DE102017129244A1 - Leistungsversorgungsvorrichtung mit sanftanlauf und schutz - Google Patents

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Abstract

Eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit Sanftanlauf und Schutz ist für einen Verbraucher geeignet, der eine Spannungsstabilisierungseinheit und eine Verbrauchereinheit umfasst, die parallel geschaltet sind. Die Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst eine Leistungseinheit, eine Sanftanlaufanpasseinheit, eine Stromdetektierungseinheit und eine Steuereinheit. Die Leistungseinheit erzeugt eine Leistungsspannung. Die Sanftanlaufanpasseinheit empfängt die Leistungsspannung, ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal und wandelt die Leistungsspannung entsprechend in einen Sanftanlaufstrom um, um den Sanftanlaufstrom zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben oder die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben. Die Stromdetektierungseinheit misst den Strom einer Schleife, die zwischen der Leistungseinheit und der Spannungsstabilisierungseinheit gebildet ist, um das/die Stromdetektierungssignal(e) zu erzeugen. Die Steuereinheit empfängt das/die Detektierungssignal(e), um das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal zu erzeugen.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung beansprucht der Nutzen der Priorität der taiwanesischen Patentanmeldung Serien-Nr. 106204431, die am 29. März 2017 eingereicht wurde, sowie von 106206915, die am 15. Mai 2017 eingereicht werden, deren gesamte Offenbarung hierin durch Erwähnung mitaufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Diese Offenbarung betrifft allgemein eine Leistungsversorgungsvorrichtung und insbesondere eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit Sanftanlauf und Schutz.
  • Stand der Technik
  • Im Allgemeinen muss eine Vorrichtung (einschließlich Steuer- und Treiberschaltungen derselben), etwa ein Motor oder ein Server, an eine Stromversorgungsvorrichtung mit hoher Leistung anbinden, um für Normalbetrieb die von der Leistungsversorgungsvorrichtung bereitgestellte Leistung zu erhalten. Ein Eingangsanschluss der Vorrichtung, etwa der Motor oder der Server, ist jedoch häufig mit einer Spannungsstabilisierungsschaltung (für gewöhnlich bestehend aus einem oder mehreren großen Kondensatoren) ausgerüstet. Die Spannungsstabilisierungsschaltung wird genutzt, um bei Ändern einer Last eine stabilisierte Spannungsstabilisierung zu bieten. Wenn ein Hauptschalter der Leistungsversorgungsvorrichtung mit hoher Leistung plötzlich zu arbeiten beginnt, könnten die großen Kondensatoren der Spannungsstabilisierungsschaltung plötzlich hohen Strom, d.h. Einschaltstrom, erzeugen. Da der extrem hohe Einschaltstrom erzeugt wird, würde das System unter der Auswirkung des hohen Einschaltstroms leiden, wenn kein Einschaltstromschutz vorhanden ist; ist eine bestimmte Einschaltstrom- oder Kurzschlussschutzschaltung vorhanden, könnte sie fälschlicherweise ermitteln, dass ein Kurzschluss vorliegt, und eine Kurzschlussschutzfunktion auslösen. Damit würde der Motor oder der Server nicht normal arbeiten.
  • Die Leistungsversorgungsvorrichtung könnte sogar einen Sanftanlauf unterstützen. Manchmal startet der Nutzer die Leistungsversorgungsvorrichtung aber, bevor die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Verbraucher verbunden ist. Dann wird die Sanftanlauffunktion ohne Last beendet. Dies führt zu einem Erzeugen von Leistungsspannung an dem Ausgabeende der Leistungsversorgungsvorrichtung. Wenn der Nutzer die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Verbraucher verbindet, kann es unter einer solchen Bedingung plötzlich zu einem hohen Einschaltstrom kommen, so dass die Schutzschaltung fälschlicherweise ermitteln könnte, dass die Schaltung einen Kurzschluss hat, und die Kurzschlussschutzfunktion startet, was an dem Motor oder dem Server zu einer Fehlfunktion führt.
  • Um daneben sicherzustellen, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung dem Verbraucher (Motor oder Server) noch die Leistung für den Betrieb zuführen kann, könnte eine Fabrik den Schutzmechanismus entfernen oder den Schutzpunkt anheben. Ein langfristiges Vorliegen des Einschaltstroms könnte jedoch die Leistungsversorgungsvorrichtung und deren innere Komponenten beschädigen. Die Leistungsversorgungsvorrichtung würde somit nicht stabil arbeiten bzw. die Lebensdauer der Leistungsversorgungsvorrichtung könnte verkürzt werden. Daher bedarf die Leistungsversorgungsvorrichtung einer Verbesserung und benötigt eine neue Struktur, um den Normalbetrieb und die Zuverlässigkeit des Produkts zu wahren.
  • Daneben könnte eine Verbrauchervorrichtung bei einem internen Kurzschlussproblem beschädigt werden oder ausfallen, wenn die beschädigte oder ausgefallene Verbrauchervorrichtung mit der Leistungsversorgungsvorrichtung verbunden wird, kommt es allgemein zu einem echten Kurzschlusszustand mit einem hohen Kurzschlussstrom, was zu Kurzschlussschutz führt. Der Nutzer könnte den Kurzschlussschutz ohne Reparieren der beschädigten oder ausgefallenen Verbrauchervorrichtung freigeben und dann erneut versuchen, sie mit der Leistungsversorgungsvorrichtung zu verbinden, so dass der echte Kurzschlusszustand immer wieder auftritt, was zu Sicherheitsproblemen führt. Aus Sicherheitsgründen sollte Raum für ein Verbesserung und Vermeidung, dass diese Art von hohem Kurschlussstrom immer wieder auftritt, bestehen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Offenbarung sieht eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit Sanftanlauf und Schutz vor, wodurch das Erzeugen eines Einschaltstroms vermieden wird, der eine Schaltung beschädigt, und vermieden wird, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung in einem Schutzzustand gefangen bleibt, da der nur momentane Einschaltstrom zum fälschlichen Ermitteln eines Kurzschlusses der Schaltung führte. Gleichzeitig können der Stromwert und die Energie des Einschaltstroms gesenkt und aufgeteilt werden, wodurch die Sicherheit, Zweckmäßigkeit und Zuverlässigkeit der Schaltung verbessert werden.
