所指定注入電壓閾值的確定。例如,如果注入電壓足夠小以允許保護(hù)電路將電流的傳導(dǎo)保持在或者低于傳送電流閾值(例如小于10伏特或另一個(gè)值),則方法700的流程可向720繼續(xù)進(jìn)行(圖8b所示)。在720處,保護(hù)電路可如上文結(jié)合702、704、706、708和/或710(圖8a所示)所述地那樣繼續(xù)操作,其中注入電壓和從電源所接收的電壓的任何疊加值與由第一開關(guān)(例如mosfetq1)所耗散的控制電流(ic)相乘。方法700的流程然后可向702繼續(xù)進(jìn)行。但是,如果注入電壓大于第一注入電壓閾值(但是小于第二注入電壓閾值),則方法700的流程可從718向722繼續(xù)進(jìn)行(圖8b所示)。
在722處,作出關(guān)于注入電壓是否大于第二注入電壓閾值但是不大于不同的第三所指定注入電壓閾值的確定。例如,作出關(guān)于注入電壓是否過大而不允許保護(hù)電路將電流的傳導(dǎo)保持在或者低于傳送電流閾值(例如至少10伏特或另一個(gè)值),但是小于過電壓感測二極管d4(圖3至圖7所示)的雪崩電壓。如果注入電壓落入這個(gè)范圍之內(nèi),則方法700的流程可向724繼續(xù)進(jìn)行(圖8b所示)。但是,如果注入電壓沒有落入這個(gè)范圍(例如注入電壓大于第三注入電壓閾值、例如二極管d4的雪崩電壓),則方法700的流程可向726繼續(xù)進(jìn)行(圖8b所示)。
在724處,第一開關(guān)的溫度增加(通過由第一開關(guān)的注入電壓的耗散所引起),這還使可變電阻器的溫度增加,因?yàn)榈谝婚_關(guān)和可變電阻器熱耦合。可變電阻器的溫度中的增加使可變電阻器的電阻增加。可變電阻器的電阻中的增加保護(hù)控制器和保護(hù)電路免受通過注入電壓的損壞或破壞。方法700的流程然后可向726繼續(xù)進(jìn)行。
在726處,作出關(guān)于注入電壓是否大于第三所指定注入電壓閾值的確定。例如,可作出關(guān)于注入電壓是否大于過電壓感測二極管d4的雪崩電壓的確定。如果注入電壓超過這個(gè)閾值,則方法700的流程可向728繼續(xù)進(jìn)行(圖8b所示)。否則,方法700的流程可返回到702(圖8a所示)。可選地,方法700可保持在726處,直到第一開關(guān)和可變電阻器的溫度在返回到702之前降低。
在728處,激活第二開關(guān),以激活保護(hù)電路組合件的過電壓保護(hù)級(jí)。例如,在注入電壓超過二極管d4的雪崩電壓之后,mosfetq2可通過經(jīng)過過電壓感測二極管d4所傳導(dǎo)的電流來激活。激活的mosfetq2允許電流流入保護(hù)電路組合件的過電壓保護(hù)級(jí)的電阻器、電容器和雪崩二極管中。在730處(圖8b所示),注入電壓由保護(hù)電路組合件的過電壓保護(hù)級(jí)的組件來耗散和/或存儲(chǔ),以防止對(duì)控制器的損壞或破壞。方法700的流程可保持在728處,直到去除或減小注入電壓,這可在校正光源的一個(gè)或多個(gè)的連線之后發(fā)生。方法700然后可返回到702(圖8a所示)或者中止。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種照明系統(tǒng)包含多個(gè)保護(hù)電路,其配置成與電源(其向多個(gè)光源供應(yīng)電流以向光源供電)傳導(dǎo)地耦合。保護(hù)電路配置成接收來自電源的輸入電壓,并且將輸出電壓傳導(dǎo)到單獨(dú)控制總線,其與光源的驅(qū)動(dòng)器傳導(dǎo)地耦合,以便將控制信號(hào)傳導(dǎo)到光源的驅(qū)動(dòng)器用于控制光源的操作。該系統(tǒng)還包含:微控制器,配置成生成控制信號(hào),以控制光源的操作;以及多個(gè)收發(fā)電路,配置成接收來自微控制器的控制信號(hào),并且經(jīng)由單獨(dú)控制總線將控制信號(hào)傳導(dǎo)到光源的不同編組。保護(hù)電路單獨(dú)連接到單獨(dú)控制總線,以把來自電源的輸出電壓傳導(dǎo)到光源。保護(hù)電路配置成防止控制總線的第一控制總線上的電壓的增加增加控制總線的不同的第二控制總線上的電壓。
在一個(gè)方面中,保護(hù)電路彼此電流隔離,收發(fā)電路彼此電流隔離,以及控制總線彼此電流隔離。
