本申请涉及用于防止短路或过电流保护的不期望触发的方法和设备。公开用于防止短路或过电流保护的不期望触发的方法、设备、系统和制品。示例设备(500)包括输出端子(108)；电压检测装置(506)，其耦连到电压检测输入端子和输出端子(108)并且包括耦连到逻辑门(508)第一输入端子的电压检测输出(520)；脉冲扩展器(510)，其耦连在逻辑门(508)输出(526)和选择节点(528)之间；多路复用器(522)，其耦连到选择节点(528)并且被配置为耦连到第一保护电路(512)、第二保护电路(514)和驱动器(540)；以及开关(530)，其耦连在输入端子(524)和输出端子(108)之间并且包括耦连到驱动器(540)的开关栅极端子。
Unexpected triggering methods and equipment for protection against short circuit or overcurrent
【技术实现步骤摘要】
用于防止短路或过电流保护的不期望触发的方法和设备相关申请本申请源自2018年7月20日提交的印度临时专利申请第201841027168号的继续。印度临时专利申请第201841027168号通过引用方式以其整体并入本文。在此要求保护印度临时专利申请第201841027168号的优先权。
本公开总体涉及电路保护，并且更具体地涉及防止短路或过电流保护的不期望触发。
技术介绍
短路是供电网和另一网(诸如地面)之间的非预期连接。短路能够损坏电源装置，因为这些装置未被设计成处理与短路相关的大电流。短路保护电路用于通过断开供电网和短路之间的接触来切断到短路的电流。
技术实现思路
附图说明图1是图示说明与触发短路保护的保护装置的操作相关联的信号的时序图。图2A和图2B是图示说明示例电力路径的示例实施方式的方框图。图3是图示说明向多个负载提供电力的示例电源电路的方框图。图4是图示说明当一个负载被移除时图2的示例电源电路的响应的信号曲线图。图5A和图5B是示出图2的示例电力路径的附加细节的方框图。图6是表示图5A的方框图的功能的流程图。图7是示出图5A和图5B的电流增加检测器的示例实施方式的附加细节的示意图。图8是示出图5A的输出电压降检测器的示例实施方式的附加细节的示意图。图9是图示说明在发生短路时图5A的示例方框图的元件的响应的信号曲线图。图10是图示说明当在输入处发生瞬态时图5A的示例方框图的元件的响应的信号曲线图。附图未按比例绘制。通常，贯穿(一个或多个)附图和伴随的书面描述将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如在本申请中所使用的，陈述任何部分(例如，层、膜、区、区域或板)以任何方式在另一部分的上面(例如，定位在……的上面、位于……的上面、设置在……的上面或形成……的上面等)，指示所引用的部分与另一部分接触，或者指示所引用的部分在另一部分之上，其中一个或多个中间部分位于其间。陈述任何部分与另一部分接触意指在这两部分之间没有中间部分。尽管附图示出具有清晰线和边界的层和区域，但是这些线和/或边界中的一些或全部可为理想化的。实际上，边界和/或线可以是不可观察到的、混合的和/或不规则的。当识别可以单独提及的多个元件或组件时，在本文中使用描述符“第一”、“第二”、“第三”等。除非基于其使用的上下文另有说明或理解，否则这类描述符不旨在适时地归咎于优先权或排序的任何含义，而仅作为用于分开提及多个元件或组件的标签以便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而相同的元件可以在权利要求中以不同的描述符诸如“第二”或“第三”被提及。在这类情况下，应当理解，这类描述符仅用于易于提及多个元件或组件。具体实施方式如本文所用，关于在其上面形成集成电路的组件的基础半导体衬底(例如，半导体晶片)的体区，术语“之上”被使用。具体地，如本文所用，当第一组件远离半导体衬底的体区时，集成电路的第一组件在第二组件“之上”。同样地，如本文所用，当第一组件更靠近半导体衬底的体区时，第一组件在另一组件“之下”。如上所述，一个组件可以在另一个组件之上或之下，其中其间具有其他组件或者彼此直接接触。现代电子系统利用多电压电力分配来支持各种类型的负载。多电压电力分配可以利用各种类型负载的电力路径，以从公共输入电源为每个负载提供电力。电力路径包括电气组件诸如电容器、电感器、电阻器、晶体管和/或不同的半导体，以构成将电压从一个水平转换为另一个水平、保护负载和/或输入电源免受破坏性电流等的电路。电力路径保护装置是这样的电路，其向负载提供电力，同时还调节负载正接收的电量，以便保护负载免受瞬态、电路中的短路等。例如，短路保护(也称为SCP)是电力路径保护装置的特征。如果负载电流增加超过其设定的短路阈值，则电力路径装置中的SCP会阻止提供到负载的电力。例如，电源的制造商可以提供其中电源将被损坏的最大电流限制，并且电力路径装置将把该电流限制值实现为SCP的阈值以在电力路径装置检测到电流已达到该阈值时阻止电力。在一些示例中，SCP阈值是可缩放的(例如，SCP阈值可以被改变)以基于由输入电源和/或负载制造商提供的电流限制值来有效地保护系统。可以针对不同的电流水平对不同的系统进行评定，从而引起对电力路径保护装置中的可缩放SCP的期望。如果电流超过额定值，则电力路径保护装置切断负载汲取的电流，从而保护这类系统中的每个。对于各种类型的负载，SCP级可编程或可设定为预期值。电力路径保护装置通过监测通过开关的电流来施加SCP，其中通过开关的电流指示负载电流。