  • Die Offenbarung sieht eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Sanftanlauf und Schutz vor, die für das Versorgen eines Verbrauchers mit Leistung geeignet ist. Der Verbraucher umfasst eine Spannungsstabilisierungseinheit und eine Verbrauchereinheit, die parallel geschaltet sind. Die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz umfasst eine Leistungseinheit, eine Sanftanlaufanpasseinheit, eine Stromdetektierungseinheit und eine Steuereinheit. Die Leistungseinheit erzeugt eine Leistungsspannung, die unter Überwachung stehen und eine bekannte Spannung sein könnte. Die Sanftanlaufanpasseinheit ist mit der Leistungseinheit gekoppelt und geeignet, um an die Spannungsstabilisierungseinheit anzukoppeln, empfängt die Leistungsspannung, ein erstes Steuersignal, ein zweites Steuersignal und wandelt die Leistungsspannung gemäß dem ersten Steuersignal in einen Sanftanlaufstrom um, ein zweites Steuersignal, um den Sanftanlaufstrom anzupassen und ihn zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben oder um die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben (oder um das Ausgeben der Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit zu stoppen). Die Stromdetektierungseinheit ist mit der Leistungseinheit gekoppelt und geeignet, um an die Spannungsstabilisierungseinheit anzukoppeln, misst einen Strom einer zwischen der Leistungseinheit und der Spannungsstabilisierungseinheit ausgebildeten Schleife, um das/die Stromdetektierungssignal(e) zu erzeugen. Die Steuereinheit ist mit der Stromdetektierungseinheit gekoppelt, empfängt das/die Stromdetektierungssignal(e), um das erste Steuersignal, das zweite Steuersignal zu erzeugen.
  • Die Offenbarung sieht eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus vor, welcher eine Leistungseinheit, eine Sanftanlaufanpasseinheit, ein Ausgabeende, eine Detektierungseinheit und eine Steuereinheit umfasst. Die Leistungseinheit erzeugt eine Leistungsspannung. Die Sanftanlaufanpasseinheit ist mit der Leistungseinheit gekoppelt, empfängt die Leistungsspannung und mehrere Steuersignale und wandelt die Leistungsspannung gemäß den Steuersignalen in einen Sanftanlaufstrom um, um den Sanftanlaufstrom anzupassen und auszugeben oder um die Leistungsspannung auszugeben oder deren Ausgeben zu stoppen. Das Ausgabeende ist mit der Sanftanlaufanpasseinheit gekoppelt und geeignet, um den Sanftanlaufstrom oder die Leistungsspannung auszugeben. Die Detektierungseinheit ist mit dem Ausgabeende gekoppelt und detektiert den Stromzustand und/oder den Spannungszustand, um das/die Detektierungssignal(e) zu erzeugen. Die Steuereinheit ist mit der Detektierungseinheit und der Sanftanlaufanpasseinheit gekoppelt, empfängt das/die Detektierungssignal(e), um die Steuersignale zu erzeugen.
  • Die Offenbarung sieht eine Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus vor, welcher eine Leistungseinheit, einen Hauptschalter, ein Ausgabeende, eine Detektierungseinheit und eine Steuereinheit umfasst. Die Leistungseinheit erzeugt eine Leistungsspannung. Der Hauptschalter ist mit der Leistungseinheit gekoppelt, empfängt die Leistungsspannung und ein (oder mehrere) Steuersignal(e) und gibt die Leistungsspannung gemäß dem Steuersignal aus oder stoppt deren Ausgabe. Das Ausgabeende ist mit dem Hauptschalter gekoppelt und geeignet, um die Leistungsspannung auszugeben. Die Detektierungseinheit ist mit dem Ausgabeende gekoppelt und detektiert den Stromzustand und/oder den Spannungszustand, um das/die Detektierungssignal(e) zu erzeugen. Die Steuereinheit ist mit der Detektierungseinheit und dem Hauptschalter gekoppelt, empfängt das/die Detektierungssignal(e), um das/die Steuersignal(e) zu erzeugen.
  • Gemäß der Leistungsversorgungsvorrichtung mit der Sanftanlauffunktion und dem Schutzmechanismen der Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt die Steuereinheit das erste Steuersignal, das zweite Steuersignal gemäß dem/den Stromdetektierungssignal(en), das/die von der Stromdetektierungseinheit erzeugt werden, um die Sanftanlaufanpasseinheit zu steuern, um eine Größenordnung des Stromwerts des Sanftanlaufstroms anzupassen, so dass die Arbeitsspannung, die durch die Spannungsstabilisierungseinheit kumuliert wurde, geeignet auf einen Wert gleich oder ähnlich dem Spannungswert der Leistungsspannung gemäß der Sanftanlaufanpasseinheit angehoben wird, wodurch der Sanftanlaufprozess beendet wird und dann die Leistungsspannung direkt zu der Spannungsstabilisierungseinheit ausgegeben wird. Daher kann ein Einschaltstrom, der bei Erzeugen eine Schaltungsfunktion beschädigt, effektiv vermieden werden. Wenn der Sanftanlaufprozess aufgrund eines äußeren Kurzschlusses fehlschlägt, kann die Steuereinheit den Ausfall detektieren und Schutzmaßnahmen ausführen, das Ausgeben der Leistung stoppen, einen Alarm erzeugen und sogar das gesamte Leistungssystem abschalten. Zusätzlich kann die Displayeinheit ferner zeigen, ob die Schaltung einen Kurzschluss hat oder anderen Bedingungen unterliegt, um die Schaltungssicherheit zu steigern. Weiterhin kann die Steuereinheit das entsprechende erste Steuersignal, das entsprechende zweite Steuersignal gemäß dem/den Stromdetektierungssignal(en) und/oder das/die Spannungsdetektierungssignal(e), die von der Spannungsdetektierungseinheit erzeugt werden, gleichzeitig erzeugen.
  • Zusätzlich detektiert die Detektierungseinheit den Stromzustand und/oder den Spannungszustand an dem Ausgabeende, um die Detektierungssignale zu erzeugen, und die Steuereinheit ermittelt den Betriebszustand der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus gemäß den Detektierungssignalen und erzeugt das entsprechende Steuersignal, um die Sanftanlaufanpasseinheit oder den Hauptschalter zu steuern, um den entsprechenden Betrieb auszuführen, um zu ermitteln, ob die Ausgangsspannung kontinuierlich bereitgestellt wird oder in den Schutzzustand gewechselt wurde. Daher kann sie effektiv und präzis das Vorliegen des Schaltungsstroms ermitteln, um den irrtümlichen Betrieb zu vermeiden, d.h. um die fälschliche Ermittlung des Kurzschlusses aufgrund des lediglich momentanen Einschaltstroms zu vermeiden. Durch den von der Sanftanlaufanpasseinheit eingeleiteten Sanftanlaufprozess oder durch Erzwingen des Einschaltens des Hauptschalters gemäß einer vorbestimmten Zeit und einem vorbestimmten Zählerstand und einem (programmierbaren) Kurzschlussschutzmechanismus wird gleichzeitig der Strom und die Energie des hohen Einschaltstroms geteilt, um zu vermeiden, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus in dem Schutzzustand gefangen bleibt.