在一個(gè)方面中,保護(hù)電路的至少一個(gè)包含:第一半導(dǎo)體開關(guān),配置成與輸入連接(其接收來自電源的輸入電壓)和輸出連接(其在輸入連接與輸出連接之間的位置中向控制總線的至少一個(gè)傳導(dǎo)輸出電壓)傳導(dǎo)地耦合;以及可變電阻器,配置成與第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合并且與輸入連接和輸出連接傳導(dǎo)地耦合。可變電阻器能夠具有基于可變電阻器的溫度中的變化而變化的電阻。第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到輸出連接的至少一個(gè)中而增加。第一半導(dǎo)體開關(guān)的增加溫度使可變電阻器的溫度增加。可變電阻器中的增加溫度增加可變電阻器的電阻,以保護(hù)控制器免受注入到輸出連接的至少一個(gè)中的電壓。
在一個(gè)方面中,保護(hù)電路的至少一個(gè)還包含串聯(lián)保護(hù)二極管,其配置成在輸出連接的至少一個(gè)與第一半導(dǎo)體開關(guān)之間與輸出連接傳導(dǎo)地耦合。串聯(lián)保護(hù)二極管配置成通過注入的電壓來反向偏置,以便在注入的電壓沒有超過第一所指定的非零注入電壓閾值(其小于第二所指定的非零注入電壓閾值)時(shí)防止向控制器傳導(dǎo)電壓。
在一個(gè)方面中,第一半導(dǎo)體開關(guān)配置成耗散注入的電壓,以便在電壓超過第一所指定的非零注入電壓閾值但是不超過第二所指定的非零注入電壓閾值時(shí)保護(hù)微控制器。
在一個(gè)方面中,輸出連接包含正電壓輸出連接和負(fù)電壓輸出連接。串聯(lián)保護(hù)二極管配置成與第一半導(dǎo)體開關(guān)和負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合,其中串聯(lián)保護(hù)二極管的陽極配置成與負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合以及串聯(lián)保護(hù)二極管的陰極配置成與第一半導(dǎo)體開關(guān)傳導(dǎo)地耦合。
在一個(gè)方面中,保護(hù)電路的至少一個(gè)包含具有與輸入連接和輸出連接傳導(dǎo)地耦合的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)以及第二半導(dǎo)體開關(guān)的過電壓保護(hù)級(jí)。第二半導(dǎo)體開關(guān)配置成響應(yīng)于注入的電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值(其大于第二所指定的非零注入電壓閾值)而被激活。
在一個(gè)方面中,過電壓保護(hù)級(jí)包含配置成在輸出連接的至少一個(gè)與電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)之間的位置中與輸出連接的至少一個(gè)以及電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)地耦合的雪崩二極管。第三所指定的非零注入電壓閾值基于第二半導(dǎo)體開關(guān)的激活電壓和雪崩二極管的雪崩電壓。
在一個(gè)方面中,第二半導(dǎo)體開關(guān)配置成被激活以傳導(dǎo)電壓,其注入到過電壓保護(hù)級(jí)的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)中,用于注入的電壓的耗散或存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)。
在一個(gè)實(shí)施例中,一種方法包含:在與電源傳導(dǎo)地耦合的多個(gè)保護(hù)電路處接收來自電源的輸入電壓,以便向多個(gè)光源供應(yīng)電流以向光源供電;把來自保護(hù)電路的輸出電壓傳導(dǎo)到單獨(dú)控制總線,其與光源的驅(qū)動(dòng)器傳導(dǎo)地耦合;以及經(jīng)由多個(gè)收發(fā)電路和控制總線把來自微控制器的控制信號(hào)傳遞給光源的驅(qū)動(dòng)器,用于控制光源的操作。控制信號(hào)能夠經(jīng)由單獨(dú)控制總線單獨(dú)地傳遞給光源的不同編組,用于單獨(dú)控制光源的不同編組。該方法還能夠包含防止(采用保護(hù)電路)控制總線的第一控制總線上的電壓的增加增加控制總線的不同的第二控制總線上的電壓。
