输入保护电路的制作方法

专利名称：输入保护电路的制作方法
技术领域：
本申请要求2008年4月25日提交的美国临时专利申请61/048，036的权益。
背景技术：
本发明涉及一种适于在电感耦合电路或基本上任何其它类型的电路中使用的输 入保护电路。电感耦合有许多优点。一个优点是，电感耦合为简单而高效的互用提供了额外的 机会，其中装置能够互换使用。然而，“使其独立(cut the cord)”并能够互用的电路设计 有可能使得电路对第三方系统很敏感。也就是说，由第三方系统产生的磁场可能令人忽略 地激励远程装置中的次级线圈并提供不适当的能量。在一些情况下，来自这些第三方源的 电力可能是破坏性的。随着无线电力变得越来越普遍，第三方磁场的量和种类也变得越来 越多。在有线应用中，大家熟知多种保护电路。例如，熔丝、断路器、温度传感器和限流器 是广泛使用的用于控制某些危险的保护机构。这些部件中的一些，与许多其它保护电路类 似，依赖适当的电源来工作。可能偶尔适当的电源是不可用的，比如电感耦合环境中的情 况。一些保护电路不依赖适当的电源而工作。例如，瞬变电压抑制器(“TVS”)是一种 这样的保护电路。TVS被设计为对突然或瞬间的过电压状态(比如由闪电或马达电弧所引 起的)做出反应。TVS通过在电压超过雪崩击穿电势时分流过载电流而工作。TVS是一种钳 位装置(clamping device)，其基本上抑制高于其击穿电压的所有过电压(overvoltage)。 类似于大多数钳位装置，它在该过电压消失时自动复位，但是内部吸收了很多的瞬变能量。 通常使用散热器(heatsink)来散发该瞬变能量。然而，如果过电压状态持续太长时间，那 么该TVS可能崩溃，这会导致该电路被损害或损毁。相应地，需要提供一种保护电路，该保护电路免于被持续的过电压状态(及其它 情况)的损害一即使在没有用于该保护电路的适当电源可用的时候。

发明内容
本发明提供一种保护电路，其包括热耦合于热熔断路器的电压钳(voltage clamp) 0该电压钳提供针对过电压状态的某种保护。如果过电压状态持续太长时间的话， 该电压钳散发足够的热量来激活该热熔断路器，从而产生开路，保护该电路的剩余部分。在一个实施方式中，该保护电路是电感式加电的次级电路的子电路。在此实施方 式中，第三方磁场可能在该次级电路的次级线圈中感应出不想要的电压。该电压钳将该电 压钳位到期望的电平。能量以热的形式被散发到该热熔断路器，而不是将该电压钳中的能 量散发到散热器中。可选地，热粘合剂可用于帮助将热从该电压钳传递到该热熔断路器。该 电压钳保持激活的时间越长，越多的热被散发到该热熔断路器。一旦该热熔断路器中达到 了阈值温度，则产生开路。
该保护电路的这个实施方式的一个优点是当没有足够的电力激活替代的保护元 件(比如电熔丝)时有产生开路的能力。在一些情况下，比如电感式加电的远程装置，有过 电压状态但又有很低的可用电流量。因为该电压钳不需要电力源或来自微处理器的输入， 所以该电压钳能够维持其功能。然而，典型的电压钳不能无限地持续暴露于过电压状态。最 终，由该电压钳产生的热可能导致该电压钳失灵。在当前实施方式中，在失灵发生前，产生 足够的热以激活热熔断路器并产生保护该电路的剩余部分的开路。这允许在即使还没有足 够的电流激活替代的保护元件的情况下保护免受过电压状态。尽管本实现特别适于保护电 感式加电的远程装置，它也适于基本上在任何电路中使用。该电压钳位保护电路的其它优 点包括1)相对低的阻抗；以及2)微处理器控制是不必要的。在另一个实施方式中，本发明的保护电路与其他保护线路结合使用以提供更广的 保护范围。在一个实施方式中，保护线路的结合定义了该电路的操作窗口，不同的保护线路 在不同的故障条件触发，既有想得到的又有想不到的。例如，一些保护线路可以被设计为保 护该负载，而其它保护线路可以被设计为在整体上保护该次级电路。一些保护线路可以被 设计为针对过电压状态进行保护而其它线路可以被设计为针对过电流状态进行保护。进一 步地，一些保护线路可以被设计为针对瞬变或持续故障状态进行保护。在一个实施方式中， 提供三种不同层次的保护1)电熔丝通常针对大的瞬变为该电路提供增强的保护；2)由微 处理器控制的场效应晶体管响应于一个或更多感测的性质(包括频率、温度、输入电压或 输入电流)而提供负载保护；以及3)包括热熔断路器的电压钳保护电路针对瞬变和持续的 过电压状态两者提供增加的总体电路保护，即使在低电流的情况下。参考当前实施方式和附图的描述，可以更全面地理解和领会本发明的这些以及其 它目标、优点和特征。