当通过开关的电流大于由用户(例如，制造商)指定的阈值时，开关被断开(例如，打开)。触发SCP意指当通过开关的电流大于由用户指定的阈值时断开开关。在一些示例中，当由于供电瞬态(supplytransient)使通过开关的电流增加而触发SCP时，结果是不期望的。例如，由于在任何电路电感和/或电容中包含的存储能量，电气装置中的突然变化可能导致供电瞬态(例如，高电压浪涌持续一定时间段)。瞬态的大小和持续时间取决于电感、电容和来自电源的供应电压的值。由于供电瞬态而触发SCP是不期望的，因为负载处的电流未满足(例如，超过)额定阈值，并且因此负载不需要与电源断开。当发生不期望的SCP触发时，电气系统会发生不希望的电源中断。在一些示例中，供电瞬态从断开和连接来自负载系统中的负载而发生。例如，机架中的多个服务器连接到电力分配单元(PDU)，其向机架中的每个服务器分配足够的电力。服务器经常与PDU断开连接并连接回至PDU，并且由于供电路径中的寄生电感，该实践可能导致供电瞬态。当该实践中断电感的电流时，根据以下公式生成浪涌电压：V＝L×di/dt(公式1)其中浪涌电压(V)等于电感(L)乘以电流关断(shutdown)随时间的变化(di/dt)。该浪涌电压(V)使通过电力保护装置的电流增加。如果电流满足(例如，超过)阈值(例如，通过电流限制设定)，则可以触发SCP并且因此关断到连接在机架中的服务器中的剩余部分的电力。浪涌电压(V)可能不损坏PDU或服务器，并且因此，关断到服务器的电力导致用户不便、系统停机时间等，这些都是不期望的。图1图示说明时序图100，其图示说明当输入电压102经由保护装置向负载提供供电瞬态时与保护装置的操作相关联的信号。输入电压102在时间t1处增加，指示供电瞬态。在时间t1，保护装置的输出电压108连同输出电流112一起增加。输出电流112示出为尖峰，并且在时间t2电流的尖峰满足由制造商设定的阈值。但是输出电流112增加不是由于短路，并且因此不应该由于输出电流112尖峰而从负载移除电力。时序图100描绘位于保护装置中的功率MOSFET的栅极-源极电压(Vgs)114。功率MOSFET为负载提供电流，并根据负载状态被接通和断开。在时间t2处Vgs114被下拉，这是在输出电流112满足36安培的阈值电流之后的总短路响应时间。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种设备，包括：/n输出端子；/n电压检测装置，其耦连到电压检测输入端子和所述输出端子并且包括耦连到逻辑门第一输入端子的电压检测输出；/n脉冲扩展器，其耦连在逻辑门输出和选择节点之间；/n多路复用器，其耦连到所述选择节点并且被配置为耦连到第一保护电路、第二保护电路和驱动器；以及/n开关，其耦连在输入端子和所述输出端子之间并且包括耦连到所述驱动器的开关栅极端子。/n
【技术特征摘要】
20180720 IN 201841027168;20190531 US 16/428,4931.一种设备，包括：
输出端子；
电压检测装置，其耦连到电压检测输入端子和所述输出端子并且包括耦连到逻辑门第一输入端子的电压检测输出；
脉冲扩展器，其耦连在逻辑门输出和选择节点之间；
多路复用器，其耦连到所述选择节点并且被配置为耦连到第一保护电路、第二保护电路和驱动器；以及
开关，其耦连在输入端子和所述输出端子之间并且包括耦连到所述驱动器的开关栅极端子。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括耦连到所述输入端子和所述输出端子的电流传感器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括耦连到逻辑门输入的电流增加检测器。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，逻辑门包括耦连到所述脉冲扩展器的所述逻辑门输出。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一保护电路耦连到多路复用器第一输入，并且所述第二保护电路耦连到多路复用器第二输入。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，电压检测装置包括耦连到逻辑门的反相输入端子的电压检测输出。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电压检测装置包括耦连到逻辑门的非反相输入端子的电压检测输出。
8.一种设备，包括：
电流增加检测电路，用于比较输入电流和输出电流并且在所述输出电流正在增加时产生电流检测信号；
电压检测装置，其经耦连以接收供应电压和输出电压，其中所述电压检测装置在所述输出电压增加时产生电压检测信号；
逻辑门，其经耦连以接收所述电流检测信号和所述电压检测信号，并且基于所述电流检测信号和所述电压检测信号产生选择信号；以及
脉冲扩展器，其用于将所述选择信号延长达预定时间以阻止第一保护装置的输出，其中所述第一保护装置的所述输出将切断提供到负载的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·罗伊，A·乔汉，V·古普塔，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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