  • Es versteht sich jedoch, dass diese Zusammenfassung eventuell nicht alle Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält, dass diese Zusammenfassung in keiner Weise einschränkend oder restriktiv gemeint ist und dass die hierin offenbarte Erfindung von einem Durchschnittsfachmann so aufgefasst wird, dass sie offensichtliche Verbesserungen und Abwandlungen daran einschließt.
  • Figurenliste
  • Die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen, die als neuartig angenommen werden, und die Elemente und/oder die Schritte, die für die beispielhaften Ausführungsformen charakteristisch sind, werden in den beigefügten Ansprüchen Die Figuren dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Die beispielhaften Ausführungsformen lassen sich sowohl hinsichtlich Aufbau als auch Arbeitsweise am besten durch Heranziehen der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen verstehen. Hierbei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Sanftanlauf und Schutz nach einer ersten Ausführungsform der Offenbarung;
    • 2 einen detaillierten Schaltplan einer Sanftanlaufeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung;
    • 3 eine schematische Darstellung einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus nach einer dritten Ausführungsform der Offenbarung;
    • 4 eine schematische Darstellung einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus nach einer vierten Ausführungsform der Offenbarung.
  • Eingehende Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nun wird die Offenbarung nachstehend unter Heranziehen der Begleitzeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, eingehender beschrieben. Diese Offenbarung kann aber in vielen unterschiedlichen Formen umgesetzt werden und sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt ist. Diese Ausführungsformen werden vielmehr vorgesehen, damit diese Offenbarung vollständig und umfassend ist, und vermitteln den Fachleuten des Gebiets den Schutzumfang der Offenbarung vollständig.
  • In der Beschreibung und den folgenden Ansprüchen werden durchgehend bestimmte Begriffe verwendet, um bestimmte Komponenten zu bezeichnen. Wie ein Fachmann erkennen wird, können Hersteller einer Komponente unterschiedliche Bezeichnungen geben. Diese Schrift soll nicht zwischen Komponenten unterscheiden, die sich in der Bezeichnung, sondern der Funktion unterscheiden. In der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden die Begriffe „enthalten/enthaltend“ sowie „umfassen/umfassend“ offen verwendet und sollten als „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt“ ausgelegt werden. „Wesentlich/im Wesentlichen“ bedeutet innerhalb eines zulässigen Fehlerbereichs, dass der Fachmann das technische Problem in einem bestimmten Fehlerbereich lösen kann, um die grundlegende technische Wirkung zu erzielen. Zusätzlich deckt der Begriff „koppeln“ oder „verbinden“ jedes direkt oder indirekt elektrisch koppelnde Mittel ab. Wenn daher eine Vorrichtung in dem Kontext mit einer anderen Vorrichtung elektrisch verbunden wird, kann die Verbindung durch eine direkte elektrische Verbindung oder durch eine direkte elektrische Verbindung über andere Vorrichtungen und Verbindungen erfolgen. Die folgende Beschreibung ist die Methode zum Ausführen der Erfindung, die als beste erachtet wurde. Diese Beschreibung dient dem Zweck der Veranschaulichung der allgemeinen Grundsätze der Erfindung sollte nicht einschränkend gesehen werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird am besten durch Heranziehen der beigefügten Ansprüche ermittelt.
  • Zudem sollen die Begriffe „umfassen“, „enthalten“ und jede Variante derselben ein nicht ausschließliches Einbeziehen abdecken. Ein Prozess, ein Verfahren, ein Objekt oder eine Vorrichtung, der/die/das eine Reihe von Elementen umfasst, umfasst daher nicht nur diese Elemente, sondern umfasst auch andere nicht ausdrücklich genannte Elemente oder kann inhärente Elemente des Prozesses, des Verfahrens, des Objekts oder der Vorrichtung umfassen. Werden keine weiteren Einschränkungen gemacht, schließt ein Element, das durch „umfasst ein/eine/einen...“ beschränkt ist, nicht aus, dass in dem Prozess, dem Verfahren, dem Erzeugnis oder der Vorrichtung, der/die/das das Element umfasst, andere ähnliche Elemente vorhanden sind.
  • In der folgenden Ausführungsform werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um durchwegs die gleichen oder ähnlichen Elemente zu bezeichnen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Sanftanlauf und Schutz nach einer ersten Ausführungsform der Offenbarung. Die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 der Ausführungsform kann einem Verbraucher 190 Leistung liefern, so dass der Verbraucher 190 normal arbeiten kann. In der Ausführungsform umfasst der Verbraucher 190 eine Spannungsstabilisierungseinheit 191 und eine Verbrauchereinheit 192, die parallel geschaltet sind. Wobei die Spannungsstabilisierungseinheit 191 beispielsweise ein Kondensator ist und eine spannungsstabilisierende Wirkung aufweist und die Verbrauchereinheit 192 beispielsweise ein Motorsteuergerät, ein Motor oder ein Server oder auch eine Batterie als zu ladender Verbraucher ist.
  • Die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 umfasst eine Leistungseinheit 110, eine Sanftanlaufanpasseinheit 120, eine Stromdetektierungseinheit 130 und eine Steuereinheit 140.
  • Die Leistungseinheit 110 erzeugt eine Leistungsspannung, die unter Überwachung stehen und eine bekannte Spannung sein könnte. In der Ausführungsform ist die Leistungseinheit 110 beispielsweise eine Leistungsversorgung oder eine Batterie oder ein Ladegerät und erzeugt eine Leistungsspannung mit großer Leistung, die dem Verbraucher 190 zur Nutzung bereitgestellt wird.
  • Die Sanftanlaufanpasseinheit 120 ist mit der Leistungseinheit 110 gekoppelt, empfängt die Leistungsspannung, ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal und wandelt die Leistungsspannung in einen Sanftanlaufstrom gemäß dem ersten Steuersignal und dem zweiten Steuersignal um, um den Sanftanlaufstrom anzupassen und zu der Spannungsstabilisierungseinheit 191 auszugeben oder um die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit 191 auszugeben. Wenn also beispielsweise die Sanftanlaufanpasseinheit 120 den Sanftanlaufbetrieb aufnimmt, kann die Sanftanlaufanpasseinheit 120 den Sanftanlaufstrom gemäß dem ersten Steuersignal und dem zweiten Steuersignal der Steuereinheit 140 erzeugen.