图1是包括电压钳保护电路的电感耦合系统的一个实施方式的电路图。图2是包括电压钳保护电路的次级电路的一个实施方式的功能性框图。图3是图2的次级电路的一个实施方式的电路图。图4是包括电压钳保护电路的次级电路的另一个实施方式的功能性框图。
具体实施例方式现在参考图1，显示了依照本发明的实施方式，具有电压钳保护电路38的电感耦 合系统的图示。所描绘的电感耦合系统包括电感式电力供应10和远程装置20。电感式电 力供应10包括电力供应电路12、电容器14和初级线圈16。远程装置20包括次级线圈22、 热熔断路器24、电压钳沈、可选的热粘合剂25、可选的整流电路32和负载34。电压钳保护 电路38通常包括至少两个元件电压钳沈和热熔断路器24。在图示实施方式中，电压钳沈 和热熔断路器M通过可选的热粘合剂25彼此热耦合。热熔断路器M电气连接于次级线 圈22和该电路的剩余部分之间。电压钳沈响应于过电压状态钳位输入电压。如果该过电 压状态持续太长时间，该电压钳散发足够多的热量以激活热熔断路器M并产生保护该电 路的剩余部分的开路，在当前实施方式中，该剩余部分包括全桥接整流电路32和负载34。由于电感耦合系统所面临的一些挑战和限制，所以电压钳保护电路38特别适于用于电感耦合系统中。尽管电压钳保护电路38大多是结合电感耦合系统描述的，然而电压 钳保护电路38适于对基本上任何的电气电路提供某种保护。尽管图1中所描绘的实施方式是结合谐振原线圈(primary)描述的，然而本发明 适于与非谐振原线圈一起使用。进一步，在图1描述的实施方式中，电压钳保护电路38是 唯一的保护机构。在其它实施方式中，比如在图2-4中所示的那些实施方式中，电压钳保护 电路38可以是许多不同的保护电路之一，这些不同的保护电路可以结合使用以保护电路 免于各种想得到和想不到的故障情况。本发明适于在任何电感耦合系统中与基本上任何的远程装置一起使用。相应地， 不会对电感式电力供应10和远程装置20进行详细描述。需要说的只是，电感式电力供应 10包括电力供应电路12和初级线圈16而远程装置20包括次级线圈22和次级负载34，该 次级负载34可以是电池或基本上任何其它的负载。电力供应电路12产生和向初级线圈16 施加交变电流。由于电力供应电路12施加交变电流，初级线圈16产生电磁场。电力供应 电路12可以是基本上能够向初级线圈16提供交变电流的任何线路。例如，该电力供应电 路12可以是在2004年11月30日公告的、Kuennen等人的、名称为“hductively Coupled Ballast Circuit"的美国专利6，825，620中披露的电感式电力供应系统的谐振搜寻电路； 在 2007 年 5 月 1 日公告的、Baarman 的、名称为“Adaptive Inductive Power Supply”的美 国专利7，212，414中披露的自适应电感式电力供应；与2003年10月20日提交的、Baarman