在一個(gè)方面中,防止第一控制總線上的電壓的增加增加不同的第二控制總線上的電壓包含增加保護(hù)電路的至少一個(gè)中的第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度,保護(hù)電路具有:輸入連接,與電源傳導(dǎo)地耦合,以接收輸入電壓;輸出連接,配置成與控制總線的至少一個(gè)傳導(dǎo)地耦合;以及第一半導(dǎo)體開關(guān),在輸入連接與輸出連接之間的位置中與輸入連接和輸出連接傳導(dǎo)地耦合。第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到輸出連接的至少一個(gè)中而增加。該方法還能夠包含增加與第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合并且與輸入連接和輸出連接傳導(dǎo)地耦合的保護(hù)電路的至少一個(gè)中的可變電阻器的溫度,并且基于可變電阻器的溫度增加來增加可變電阻器的電阻,其中可變電阻器的電阻增加,以保護(hù)控制器免受注入到輸出連接的至少一個(gè)中的電壓。
在一個(gè)方面中,該方法還包含反向偏置在輸出連接的至少一個(gè)與第一半導(dǎo)體開關(guān)之間與輸出連接的至少一個(gè)傳導(dǎo)地耦合的串聯(lián)保護(hù)二極管。反向偏置串聯(lián)保護(hù)二極管在注入的電壓沒有超過第一所指定的非零注入電壓閾值(其小于第二所指定的非零注入電壓閾值)時(shí)防止向控制器傳導(dǎo)注入的電壓。
在一個(gè)方面中,該方法還包含采用第一半導(dǎo)體開關(guān)來耗散注入的電壓,以便在電壓超過第一所指定的非零注入電壓閾值但是不超過第二所指定的非零注入電壓閾值時(shí)保護(hù)微控制器。
在一個(gè)方面中,該方法還包含激活保護(hù)電路的至少一個(gè)中的過電壓保護(hù)級(jí)的第二半導(dǎo)體開關(guān),該過電壓保護(hù)級(jí)還包含與輸入連接和輸出連接傳導(dǎo)地耦合的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)。第二半導(dǎo)體開關(guān)能夠響應(yīng)于注入的電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值(其大于第二所指定的非零注入電壓閾值)而被激活。
在一個(gè)實(shí)施例中,保護(hù)電路組合件包含:正和負(fù)電壓輸入連接,配置成與電源傳導(dǎo)地耦合;以及正和負(fù)電壓輸出連接,配置成與單獨(dú)控制總線(其與光源驅(qū)動(dòng)器和光源相連接)傳導(dǎo)地耦合。控制總線配置成把來自微控制器的控制信號(hào)傳遞給光源驅(qū)動(dòng)器,以控制光源的操作。該組合件還能夠包含:第一半導(dǎo)體開關(guān),具有與正電壓輸入連接耦合的柵極、與負(fù)電壓輸入連接耦合的源極和與負(fù)輸出電壓連接耦合的漏極;以及可變電阻器,與第一半導(dǎo)體開關(guān)熱耦合,并且與正電壓輸入連接和第一半導(dǎo)體開關(guān)的柵極傳導(dǎo)地耦合。可變電阻器具有基于可變電阻器的溫度中的變化而變化的電阻。第一半導(dǎo)體開關(guān)的溫度響應(yīng)于超過第二所指定的非零注入電壓閾值的電壓注入到負(fù)電壓輸出連接中而增加。第一半導(dǎo)體開關(guān)的增加溫度使可變電阻器的溫度增加。可變電阻器的增加溫度增加可變電阻器的電阻,以保護(hù)控制器免受注入到輸出連接的至少一個(gè)中的電壓。
在一個(gè)方面中,組合件還能夠包含串聯(lián)保護(hù)二極管,其在負(fù)電壓輸出連接與第一半導(dǎo)體開關(guān)的漏極之間與負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合。串聯(lián)保護(hù)二極管能夠配置成通過注入的電壓來反向偏置,以防止向控制器傳導(dǎo)電壓。
在一個(gè)方面中,第一半導(dǎo)體開關(guān)能夠配置成耗散注入的電壓,以便在電壓超過第一所指定的非零注入電壓閾值但是不超過更大的第二所指定的非零注入電壓閾值時(shí)保護(hù)控制器。
在一個(gè)方面中,串聯(lián)保護(hù)二極管的陽極與負(fù)電壓輸出連接傳導(dǎo)地耦合,以及串聯(lián)保護(hù)二極管的陰極與第一半導(dǎo)體開關(guān)傳導(dǎo)地耦合。