  • Die Stromdetektierungseinheit 130 ist mit der Leistungseinheit 110 gekoppelt und geeignet, um an die Spannungsstabilisierungseinheit 191 anzubinden, misst einen Strom einer zwischen der Leistungseinheit 110 und der Spannungsstabilisierungseinheit 191 ausgebildeten Schleife (d.h. einer Systemschleife), um das/die Stromdetektierungssignal(e) zu erzeugen. In dem Sanftanlaufprozess kann/können das/die Stromdetektierungssignal(e) spezifisch einen Zustand des Stroms zwischen der Leistungseinheit 110 und der Spannungsstabilisierungseinheit 191 wiedergeben.
  • Die Steuereinheit 140 ist mit der Stromdetektierungseinheit 130 gekoppelt, empfängt das/die Stromdetektierungssignal(e), um das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal zu erzeugen. D.h. die Steuereinheit 140 erzeugt das entsprechende erste Steuersignal und das entsprechende zweite Steuersignal gemäß dem Zustand des Stroms in dem/den Stromdetektierungssignal(en), um den Betrieb der Sanftanlaufanpasseinheit 120 zu steuern, d.h. beispielsweise durch einen Widerstand in der Sanftanpasseinheit, um den Sanftanlaufstrom zu erzeugen, so dass eine durch die Spannungsstabilisierungseinheit 190 erzeugte Arbeitsspannung schnell auf einen Spannungswert angehoben werden kann, der der Leistungsspannung entspricht. In der Ausführungsform ist die Steuereinheit 140 beispielsweise ein Mikrocontroller oder ein Mikroprozessor.
  • In dem gesamten Betrieb der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 und dem Verbraucher 190 gibt die Leistungseinheit 110 zunächst die Leistungsspannung ist, und die Arbeitsspannung an der Spannungsstabilisierungseinheit 191 wird zu diesem Zeitpunkt nicht erzeugt, wie etwa 0V. Die Sanftanlaufanpasseinheit 120 erzeugt beispielsweise einen anfänglichen Sanftanlaufstrom, der von der Widerstandsnennleistung gemäß dem ersten Steuersignal und dem zweiten Steuersignal vorgegeben wird, so dass die Arbeitsspannung der Spannungsstabilisierungseinheit 191 allmählich hergestellt wird.
  • Dann kann die Steuereinheit 140 eine Logikermittlung gemäß einem Überwachungsergebnis der Stromdetektierungseinheit 130 ausführen, um die Logikpegel des ersten Steuersignals und des zweiten Steuersignals anzupassen, um zu prüfen, ob die Sanftanlaufanpasseinheit 120 weiter den Sanftanlaufstrom erzeugt. Wenn also der Sanftanlaufprozess nicht beendet ist, erzeugt die Sanftanlaufanpasseinheit 120 weiter den Sanftanlaufstrom. Wenn der Sanftanlaufprozess beendet ist, leitet die Sanftanlaufanpasseinheit 120 (unter Einschalten des Hauptschalters) die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit 191 weiter und stoppt das Ausgeben des Sanftanlaufstroms. Zusätzlich wird die von der Spannungsstabilisierungseinheit 191 hergestellte Arbeitsspannung der Verbrauchereinheit 192 zugeführt, so dass die Verbrauchereinheit 192 normal arbeiten kann.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung erzeugt die Steuereinheit 140 das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal gemäß dem Stromdetektierungssignal, um die Sanftanlaufanpasseinheit 120 zu steuern, um den Sanftanlaufstrom zu erzeugen, so dass die von der Spannungsstabilisierungseinheit 191 erzeugte Arbeitsspannung allmählich auf einen Wert ähnlich dem Spannungswert der Leistungsspannung angehoben wird. Damit wird der Sanftanlaufprozess beendet, dann wird die Sanftanlaufanpasseinheit 120 gesteuert, um die Leistungsspannung direkt zu der Spannungsstabilisierungseinheit 191 auszugeben, die die Arbeitsspannung der Verbrauchereinheit 192 liefert. Daher kann der Sanftanlaufprozess das Auftreten des Einschaltstroms reduzieren oder begrenzen, um die Schaltungssicherheit zu verbessern.
  • Die Steuereinheit 140 kann ferner weiterhin einen Stromwert des Stromdetektierungssignals von der Stromdetektierungseinheit 130 mit einem vorgegebenen Stromwert (bspw. Schwellenwert eines Kurzschlussstroms unter Sanftanlaufprozess mit der Impedanz der Sanftanlaufschaltung) während des Sanftanlaufprozesses vergleichen, um festzustellen, ob an der externen Schaltung oder Verbraucherseite ein Kurzschlusszustand vorliegt, und erzeugt demgemäß ein drittes Steuersignal Wenn beispielsweise der Stromwert des Stromdetektierungssignals kleiner als der vorgegebene Stromwert (d.h. der vorgegebene Kurzschluss-Stromwert) unter dem Sanftanlaufprozess ist, zeigt dies an, dass kein Kurzschluss vorliegt, und somit erzeugt die Steuereinheit 140 beispielsweise das dritte Steuersignal mit dem niedrigen Logikpegel; wenn der Stromwert des Stromdetektierungssignals größer als der vorgegebene Stromwert (d.h. der vorgegebene Kurzschluss-Stromwert) unter dem Sanftanlaufprozess ist, zeigt dies an, dass ein Kurzschluss vorliegt, die Steuereinheit 140 erzeugt beispielsweise das dritte Steuersignal mit dem hohen Logikpegel.
  • Die vorstehende Vorgehensweise zeigt einen Prädetektionsmechanismus für externen Kurzschluss während eines Sanftanlaufprozesses unter bekannter Leistungseinheitsspannung, Sanftanlaufimpedanz und vorgegebenen Stromwert vor Einschalten des Hauptschalters an. Diese Vorgehensweise kann somit einen Kurzschlusszustand während des Sanftanlaufprozesses vorab detektieren und das Einschalten der Sanftanlaufanpasseinheit 120 (mit dem Hauptschalter) stoppen, um das Erfolgen eines echten Kurzschlusszustands zu vermeiden.