"Adaptive Inductive Power Supply with Communication” 白勺禾Ij _it 10/689，148通信的电感式电力供应；2007年9月14日提交的、Baarman的名称为“System and Method for Charging a Battery”的美国专利申请11/855，710中的用于锂电池的无 线充电的电感式电力供应；2007年12月27日提交的Baarman等人的、名称为“hductive Power Supply with Device Identification” 的美国专利申请 11/965，085 的具有装置识 别的电感式电力供应；或者2008年1月7日提交的Baarman的、名称为“Inductive Power Supply with Duty Cycle Control”的美国专利申请61/019，411的具有占空因数控制的电 感式电力供应一所有的专利文献都通过参考将其内容全部并入本文。图示实施方式的初级线圈16是圆形电线线圈，适于产生电磁场。在一些应用中， 初级线圈16可以是绞合线的线圈。该线圈的性质可以在各应用间不同。例如，该线圈的圈 数、尺寸、形状和结构可以变化。进一步，电线的性质(比如电线的长度、直径和类型)可以 不同。尽管是结合电线线圈描述的，然而可替代地初级线圈16可以基本上是能够产生合适 的电磁场的任何结构。在一个实施方式中，初级线圈16(或次级线圈22)可以由印刷电路 板线圈取代，比如包含序列号为60/975，953，名称为“printed circuit board coil”、由 Baarman等人在2007年9月观日提交的美国专利申请的有创造性的原则的印刷电路板线 圈，其内容全部通过参考并入本文。 如同上面提到的，远程装置20通常包括次级线圈22、电压钳保护电路38、可选的 整流电路32和负载34。在附图中象征性地描绘了远程装置20，然而它可以基本上是工作 于或以其他方式响应电磁场的任何的装置或元件。例如，在一个实施方式中，远程装置20 可以是具有负载34的有源装置，其依靠从电感式电力供应10以电感方式接收的电力而工 作，比如蜂窝电话、个人数字助理、数字媒体播放器或可以使用电感式电力对内部电池充电 的其它电子装置。在图1中描绘的实施方式中，可选的整流电路32对提供到负载的电力整流。在替代实施方式中，可以替换或删除整流电路32。图示实施方式的次级线圈22是圆形电线线圈，适于在存在变化的电磁场的时候 产生电。在一些应用中，次级线圈22可以是绞合线的线圈。与初级线圈16 —样，次级线圈 22的性质在不同应用间也可不同。例如，次级线圈22的圈数、尺寸、形状和结构可能变化。 进一步，电线的性质(比如电线的长度、直径和类型)可以不同。尽管是结合电线的线圈描 述的，然而可替代地次级线圈22可以基本上是能够响应于电磁场而产生足够的电力的任 何结构。现在更详细地描述电压钳位保护电路38。如同上面提到的，电压钳位保护电路38 包括两个主要元件电压钳沈和热熔断路器M。电压钳位保护电路38的元件可以是不用 定制的元件或者是被特别设计的具有针对特定应用的特别的一组性质的元件。可选地，热 粘合剂25可被用来将电压钳沈和热熔断路器M热耦合。替代地，电压钳沈和热熔断路 器M可以彼此临近放置以便于充分的热传递。在一些实施方式中，热粘合剂25的使用可 减少电压钳26为了关断(trip)热熔断路器M所必须产生的热的量。电压钳位保护电路 38的电阻相对较低。例如，在图1中描绘的实施方式中，电压钳位保护电路38具有约10毫 欧的电阻。进一步，电压钳位保护电路38的操作不需要微处理器控制。电压钳沈将电压钳位到期望的电平并以热的形式散发能量。通常，电压钳电路包 括用于阻止另一电路超过特定预定电压电平的电气线路。在当前实施方式中，电压钳沈能 够散发足够的热量以关断热熔断路器而不损害该电压钳。通常，电压钳这样工作通过感测 被监控电路的电压并且如果该电压有超出限度的威胁时，施加电负载，该电负载以可调节 方式从输出中吸收(draw)电流以避免电压超出预定的电压电平。严格的钳位(a strict clamp)对电压钳位保护电路38的操作不是决定性的。也就是说，在许多实施方式中，该钳 位的精度不是该保护电路的操作的限制因素。例如，设计正确的话，电压钳可在高于或低于 它的额定值(rating)上操作，其具有很高的容差而不影响电压钳保护电路38的操作。进一 步，在一些实施方式中，该钳位电路可包括过渡时期，其中该钳位电压变化或暂时背离它的 设计性质而不会实质上影响到电压钳位保护电路38的性能。