布置，以提供对AC开关的正半周和负半周的检测，而不脱离本发明的范围和精神。
[0059]本文描述的实施方案提供用于举例说明的目的，而不是限制本发明。
【主权项】
1.一种用于中断从具有正半周递送电力和负半周递送电力的AC电源通过固态开关供电的电器的加热元件的电力的安全电路，其包括检测电路，所述检测电路用于检测所述固态开关中在所述AC电力的正半周期间通过所述固态开关的低电阻条件并且检测所述固态开关中在所述AC电力的负半周期间通过所述固态开关的低电阻条件以生成故障信号，从而在每当检测到所述低电阻条件同时所述固态开关未被活化的情况下中断所述加热元件的电力。2.如权利要求1所述的安全电路，所述检测电路包括响应跨越所述固态开关的正电压降的NPN晶体管开关和响应跨越所述固态开关的负电压降的PNP晶体管开关，所述PNP晶体管开关与所述NPN晶体管开关的基极连接，以响应跨越所述固态开关的正电压降或负电压降而开启所述NPN晶体管， 每当所述固态开关导电时，所述检测电路提供高逻辑水平输出至微控制器，所述微控制器被布置成，如果接收到所述高逻辑水平同时所述固态开关未被开启，则生成所述故障信号以中断所述加热元件的电力。3.如权利要求2所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。4.如权利要求2所述的安全电路，所述微控制器单元接收所述故障信号以活化撬棒电路，从而开启熔丝。5.如权利要求1所述的安全电路，所述检测电路检测在所述AC电力的任意半周期间通过固态开关的电流水平，以在通过所述固态开关的所述电流达到预定水平时生成所述故障信号，以中断所述加热元件的电力。6.如权利要求5所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。7.如权利要求5所述的安全电路，其包括接收所述故障信号以活化撬棒电路从而开启熔丝的微控制器单元。8.如权利要求5所述的安全电路，所述检测电路包括电流互感器。9.如权利要求8所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。10.如权利要求8所述的安全电路，其包括接收所述故障信号以活化撬棒电路从而开启熔丝的微控制器单元。11.如权利要求5所述的安全电路，所述检测电路包括跨越分压器连接的光耦合器，用于检测在所述AC电力的任意半周期间通过固态开关的电流水平，以在通过所述固态开关的所述电流达到预定水平时生成故障信号，以中断所述加热元件的电力。12.如权利要求11所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。13.如权利要求11所述的安全电路，其包括接收所述故障信号以活化撬棒电路从而开启熔丝的微控制器单元。14.如权利要求5所述的安全电路，所述检测电路包括连接至与所述固态开关串联的负载电阻器的两个NPN晶体管，用于检测在所述AC电力的任意半周期间通过固态开关的电流水平，以在通过所述固态开关的所述电流达到预定水平时生成所述故障信号，以中断所述加热元件的电力。15.如权利要求14所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。16.如权利要求14所述的安全电路，其包括接收所述故障信号以活化撬棒电路从而开启熔丝的微控制器单元。17.如权利要求5所述的安全电路，所述检测电路包括与所述固态开关串联连接反向平行二极管，用于检测在所述AC电力的任意半周期间通过固态开关的电流水平，以在通过所述固态开关的所述电流达到预定水平时生成所述故障信号，以中断所述加热元件的电力。18.如权利要求17所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。19.如权利要求17所述的安全电路，其包括接收所述故障信号以活化撬棒电路从而开启熔丝的微控制器单元。20.如权利要求1所述的安全电路，所述检测电路包括跨越通过高电阻的所述固态开关连接的分压器，用于生成检测在所述AC电力的任意半周期间固态开关的电压水平的模拟信号，从而当所述电压降低至预定水平时生成所述故障信号以中断所述加热元件的电力，并且所述电测电路还包括用于所述模拟信号的转换器，以将信号递送至微控制器单元从而生成所述故障信号。21.如权利要求20所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。22.如权利要求20所述的安全电路，所述微控制器单元接收所述故障信号以活化撬棒电路，从而开启熔丝。23.