  • Wenn also eine beschädigte oder kurzgeschlossene Verbrauchervorrichtung (d.h. der Verbraucher 190), die mit der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 verbunden ist, vorliegt, kann die Steuereinheit 140 eine Prädetektion der „Schleifenimpedanz des externen Systems“ vornehmen, bevor sie in der Sanftanlaufanpasseinheit 120 entscheidet, den Hauptschalter einzuschalten oder nicht. (Dies wird als „Prädetektion der Kurzschlussfunktion der Schleife des externen Systems“ bezeichnet). Wenn die Steuereinheit 140 (mit dem Prädetektionsmechanismus) feststellt, dass dieser externe Kurzschluss im gesamten System vorliegt, wird die Sanftanlaufanpasseinheit 120 (die den Hauptschalter umfasst) nicht eingeschaltet, und dies kann das Auftreten des Kurzschlusszustands vermeiden.
  • Ferner umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 eine Displayeinheit 150. Die Displayeinheit 150 ist mit der Steuereinheit 140 gekoppelt, empfängt das von der Steuereinheit 140 erzeugte dritte Steuersignal, um das dritte Steuersignal anzuzeigen. Wobei die Displayeinheit 150 beispielsweise eine Anzeigeleuchte ist. Wenn die Displayeinheit 150 beispielsweise das dritte Steuersignal mit niedrigem Logikpegel empfängt, leuchtet die Displayeinheit 150 nicht auf. Dies zeigt somit an, dass in der Schaltung kein Kurzschluss auftritt. Wenn die Displayeinheit 150 das dritte Steuersignal mit hohem Logikpegel empfängt, leuchtet die Displayeinheit 150 auf. Sie zeigt somit an, dass in der Schaltung ein Kurzschluss vorliegt, wodurch dem Nutzer mitgeteilt wird, einen folgenden Reparaturprozess für die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 oder den Verbraucher 190 derselben auszuführen. Die Ausführungsform kann daher weiterhin anzeigen, ob der Kurzschluss in der Schaltung erfolgt, wodurch die Nutzungssicherheit der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 oder des gesamten Systems verbessert wird.
  • Zusätzlich umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 weiterhin eine Spannungsdetektierungseinheit 160. Die Spannungsdetektierungseinheit 160 ist mit der Steuereinheit 140 gekoppelt und geeignet, um parallel an die Spannungsstabilisierungseinheit 191 zu koppeln (d.h. an zwei Anschlüsse der Spannungsstabilisierungseinheit 191 zu koppeln), misst die Arbeitsspannung an der Spannungsstabilisierungseinheit 191, um das Spannungsdetektierungssignal zu der Steuereinheit 140 zu erzeugen, wodurch ein folgender Prozess ausgeführt wird. Bei dem Sanftanlaufprozess kann das Spannungsdetektierungssignal spezifisch einen Zustand der hergestellten Arbeitsspannung an der Spannungsstabilisierungseinheit 191 wiedergeben. In der Ausführungsform kann ferner in dem Sanftanlaufprozess die Steuereinheit 140 die hergestellte Arbeitsspannung an der Spannungsstabilisierungseinheit 191 gemäß dem Spannungsdetektierungssignal überwachen, das von der Spannungsdetektierungseinheit 160 bereitgestellt wird, so dass die Steuereinheit 140 das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal erzeugen kann, um die Sanftanlaufanpasseinheit 120 gemäß dem Stromdetektierungssignal und dem Spannungsdetektierungssignal gleichzeitig zu steuern, um die Ausgabe des Sanftanlaufstroms anzupassen. In einer anderen Ausführungsform kann nach dem Ende des Sanftanlaufs die Spannungsdetektierungseinheit 160 die Leistungsspannung der Leistungseinheit 110 oder des Ausgabeendes weiter überwachen und die Steuereinheit 140 kann abhängig von den Gegebenheiten andere Überspannungs- oder Unterspannungsschutzsignale ausgeben.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist weiterhin die Sanftanlaufanpasseinheit 120 ausgelegt, um an einen Pluspol der Leistungseinheit 110 anzubinden, und die Stromdetektierungseinheit 130 ist ausgelegt, um an einen Minuspol der Leistungseinheit 110 anzubinden, ist aber nicht auf die Offenbarung beschränkt. Die Sanftanlaufanpasseinheit 120 und die Stromdetektierungseinheit 130 können die Konfigurationsposition ändern, d.h. die Sanftanlaufanpasseinheit 120 ist ausgelegt, um an einen Minuspol der Leistungseinheit 110 anzubinden, und die Stromdetektierungseinheit 130 ist ausgelegt, um an einen Pluspol der Leistungseinheit 110 anzubinden, und es wird ebenfalls der gleiche Nutzeffekt erreicht. Die Ausführungsform des Systemaufbaus nach Änderung kann immer noch auf die Beschreibung von 1 Bezug nehmen, und auf die Beschreibung derselben wird verzichtet.
  • 2 zeigt einen detaillierten Schaltplan einer Sanftanlaufeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung. Die Sanftanlaufanpasseinheit 120 umfasst eine erste Schalteinheit 210 (die der Hauptschalter ist) und eine Stromanpasseinheit 220.
  • Die erste Schalteinheit 210 ist mit der Leistungseinheit 110 und der Steuereinheit 140 gekoppelt und geeignet, um an die Spannungsstabilisierungseinheit 191 anzubinden, empfängt die Leistungsspannung und das erste Steuersignal und gibt die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit 191 gemäß dem ersten Steuersignal aus oder stoppt das Ausgeben derselben zu dieser.
  • Die Stromanpasseinheit 220 ist mit der Steuereinheit 140 gekoppelt und ist mit der ersten Schalteinheit 210 parallel gekoppelt, empfängt die Leistungsspannung und das zweite Steuersignal und wandelt die Leistungsspannung in den Sanftanlaufstrom um, um den Sanftanlaufstrom zu der Spannungsstabilisierungseinheit 191 zu erzeugen.
  • Ferner umfasst die Stromanpasseinheit 220 einen ersten Widerstand R1 und eine zweite Schalteinheit S2. Der erste Widerstand R1 weist eine erste Klemme und eine zweite Klemme auf, die erste Klemme des ersten Widerstands R1 ist mit der Leistungseinheit 110 gekoppelt.
  • Die zweite Schalteinheit S2 ist mit der zweiten Klemme des ersten Widerstands R1, der Steuereinheit 140 und der Spannungsstabilisierungseinheit 191 gekoppelt und empfängt das zweite Steuersignal C2. Die zweite Schalteinheit S2 empfängt ein zweites Steuersignal C, um gemäß einer Steuerung des zweiten Steuersignals C2 zu leiten oder nicht zu leiten.
