用于开关装置的备用电源启动限流装置及开关装置的制作方法

本公开的示例实施例总体涉及电气设备领域，特别地涉及用于开关装置备用电源启动限流装置及开关装置。

背景技术：

1、开关装置是指主要用于开断和关合导电回路的电器，是开关与其相应的控制、测量、保护、调节装置以及辅件、外壳和支持等部件及其电气和机械的联结组成的总称，是接通和断开回路、切除和隔离故障的重要控制设备。

2、为了在断电后仍然能保持脱扣原因的记录，开关装置(例如空气开关)内多耦合有备用电源(例如锂电池)。当断电后，用户按下按键时，可以由备用电源向主板供电，以控制耦合在主板上的mcu启动后读取数据并显示出来。然而当备用电源向主板供电的前期，备用电源上的冲击电流过大，从而容易影响备用电源的容量和使用寿命。

技术实现思路

1、在本公开的第一方面，提供了一种用于开关装置的备用电源启动限流装置。该备用电源启动限流装置包括：备用电源供电模块，耦合在负载上，适于在主电源不可用期间至少向负载供电；限流单元，包括限流电阻器，耦合在备用电源供电模块与负载之间；以及延时单元，与限流单元并联地耦合在备用电源供电模块与负载之间，并且包括：第一场效应晶体管，第一场效应晶体管的源极耦合在限流电阻器靠近备用电源供电模块的一端，漏极耦合在限流电阻器靠近负载的一端；电容器，一端耦合在第一场效应晶体管的源极，另一端耦合在第一场效应晶体管的栅极；以及延时电阻器，一端与第一场效应晶体管的栅极耦合，另一端被布置为接地。

2、在一些实施例中，备用电源供电模块包括：备用电源；以及开关单元，耦合在备用电源和第一场效应晶体管的源极之间，开关单元适于受控而接通或者断开备用电源和负载之间的电连接。

3、在一些实施例中，备用电源供电模块还包括：第一三极管，第一三极管的基极耦合至用户输入部件，集电极耦合至第一场效应晶体管的源极，发射极耦合至备用电源，并且根据用户对用户输入部件的操作而导通集电极和发射极。

4、在一些实施例中，备用电源供电模块还包括：第二三极管，第二三极管的基极耦合至控制电路，集电极耦合至备用电源和第一三极管的基极，发射极经由电阻器接地，并且根据控制电路的控制信号而导通第一三极管的集电极和发射极。

5、在一些实施例中，第一场效应晶体管为p沟道型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

6、在一些实施例中，备用电源启动限流装置还包括：主电源检测单元，包括第二场效应晶体管，被布置为漏极与第一场效应晶体管的栅极耦合，第二场效应晶体管的栅极耦合至主电源，源极布置为接地，并且第二场效应晶体管适于在主电源可用的情况下将漏极和源极导通。

7、在一些实施例中，第二场效应晶体管为n沟道型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

8、在一些实施例中，电容器与第一场效应晶体管的栅极之间还布置有肖特基二极管，肖特基二极管的正极接地，负极耦合在第一场效应晶体管的栅极与电容器之间。

9、通过在备用电源与负载之间布置限流单元以及延时单元，以使得备用电源在向负载供电的前期可以通过限流单元减小冲击电流，并且随着备用电源向负载的供电，经过预定的时间后，启动延时单元，同时将限流单元旁路。此时由于负载中的电容已经经过备用电源充电后电压上升，从而所需的冲击电流明显降低，进而保护了备用电源，延长了备用电源的使用寿命。同时也减小了由于使用限流设备而造成的线路压降。

10、在本公开的第二方面，提供了一种开关装置。该开关装置包括：负载；主电源，适于向负载供电；以及本公开的第一方面提供的的备用电源启动限流装置，适于至少在主电源不可用期间向负载供电。

11、应当理解，本内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解。

技术特征：

1.一种用于开关装置的备用电源启动限流装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，所述备用电源供电模块(1)包括：

3.根据权利要求2所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，所述备用电源供电模块(1)还包括：

4.根据权利要求3所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，所述备用电源供电模块(1)还包括：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，所述第一场效应晶体管(31)为p沟道型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，还包括：主电源检测单元(4)，包括第二场效应晶体管(41)，被布置为漏极与所述第一场效应晶体管(31)的所述栅极耦合，所述第二场效应晶体管(41)的栅极耦合至所述主电源，源极布置为接地，并且所述第二场效应晶体管(41)适于在所述主电源可用的情况下将所述漏极和所述源极导通。

7.根据权利要求6所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，所述第二场效应晶体管(41)为n沟道型金属-氧化物-半导体场效应晶体管。

8.根据权利要求1-4和7中任一项所述的备用电源启动限流装置，其特征在于，所述电容器(32)与所述第一场效应晶体管(31)的栅极之间还布置有肖特基二极管(34)，所述肖特基二极管(34)的正极接地，负极耦合在所述第一场效应晶体管(31)的所述栅极与所述电容器(32)之间。

9.一种开关装置，其特征在于，包括：

技术总结
根据本公开的实施例，提供了用于开关装置的备用电源启动限流装置。该备用电源启动限流装置包括：备用电源供电模块，耦合在负载上，适于在主电源不可用期间至少向负载供电；限流单元，包括限流电阻器，耦合在备用电源供电模块与负载之间；以及延时单元，包括：第一场效应晶体管，第一场效应晶体管的源极耦合在限流电阻器靠近备用电源供电模块的一端，漏极耦合在限流电阻器靠近负载的一端；电容器，一端耦合在第一场效应晶体管的源极，另一端耦合在第一场效应晶体管的栅极；以及延时电阻器，一端与第一场效应晶体管的栅极耦合，另一端被布置为接地。由此，可以降低备用电源供电时的冲击电流，并且减少备用电源供电过程的线路压降。

技术研发人员：石莹,梁玉华,程颖,方昀,王斌军
受保护的技术使用者：施耐德电气工业公司
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/1/5