例如，一旦该钳位电路激活， 该电压钳的简短的过渡时期是可接受的并且实质上不影响该保护电路的性能，但是是在它 钳位之前。基本上任何的电压钳沈都适于在电压钳保护电路38中使用。电压钳的具体类型 及其具体特征可在不同应用间不同。在图1描绘的实施方式中，电压钳26是单个瞬变电压 抑制(“TVS”)二极管。TVS 二极管是一种用于保护电路免于电压尖脉冲损害的电气元件。 该TVS 二极管通过在感应电压超过雪崩击穿电势时分流过载电流而工作。它是一种钳位装 置，其抑制超过击穿电压的过电压。与大多数钳位装置类似，当过电压消失时它自动复位， 但是内部地吸收一些瞬变能量。通常，不用定制的TVS 二极管被热耦合于散热器以散发吸收的瞬变能量。在图1 描绘的实施方式中，热熔断路器M热耦合于该TVS 二极管而不是散热器。在替代实施方式 中，该TVS 二极管可以热耦合于散热器和热熔断路器M两者。在其它替代实施方式中，该 电压钳位保护电路被制造为单个元件，其中在制造过程中将该TVS 二极管热耦合于热熔断 路器。在又一个实施方式中，该散热器可以从不用定制的电压钳中移除并使用热粘合剂热 耦合于热熔断路器。在一些应用中，热耦合是不必要的，该电压钳和热熔断路器的物理邻近足以可靠地将足够的热量从该电压钳传递到该热熔断路器。图1中描绘的该电压钳保护电路的该TVS 二极管是双向的。该双向TVS 二极管与 待保护的电路并联连接，在此实施方式中整流电路32对流到负载34的电力整流。该双向 TVS 二极管可以被实施为单个元件或两个相对的雪崩二极管。雪崩二极管是一种被设计为 在指定反向偏压下经历雪崩击穿的二极管。在一些应用中，齐纳二极管可以取代雪崩二极管。双向TVS 二极管仅仅是可与本发明一起使用的电压钳的一个示例。在替代实施方 式中，其它电压钳是合适的，比如，例如金属氧化物变阻器(“M0V”)。变阻器是一种具有明 显的非欧姆电流-电压特性的电子元件。变阻器通常通过以下方式保护电路免于过度的瞬 变电压的损害通过将它们并入电路中，从而当被触发时，它们将由高压产生的电流分流到 远离灵敏元件。在一个实施方式中，通过变阻器散发足够的热量从而在该变阻器失效之前 激活热熔断路器。热熔断路器在被加热到特定温度时中断电流。热熔断路器通常在产生热的电气装 置(比如干发器和咖啡机)中能够找到。主要有两种类型的热熔断路器热熔丝和热控开 关。热熔丝是一种使用一次性的可熔熔丝的断路器。热控开关，有时被称为热复位器，是一 种通常在高温下打开而当温度下降时重新关闭的装置。热熔断路器的特征通常在于关断点温度。在图1中描绘的实施方式中，热熔断路 器对被实现为具有关断点为102摄氏度的一次性热熔丝。在一个实施方式中，一旦该电压 钳达到约113摄氏度，足够的热被传递到该热熔断路器以达到该关断点。触发该热熔断路 器所必需的电压钳温度可能取决于多种因素，包括该电压钳和热熔断路器之间的热耦合的 表面积，如果有的话，该电压钳和该热熔断路器的临近度、该热熔断路器的关断点、该电压 钳的温度、电压钳散发热的时间的长度以及许多其他各种因素。一旦该热熔丝已经被关断， 它可以被新的非关断的熔丝替代，使得该电压钳保护电路再次工作。在一个实施方式中，该 电压钳保护电路被制造为单个可替换元件。在替代实施方式中，该热熔断路器自动复位。在自动复位的实施方式中，实现热控 开关而不是一次性的热熔丝。在一个实施方式中，该热控开关包括电气耦合于热电偶的场 效应晶体管。热电偶是用于测量温度的传感器。两个不同的金属在一端被连接在一起并且 当这两种金属的接头被加热或冷却时，产生可以关联回到该温度的电压。基本上，这允许热 势差到电势差的转化。该电势差可用于控制开关。在一个实施方式中，热电偶被热耦合于该电压钳。如果该电压钳加热该热电偶超 过了阈值温度，那么该热电偶产生和向该场效应晶体管发送控制信号以打开(open)该电 路，这解除了故障条件从而导致该电压钳冷却。一旦该电压钳冷却到阈值温度以下，该热电 偶产生并向该场效应晶体管发送控制信号以关闭该电路。