  • Die zweite Schalteinheit S2 ist ein MOSFET, etwa ein P-Typ-MOSFET. Eine erste Klemme der zweiten Schalteinheit S2 (d.h. ein Gate des P-Typ-MOSFET) empfängt das zweite Steuersignal C2, eine zweite Klemme der zweiten Schalteinheit S2 (d.h. eine Source des P-Typ-MOSFET) ist mit dem ersten Widerstand R1 gekoppelt und eine dritte Klemme der zweiten Schalteinheit S2 (d.h. ein Drain des P-Typ-MOSFET) ist mit der Spannungsstabilisierungseinheit 191 gekoppelt. In einer anderen Ausführungsform kann die zweite Schalteinheit S2 ebenfalls durch einen N-Typ-MOSFET umgesetzt sein.
  • Zusätzlich ist in der Ausführungsform die erste Schalteinheit 210 ein MOSFET, etwa ein P-Typ-MOSFET. Eine erste Klemme der ersten Schalteinheit 210 (d.h. ein Gate des P-Typ-MOSFET) empfängt das erste Steuersignal C1, eine zweite Klemme der ersten Schalteinheit 210 (d.h. eine Source des P-Typ-MOSFET) ist mit der Leistungseinheit 110 gekoppelt und eine dritte Klemme der ersten Schalteinheit 210 (d.h. ein Drain des P-Typ-MOSFET) ist mit der Spannungsstabilisierungseinheit 191 gekoppelt. Ferner ist die erste Schalteinheit 210 ein MOSFET mit großer Leistung.
  • Wenn bei dem gesamten Betrieb die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz 100 zu arbeiten beginnt, erzeugt die Steuereinheit 140 beispielsweise das erste Steuersignal C1 mit hohem Logikpegel und das zweite Steuersignal C2 mit niedrigem Logikpegel, so dass die erste Schalteinheit 210 nicht leitet und die zweite Schalteinheit S2 leitet. Ein von dem Sanftanlaufstrom durchflossener Pfad ist somit der erste Widerstand R1 und die zweite Schalteinheit S2, so dass die Arbeitsspannung an der Spannungsstabilisierungseinheit 191 auf einen Spannungswert nahe der Leistungsspannung angehoben werden kann.
  • Wenn dann die Arbeitsspannung der Spannungsstabilisierungseinheit 191 nahe oder nahezu gleich der Leistungsspannung ist, erzeugt die Steuereinheit 140 beispielsweise das Steuersignal C1 mit dem niedrigen Logikpegel, um die erste Schalteinheit 210 einzuschalten, so dass die erste Schalteinheit 210 leitet, und erzeugt beispielsweise das zweite Steuersignal C2 mit hohem Logikpegel, so dass die zweite Schalteinheit S2 nicht leitet, um die Stromanpasseinheit 220 abzuschalten. Damit ist der Sanftanlaufprozess beendet, so dass die Leistungseinheit 100 direkt mit der Spannungsstabilisierungseinheit 191 verbunden ist, um der Verbrauchereinheit 192 Arbeitsspannung zu liefern. Daher arbeitet der Sanftanlaufstrom innerhalb des zulässigen Höchstwerts durch die Leistungsangabe des Widerstands durch den Widerstand in der Stromanpasseinheit 220. Der Sanftanlaufstrom stellt an der Spannungsstabilisierungseinheit 191 allmählich die Arbeitsspannung her. Wenn die Arbeitsspannung an der Spannungsstabilisierungseinheit 191 nahe oder nahezu gleich dem Spannungswert der Leistungsspannung ist, kann die erste Schalteinheit 210 leiten, wodurch das Erzeugen eines Einschaltstroms vermieden wird, der die Schaltungsfunktion beschädigen könnte, um die Schaltungssicherheit zu verbessern.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus nach einer dritten Ausführungsform der Offenbarung. Die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 umfasst eine Leistungseinheit 310, eine Sanftanlaufanpasseinheit 320, ein Ausgabeende 330, eine Detektierungseinheit 340 und eine Steuereinheit 350.
  • Die Leistungseinheit 310 erzeugt eine Leistungsspannung. In der Ausführungsform ist die Leistungseinheit 310 beispielsweise eine Leistungsversorgung oder eine Batterie oder ein Ladegerät und kann eine Leistungsspannung mit großer Leistung erzeugen, die dem Verbraucher zur Nutzung bereitgestellt wird.
  • Die Sanftanlaufanpasseinheit 320 ist mit der Leistungseinheit 310 gekoppelt, empfängt die Leistungsspannung und ein oder mehrere Steuersignale und wandelt die Leistungsspannung gemäß dem/den Steuersignal(en) in den Sanftanlaufstrom um, um den Sanftanlaufstrom anzupassen und auszugeben oder um die Leistungsspannung auszugeben. D.h. die Sanftanlaufanpasseinheit 320 wird von dem/den Steuersignal(en) gesteuert, um eine Größenordnung des Sanftanlaufstroms anzupassen oder die Leistungsspannung direkt auszugeben oder deren Ausgabe zu stoppen.
  • Ferner umfasst die Sanftanlaufanpasseinheit 320 einen Hauptschalter 321 und eine Stromanpasseinheit 322. Der Hauptschalter 321 ist mit der Leistungseinheit 310, der Steuereinheit 350 und dem Ausgabeende 330 gekoppelt. Die Stromanpasseinheit 322 ist mit der Steuereinheit 350 gekoppelt und ist parallel mit dem Hauptschalter 321 gekoppelt. Wenn beispielsweise die Sanftanlaufanpasseinheit 320 beginnt, den Sanftanlaufprozess laufen zu lassen, kann die Steuereinheit 350 den Hauptschalter 321 steuern, um die Stromanpasseinheit 322 abzuschalten und zu steuern, um den Stromwert des Sanftanlaufstroms gemäß unterschiedlichen Steuersignalen dynamisch zu steuern. Wenn der Sanftanlaufprozess beendet ist, schaltet der Hauptschalter 321 alternativ die Leistungsspannung ein und gibt sie direkt aus und der Betrieb der Stromanpasseinheit 322 wird abgeschaltet. Wenn alternativ während des Sanftanlaufprozesses die Steuereinheit 350 entdeckt, dass der Sanftanlaufprozess gescheitert ist und nicht normal beendet wird, etwa der Kurzschluss von der externen Schaltung oder dem externen Verbraucher, dann schaltet die Steuereinheit 350 den Hauptschalter 321 und den Betrieb der Stromanpasseinheit 322 ab, d.h. die Ausgabe der Leistungsspannung wird am Ausgabeende abgeschaltet.