如权利要求1所述的安全电路，所述检测电路包括与所述固态开关连接的分流器，用于生成检测在所述AC电力的任意半周期间固态开关的电流水平的模拟信号，从而当所述电流达到预定水平时生成所述故障信号以中断所述加热元件的电力，并且所述电测电路还包括用于所述模拟信号的转换器，以将信号递送至微控制器单元从而生成所述故障信号。24.如权利要求23所述的安全电路，所述固态开关是三端双向交流开关。25.如权利要求23所述的安全电路，所述微控制器单元接收所述故障信号以活化撬棒电路，从而开启熔丝。26.一种用于中断从具有正半周递送电力和负半周递送电力的AC电源通过固态开关供电的电器的加热元件的电力的安全电路，所述固态开关在所述AC电源的仅预定周数期间被触发以向所述加热元件供电，并且当建立更大的电流指示所述固态开关正在向所述加热元件传递多于所述预定周数时，与所述加热元件和固态开关串联的断路器中断所述加热元件的电力。27.如权利要求26所述的安全电路，所述断路器是熔丝。28.一种用于中断双重加热元件的电力的安全电路，所述双重加热元件各由正温度系数软线形成并且通过固态开关由具有正半周递送电力和负半周递送电力相应的AC电源的相应的周供电，所述安全电路包括检测通过AC电源的每个周跨越所述固态开关的电压的电路，以及微控制器，所述控制器将所述电压与预设值比较以确定任意所述加热元件是否达到了预定水平以生成故障信号从而中断具有达到所述预定水平的加热元件的电力。29.一种用于控制AC运行的多重电路加热原价的温度的方法，其中至少一个电路在AC电力线的正半周运行，并且至少一个电路在所述电力线的负半周运行，所述电路通过至少一个固态AC开关可操作地与所述电力线连接，具有能够打开所述AC开关保持AC电力线的半周的持续时间的控制端，所述方法包括: 插入与所述至少一个AC开关串联的阻抗，在所述AC线的正半周同时所述AC开关未活化期间，测量跨越与通过所述AC开关的电流大小成比例的所述阻抗的电压降，并将所接收的值记录为正偏压， 在所述AC线的负半周同时所述AC开关未活化期间，测量跨越与通过所述AC开关的电流大小成比例的所述阻抗的电压降，并将所接收的值记录为负偏压， 在所述AC线的正半周同时所述AC开关活化期间，测量跨越与通过所述AC开关的电流大小成比例的所述阻抗的电压降，并将所接收的值记录为正有效电压， 在所述AC线的负半周同时所述AC开关活化期间，测量跨越与通过所述AC开关的电流大小成比例的所述阻抗的电压降，并将所接收的值记录为负有效电压， 测量AC线电力电压大小，并将所接收的值记录为线路电压， 通过取所述线路电压与所述正有效电压减去所述正偏压的结果的比率来计算所述AC电力线的正半周运行的所述加热元件的所述至少一个电路的电阻， 通过取所述线路电压与所述负偏压减去所述负有效电压的结果的比率来计算所述AC电力线的负半周运行的所述加热元件的所述至少一个电路的电阻， 如果所计算的所述电路的电阻值低于预定值，则向在所述AC线的正半周运行的所述加热元件的所述至少一个电路供电，以及 如果所计算的所述电路的电阻值低于预定值，则向在所述AC线的负半周运行的所述加热元件的所述至少一个电路供电。30.用于保护AC运行的电器的方法，其中通过至少一个固态AC开关将负载可操作地连接至电力线，所述固态AC开关具有能够打开所述AC开关保持AC电力线的半周的持续时间，所述电器还具有用于可操作地中断所述负载的电力的断开工具，所述断开工具包括以下: 插入与所述至少一个AC开关串联的阻抗，在所述AC线的正半周同时所述AC开关未活化期间，测量跨越与通过所述AC开关的电流大小成比例的所述阻抗的电压降，并将所接收的值记录为正偏压， 在所述AC线的负半周同时所述AC开关未活化期间，测量跨越与通过所述AC开关的电流大小成比例的所述阻抗的电压降，并将所接收的值记录为负偏压， 当所述正偏压与预设正偏置值之间的差值或所述负偏压与预设负偏置值之间的差值的绝对值超过预定值时，开启所述断开工具。31.如权利要求30所述的方法，其中所述预设正偏置值和所述预设负偏置值基本相等。
【专利摘要】一种中断电器的加热元件的供电的安全电路，所述加热元件通过固态开关(三端双向交流开关，Q1)，通常是三端双向交流开关，由具有正半周和负半周递送电力的AC电源(V1)供电。当固态AC开关未开启时，在AC电力线的正半周和负半周期间通过检测通过固态开关的电流或在跨越固态开关的电压来检测低电阻条件。每当检测到低电阻条件时，生成故障信号以中断对所述加热元件的供电，优选通过撬棒电路开启熔丝。
【IPC分类】H05B1/02
【公开号】CN105191487
【申请号】CN201480026079
【发明人】伦尼·诺维科夫, 约翰·威廉姆·威斯
【申请人】威斯控件有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月14日
【公告号】EP2974521A1, US20160037582, WO2014152794A1