上面描述的电压钳保护电路可以与各种其他保护线路结合使用以提供对许多故 障情况的宽范围的电路保护，包括想得到的和想不到的。在图2和3描绘的实施方式中，提供了三个明显不同层次的电路保护1)电熔丝； 2)响应于一个或更多感测特性由微处理器控制的场效应晶体管；以及幻电压钳保护电路。 在替代实施方式中，可以提供附加的或更少的保护电路机构。图2的功能框图和图3的示意图中描绘了次级电路的一个实施方式。该次级电路包括次级线圈42、电熔丝40、电压钳保护电路44、电力供应整流二极管50、负载整流二极管 52、电力供应56、温度传感器60、输入电压传感器62、线圈频率传感器84、负载电压传感器 64、栅压升压器(gate voltage boost) 68、FET控制70、负载82、负载断开FET 72、电流传 感器74和微处理器80。在替代实施方式中可包括额外的或更少的元件。例如，替代实施方 式可包括用于与电感式原线圈或其它远程装置通信的通信线路。图2和3中描绘的次级线圈42是中心抽头结构的。中心抽头结构指的是其中建 立到沿着电感器的绕匝的一个点的连接。在当前实施方式中，该中心抽头被连接到地。替 代实施方式可能不使用中心抽头结构。电熔丝40保护该电路免于大的电涌。在一些实施方式中，该电熔丝可针对过电流 情况提供增强的保护。然而，在一些情况下，可能有过电压情况但是电流不足以烧断电熔丝 40。在这些情况下，该电压钳保护电路44可提供增强的电路保护。图2和3的电压钳保护电路44是结合图1的电压钳保护电路38描述的。或许从 图3中看得最清楚，在中心抽头结构中，该电压钳保护电路可包括多个热熔断路器102、104 和电压钳106、108。这四个装置可以被热连接为一个保护装置。电压钳保护电路44的特定 性质可以在不同应用间不同。在一个实施方式中，电压钳106、108是双向TVS 二极管，具有 有一个电压钳的类似构造的非中心抽头式设计的大约一半的额定(rated)钳位电压。在一个替代实施方式中，电压钳保护电路44可包括电阻加热选项。在此实施方式 中，除了该电压钳之外，电阻器还被热耦合于该热熔断路器。如果该微处理器检测到问题， 该电阻器可以被连接到该线圈以便该电阻器变热并关断该热熔断路器。整流二极管50将来自次级线圈42的电力整流以用于电力供应56和输入电压传 感器62。负载整流二极管52整流用于该栅压升压器68、负载82和负载电压传感器64的 电力。可以实现不用定制的二极管或特别设计的二极管。图2和3中描绘的实施方式的电力供应56是能够接收相对大的电压并产生适当 的电力源以对微处理器80和温度传感器60加电的电力供应。替代实施方式不需要包括这 种电力供应。基本上可以实现能够为该微处理器提供稳定的电力源的任何电力供应。温度传感器60、输入电压传感器62、线圈频率传感器84、电流传感器74和负载电 压传感器64都感测有关该次级电路的性质并将测量值提供到该微处理器。本发明适于与 这些传感器的基本上任何的实现一起使用。相应地，不会详细地描述这些传感器。温度传感器60提供温度读数，该温度读数可用于远程装置功能、保护电路功能或 两者。只要电力供应56是工作的并且对温度传感器60和微处理器80提供足够的电力，该 温度传感器可以被用作断开负载82的条件。在一个实施方式中，在微处理器80中设定简 单的阈值温度，且如果感测到的温度超过该阈值的话，那么发送控制信号以断开该负载82。 在其它实施方式中，可以实现不同的方案以确定基于什么条件来断开负载82。例如，一系列 高于阈值温度的读数可以触发该负载被断开。输入电压传感器62提供电压读数，在当前实施方式中，该读数主要被用来保护该 电路。如果检测到过电压状态，则微处理器80可发送信号以断开负载82。在当前实施方式 中，这保护了该负载免受过电压状态的损害，但是对于保护该次级电路的剩余部分免受该 过电压状态的损害不能起任何作用。该负载的过电压状态可以或可以不被认为是该电路的 剩余部分的过电压状态。前面讨论的电压钳保护电路44 一般更适于处理影响次级电路的过电压状态。