  • Das Ausgabeende 330 ist mit der Sanftanlaufanpasseinheit 320 gekoppelt und geeignet, um den Sanftanlaufstrom oder die Leistungsspannung auszugeben. Das Ausgabeende 330 ist ebenfalls geeignet, um an den Verbraucher anzubinden, um den Sanftanlaufstrom oder die Leistungsspannung zu dem Verbraucher auszugeben.
  • Die Detektierungseinheit 340 ist mit dem Ausgabeende 330 gekoppelt und detektiert einen Stromzustand und/oder einen Spannungszustand des Ausgabeendes 330, um Detektierungssignale zu erzeugen. Wobei der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes 330 beispielsweise den Stromwert des Sanftanlaufstroms und/oder einen Spannungswert des Ausgabeendes 330 und einige Detektierungssignale/-vorgänge, die von Spannungs- und/oder Stromschutzschaltungen (etwa ein Überstrom oder ein Kurzschluss) in der Detektierungseinheit erzeugt werden, umfasst. Beispielsweise werden die Detektierungssignale/-vorgänge der Schutzschaltung mit Überstrom- oder Kurzschlussschutz erzeugt wenn, das Ausgabeende 330 mit dem Verbraucher verbunden wird, nachdem die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 bereits arbeitet.
  • Die Steuereinheit 350 ist mit der Detektierungseinheit 340 und der Sanftanlaufanpasseinheit 320 gekoppelt, empfängt das/die Detektierungssignal(e), um die Steuersignale zu erzeugen. Wenn also die Steuereinheit 350 das/die Detektierungssignal(e) empfängt, kann die Steuereinheit 350 einen Betrieb der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 ermitteln, um die Steuersignale gemäß der aktuellen Betriebssituation oder dem Zustand des Systems (etwa der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300) entsprechend zu erzeugen, d.h. die Änderung des Stromwerts und/oder des Spannungswerts, diejenigen Eingänge der Detektierungssignale/-vorgänge, die von Spannungs- und/oder Stromschutzschaltungen erzeugt werden. Der vorstehende Betriebszustand umfasst beispielsweise, ob der Sanftanlaufbetrieb der Sanftanlaufanpasseinheit 320 beendet ist, ob das Ausgabeende 330 mit dem Verbraucher verbunden ist, wenn die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 bereits betrieben wird, oder ob eine Bedingung zum Auslösen des Kurzschlussschutzes aktiviert ist, wenn die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 erstmals einen Verbraucherstrom detektiert.
  • In dem gesamten Betrieb wird angenommen, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 zuverlässig mit dem Verbraucher verbunden ist, d.h. dass das Ausgabeende 330 mit dem Verbraucher verbunden ist. Der Bediener startet das Betreiben der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 und dann erzeugt die Steuereinheit 350 die Steuersignale zu der Sanftanlaufanpasseinheit 320, um den Sanftanlaufbetrieb auszuführen. D.h. die Sanftanlaufanpasseinheit 320 kann gesteuert werden, um den Sanftanlaufstrom anzupassen und auszugeben, und der Sanftanlaufstrom wird durch das Ausgabeende 330 zu dem Verbraucher ausgegeben. Dann kann die Detektierungseinheit 340 den Stromzustand und/oder den Spannungszustand des Ausgabeendes 330 detektieren, um die Detektierungssignale zu der Steuereinheit 350 entsprechend zu erzeugen, damit die Steuereinheit 350 entsprechende Verarbeitungsprozesse ausführt, wodurch die Wirkung der Überwachung und des Schutzes erreicht wird.
  • Während des Sanftanlaufprozesses überwacht die Steuereinheit 350 durch die Detektierungseinheit 340 weiter, ob der Stromwert des Sanftanlaufstroms zu dem Ausgabeende 330 normal ist. Wenn der detektierte Stromwert des Sanftanlaufstroms zu dem Ausgabeende 330 normal ist, kann die Steuereinheit 350 beispielsweise entsprechende Steuersignale erzeugen, um die Sanftanlaufanpasseinheit 320 zum Anpassen der Größenordnung des entsprechenden Sanftanlaufstroms zu steuern, so dass die Arbeitsspannung des Verbrauchers allmählich auf einen Wert gleich oder nahe dem Spannungswert der Leistungsspannung angehoben wird. Wenn der Sanftanlaufprozess beendet ist, kann die Steuereinheit 350 das entsprechende Steuersignal zu der Sanftanlaufanpasseinheit 320 erzeugen, um die Leistungsspannung direkt zu dem Verbraucher auszugeben.
  • Wenn ferner während des Sanftanlaufprozesses der Stromwert der von der Detektierungseinheit 340 erzeugten Detektierungssignale nicht der Wert des erwarteten Sanftanlaufstroms ist und der Stromwert größer als ein vorgegebener Sanftanlaufstromwert ist, zeigt dies an, dass die Schaltung ein Kurzschlussproblem haben könnte. Wenn nach einer vorgegebenen Überwachungszeit die Steuereinheit 350 ermittelt, dass der Stromwert des empfangenen Detektierungssignals desselben immer noch größer als der vorgegebene Stromwert ist, zeigt dies an, dass die Systemschaltung ein Kurzschlussproblem hat. Dann erzeugt die Steuereinheit 350 die entsprechenden Steuersignale, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 das Ausgeben des Sanftanlaufstroms stoppt oder vollständig abgeschaltet wird oder einen Alarm erzeugt, der anzeigt, dass die Schaltung ein Kurzschlussproblem hat, um den Bediener zu informieren, einen anschließenden Reparaturprozess für die Leistungsversorgungsvorrichtung des Schutzmechanismus 300 oder den Verbraucher derselben auszuführen.
  • In einer anderen Ausführungsform beschreibt diese Ausführungsform, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 bei Beginn des Betriebs nicht mit dem Verbraucher verbunden ist, d.h. das Ausgabeende 330 ist nicht mit dem Verbraucher verbunden. Der Bediener startet das Betreiben der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300, die Steuereinheit 350 steuert die Sanftanlaufanpasseinheit 320, um den Sanftanlaufprozess auszuführen. Dann überwacht die Steuereinheit 350 durch die Detektierungseinheit 340 weiter, ob der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes 330 normal ist, und die Steuereinheit 350 kann feststellen, dass das Ausgabeende 330 nicht mit dem Verbraucher verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuereinheit 350 zu einem anfänglichen Zustand des Sanftanlaufprozesses zurückkehren, d.h. der Hauptschalter 321 ist nicht eingeschaltet, es wird nur ein beschränkter Stromweg mit dem Widerstand des Sanftanlaufprozesses gestartet und aktiviert, und sie wartet, um an den Verbraucher anzubinden, um bei Anschluss des Verbrauchers den Sanftanlaufprozess erneut auszuführen. Wenn eine Wartezeit eine vorgegebene „Leerlaufzeit“ ohne Anschluss des Verbrauchers übersteigt, erzeugt die Steuereinheit 350 die entsprechenden Steuersignale, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 ganz abgeschaltet und der Leistungsverbrauch eingespart werden kann.