在一個(gè)方面中,組合件還包含具有與輸入連接和輸出連接傳導(dǎo)地耦合的電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)以及第二半導(dǎo)體開關(guān)的過電壓保護(hù)級(jí)。第二半導(dǎo)體開關(guān)響應(yīng)于注入的電壓超過第三所指定的非零注入電壓閾值(其大于第二所指定的非零注入電壓閾值)而被激活。
在一個(gè)方面中,過電壓保護(hù)級(jí)包含在輸出連接的至少一個(gè)與電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)之間的位置中與負(fù)電壓輸出連接以及電阻器或電容器的一個(gè)或多個(gè)傳導(dǎo)地耦合的雪崩二極管。第三所指定的非零注入電壓閾值基于第二半導(dǎo)體開關(guān)的激活電壓和雪崩二極管的雪崩電壓。
如本文所使用的、以單數(shù)所述并且以單詞“一”或“一個(gè)”進(jìn)行的元件或步驟應(yīng)當(dāng)被理解為并不排除多個(gè)所述元件或步驟,除非明確規(guī)定這種排除。此外,本發(fā)明主題的“一個(gè)實(shí)施例”的提及并不是意圖解釋為排除也結(jié)合了所述特征的附加實(shí)施例的存在。此外,除非相反的明確規(guī)定,否則,“包括”、“包括”或“具有”具有特定性質(zhì)的元件或者多個(gè)元件的實(shí)施例可包含沒有那種性質(zhì)的附加的這類元件。
要理解,上面描述意圖是說明性的而不是限制性的。例如,上述實(shí)施例(和/或其方面)可彼此結(jié)合使用。另外,可進(jìn)行多種修改以使特定情形或材料適合本發(fā)明主題的教導(dǎo),而沒有背離其范圍。雖然本文所述的材料的尺寸和類型意圖定義本發(fā)明主題的參數(shù),但是它們決不是限制性的,而是示范性的實(shí)施例。在審查上面描述時(shí),許多其他實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。因此,應(yīng)參考所附權(quán)利要求書連同這類權(quán)利要求書所被賦予的等同物的全部范圍來確定本發(fā)明主題的范圍。在所附權(quán)利要求書中,術(shù)語“包含”和“其中”用作相應(yīng)術(shù)語“包括”和“其中”的易懂英語等同物。此外,在下面權(quán)利要求書中,術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等只用作標(biāo)記,而不是意圖對(duì)其對(duì)象強(qiáng)加數(shù)字要求。此外,下面的權(quán)利要求書的限制沒有以方法加功能形式來書寫并且不意圖基于35u.s.c.§112第六段來解釋,除非并且直到這類權(quán)利要求限制確切地使用后面是缺乏進(jìn)一步結(jié)構(gòu)的功能陳述的短語“用于…的部件”。
在結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí),本發(fā)明主題的某些實(shí)施例的前面描述將更好理解。在附圖圖示各個(gè)實(shí)施例的功能塊的簡圖的意義上,功能塊不一定指示硬件電路系統(tǒng)之間的劃分。因此,例如,功能塊的一個(gè)或多個(gè)(例如處理器或存儲(chǔ)器)可在單件硬件(例如,通用信號(hào)處理器、微控制器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、硬盤等)中實(shí)現(xiàn)。類似地,程序可以是獨(dú)立程序,可結(jié)合為操作系統(tǒng)中的子例程,可以是所安裝軟件包中的功能,等等。各個(gè)實(shí)施例并不局限于附圖所示的布置和工具。
本書面描述使用示例來公開本發(fā)明主題的若干實(shí)施例,并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明主題的實(shí)施例,包含制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明主題的可取得專利的范圍由權(quán)利要求書限定,并且可包含本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果這類其他示例具有沒有不同于權(quán)利要求書的文字語言的結(jié)構(gòu)元件,或者如果它們包含具有與權(quán)利要求書的文字語言的無實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件,則它們意圖處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。