线圈频率传感器84提供频率读数，该频率读数可具有许多不同应用，包括例如电 池充电算法和保护相关应用。与电压传感器62—样，从当前实施方式的线圈频率传感器84 确定的任何故障状态触发负载断开，但不必然保护该次级电路中的其它线路。电流传感器74向微处理器80提供当前读数。在当前实施方式中，这些读数既可 用于保护功能又可用于充电功能，还有其它事情。与其它传感器一样，超过阈值可以触发控 制信号以断开该负载。因为电流传感器74与负载82串联，它放置在该负载之前(在图4 的实施方式中)或之后(在图2和3的实施方式中)是没有关系的。当前实施方式的负载电压传感器64向微处理器80提供信息用于电池充电算法。栅压升压器68确保FET控制电路70有足够的电力。在具有可以接收较高电压的 电力供应的实施方式中，此线路确保该FET保持工作。在具有其它电力供应的替代实施方 式中，栅压升压器68和FET控制电路70可以是不必要的并且可以去掉。例如，在图4中描 绘的实施方式中，微处理器80直接与负载断开FET 72连接并且这个线路被去掉。图2-4中描绘的实施方式的负载断开FET 72允许该微处理器在检测到故障状态 时断开该负载。如同上面讨论的，故障状态可包括但不限于电压故障状态、电流故障状态、 温度故障状态或频率故障状态。负载断开FET 72用于保护该负载，但是不满足该电路的所 有保护需要。在操作中，电熔丝40为整个电路提供相对较快的保护免于大的瞬变的损害。负载 断开FET 72结合各种传感器和微处理器80为负载82提供各种保护。而且，最终电压钳保 护电路44为整个电路提供过电压保护，即便在没有足够的电流来烧断电熔丝40的时候。这 种过电压状态已经相对不够常见，但是随着电感耦合系统越来越流行可能显著增加。上面的描述是对本发明的当前实施方式的描述。可以进行各种变更和改变而不违 背本发明的精神和更宽的方面。任何以单数形式提及的元件，例如，使用冠词“一个(a)”、 “一个(an)”、“该(the)”或“所述(said) ”不应被解释为将该元件限制为单数。
权利要求
1.一种保护电路，包含热熔断路器，其中响应于被加热到阈值温度，所述热熔断路器在所述保护电路中产生 开路；电耦合及热耦合于所述热熔断路器的电压钳，其中所述电压钳适于响应于过电压状态 而将输入电压钳位到期望的电平并将能量以热的形式散发到所述热熔断路器。
2.如权利要求1所述的保护电路，其中响应于所述过电压状态持续，所述电压钳散发 足够的热量以达到所述阈值温度。
3.如权利要求1所述的保护电路，其中响应于所述过电压状态持续，所述电压钳在所 述电压钳失灵之前散发足够的热量以达到所述阈值温度。
4.如权利要求1所述的保护电路，其中在没有足够的电力来激活电熔丝时所述热熔断 路器产生开路。
5.如权利要求1所述的保护电路，其中所述热熔断路器和所述电压钳在没有来自微处 理器的输入的情况下工作。
6.如权利要求1所述的保护电路，其中所述热熔断路器和所述电压钳在没有电力源的 情况下工作。
7.如权利要求1所述的保护电路，其中所述电压钳是瞬变电压抑制器。
8.如权利要求1所述的保护电路，进一步包含热粘合剂，其中所述热粘合剂帮助将热 从所述电压钳传递到所述热熔断路器。
9.一种电感式加电的次级电路，包含用于接收处于输入电压的电感电力的次级线圈；与所述次级线圈电气通信的次级负载；以及电气连接在所述次级线圈和所述次级负载之间的保护电路，所述保护电路包括热熔断路器，其中响应于被加热到阈值温度，所述热熔断路器将所述次级负载从所述 次级线圈电气断开；电耦合及热耦合于所述热熔断路器的电压钳，其中所述电压钳适于响应于过电压状态 而将所述输入电压钳位到期望的电平并将能量以热的形式散发到所述热熔断路器。
10.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，其中响应于所述过电压状态持续，所 述电压钳散发足够的热量以达到所述阈值温度。
11.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，其中响应于所述过电压状态持续，所 述电压钳散发足够的热量以在所述电压钳失灵之前达到所述阈值温度。
12.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，其中当没有足够的电力来激活电熔 丝时所述热熔断路器能够将所述次级负载从所述次级线圈断开。
13.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，其中所述热熔断路器和所述电压钳 在没有来自微处理器的输入的情况下工作。
14.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，其中所述热熔断路器和所述电压钳 在没有电力源的情况下工作。
15.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，其中所述电压钳是瞬变电压抑制器。
16.如权利要求9所述的电感式加电的次级电路，进一步包含热粘合剂，其中所述热粘 合剂帮助将热从所述电压钳传递到所述热熔断路器。
17.—种电感式加电的次级电路，包含次级线圈；以及与所述次级线圈电气通信的次级负载；电气连接在所述次级线圈和所述次级负载之间的电熔丝，其中所述电熔丝响应于大的 瞬变将所述次级负载从所述次级线圈断开；连接在所述次级线圈和次级负载之间的微处理器控制的场效应晶体管，其中所述场效 应晶体管响应于检测到故障状态而将所述次级负载从所述次级线圈断开；以及电压钳保护电路，包括热熔断路器，其中响应于被加热到阈值温度，所述热熔断路器将所述次级负载从所述 次级线圈电气断开；以及电耦合及热耦合于所述热熔断路器的电压钳，其中所述电压钳适于响应于过电压状态 而将所述输入电压钳位到期望的电平并将能量以热的形式散发到所述热熔断路器。
18.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，其中响应于所述过电压状态持续， 所述电压钳散发足够的热量以达到所述阈值温度。
19.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，其中响应于所述过电压状态持续， 所述电压钳散发足够的热量以在所述电压钳失效之前达到所述阈值温度。
20.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，其中当没有足够的电力来激活电熔 丝时所述热熔断路器能够将所述次级负载从所述次级线圈断开。
21.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，其中所述热熔断路器和所述电压钳 在没有来自微处理器的输入的情况下工作。
22.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，其中所述热熔断路器和所述电压钳 在没有电力源的情况下工作。
23.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，其中所述电压钳是瞬变电压抑制ο
24.如权利要求17所述的电感式加电的次级电路，进一步包含热粘合剂，其中所述热 粘合剂帮助将热从所述电压钳传递到所述热熔断路器。
全文摘要
一种电压钳保护电路，用于在没有足够的电流烧断熔丝时免于受过电压状态的损坏。该电压钳保护电路包括电压钳和热熔断路器。该电压钳将任何过电压钳位到钳位电压。如果过电压状态持续太长时间，该电压钳散发足够的热量以激活该热熔断路器，从而产生保护该电路的剩余部分的开路。该电压钳保护电路可与各种其它保护电路结合使用以提供增强的保护。
文档编号H02M7/04GK102106053SQ200980124951
公开日2011年6月22日 申请日期2009年4月23日 优先权日2008年4月25日
发明者A·C·蔡克, D·R·利夫, D·W·巴曼, M·A·布拉哈, S·A·莫勒马 申请人:捷通国际有限公司