  • In einer anderen Situation, in der die Wartezeit nicht die vorgegebene „Leerlaufzeit“ ohne Anschluss des Verbrauchers übersteigt, verbindet der Bediener den Verbraucher mit der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300, d.h. der Verbraucher wird mit dem Ausgabeende 330 verbunden. Da die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 sich bereits in dem Anfangszustand des Sanftanlaufprozesses befindet, kann die Detektierungseinheit 340 den Sanftanlaufstromwert von der Detektierungseinheit 340 detektieren, wenn der Verbraucher angeschlossen ist. Die Steuereinheit 350 kann somit die entsprechenden Steuersignale erzeugen, um den Sanftanlaufprozess zu beenden und zu überwachen, dass der Sanftanlaufprozess normal ist. Wenn der Sanftanlaufstromwert größer als der vorgegebene Sanftanlaufstromwert der Steuereinheit 350 ist, zeigt dies an, dass die externe Verbraucherschaltung einen Kurzschluss hat. Dann erzeugt die Steuereinheit 350 die entsprechenden Steuersignale, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 das Ausgeben des Sanftanlaufstroms stoppt oder vollständig abgeschaltet wird oder einen Alarm erzeugt, um anzuzeigen, dass die Schaltung einen Kurzschluss hat, um den Bediener zu informieren, einen anschließenden Reparaturprozess für die Leistungsversorgungsvorrichtung des Schutzmechanismus 300 oder den Verbraucher derselben auszuführen.
  • In einer anderen Situation wird angenommen, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 nicht mit dem Verbraucher verbunden ist, d.h. dass das Ausgabeende 330 nicht mit dem Verbraucher verbunden ist. Der Bediener beginnt mit dem Betreiben der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300, so dass die Steuereinheit 350 die Sanftanlaufanpasseinheit 320 steuert, um den Sanftanlaufprozess auszuführen, um den Sanftanlaufprozess zu beenden, und steuert den Hauptschalter 321, um ihn einzuschalten, um die Leistungsspannung direkt auszugeben. Dann überwacht die Steuereinheit 350 durch die Detektierungseinheit 340 weiter, ob der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes 330 normal ist oder nicht und wartet auf einen Anschluss an den Verbraucher. Wenn die Wartezeit die vorgegebene „Leerlaufzeit“ ohne Anschluss des Verbrauchers übersteigt, erzeugt die Steuereinheit 350 die entsprechenden Steuersignale, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 ganz abgeschaltet und der Leistungsverbrauch eingespart werden kann.
  • In einer anderen Situation, in der die Wartezeit nicht die vorgegebene „Leerlaufzeit“ ohne Anschluss des Verbrauchers übersteigt, verbindet der Bediener den Verbraucher mit der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300, d.h. der Verbraucher wird mit dem Ausgabeende 330 verbunden. Da die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 bereits den Sanftanlaufprozess beendet und der Hauptschalter 321 eingeschaltet ist und die Detektierungseinheit 340 weiter den Stromzustand und/oder den Spannungszustand des Ausgabeendes 330 detektiert und die Detektierungssignale zu der Steuereinheit 350 erzeugt, um einen anschließenden Prozess auszuführen. Wenn dann der Stromwert der von der Detektierungseinheit 340 erzeugten Detektierungssignale plötzlich steigt und der Stromwert größer als ein vorgegebener Kurzschlussstromwert der Steuereinheit 350 während des Sanftanlaufprozesses ist, zeigt dies an, dass die Schaltung den Einschaltstrom aufweisen könnte oder das Kurzschlussproblem haben könnte. Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuereinheit 350 den Kurzschlussschutz durch Abschalten des Hauptschalters 321 beginnen, und startet den Sanftanlaufprozess erneut, um den Einschaltstrom zu begrenzen oder den Kurzschlussschutz auszuführen.
  • Während des Neustarts des Sanftanlaufprozesses kann die Steuereinheit 350 danach den Stromwert der von der Detektierungseinheit 340 erzeugten Detektierungssignale weiter überwachen. Wenn der Stromwert des Detektierungssignals kleiner als der vorgegebene Sanftanlaufstromwert ist, zeigt dies an, dass die Schaltung keinen Kurzschluss hat, d.h. der plötzlich angestiegene vorstehende Stromwert ist ein momentaner Einschaltstrom. Dann erzeugt die Steuereinheit 350 das entsprechende Steuersignal, um die Sanftanlaufanpasseinheit 320 zu steuern, um den Sanftanlaufprozess weiter auszuführen. Wenn während des Neustarts des Sanftanlaufprozesses der Stromwert der von der Detektierungseinheit 340 erzeugten Detektierungssignale größer als der vorgegebene Sanftanlaufstrom ist, zeigt dies an, dass die Schaltung einen Kurzschluss hat. Damit erzeugt die Steuereinheit 350 das entsprechende Steuersignal, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 das Ausgeben des Sanftanlaufstroms stoppt oder vollständig abgeschaltet wird oder einen Alarm erzeugt, um anzuzeigen, dass die Schaltung einen Kurzschluss hat, um den Bediener zu informieren, einen anschließenden Reparaturprozess für die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 oder den Verbraucher derselben auszuführen. Alternativ kann die Steuereinheit 350 die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 in dem Schutzzustand festhalten oder kann die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 300 vollständig abschalten, um Leistungsverbrauch einzusparen.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus nach einer vierten Ausführungsform der Offenbarung. Die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 umfasst eine Leistungseinheit 410, einen Hauptschalter 420, ein Ausgabeende 430, eine Detektierungseinheit 440 und eine Steuereinheit 450.
  • Die Leistungseinheit 410 erzeugt eine Leistungsspannung. In der Ausführungsform ist die Leistungseinheit 410 beispielsweise eine Leistungsversorgung oder eine Batterie oder ein Ladegerät und erzeugt eine Leistungsspannung mit großer Leistung, die dem Verbraucher bereitzustellen ist.
  • Der Hauptschalter 420 ist mit der Leistungseinheit 410 gekoppelt, empfängt die Leistungsspannung und ein Steuersignal und gibt die Leistungsspannung gemäß dem Steuersignal aus. In der Ausführungsform ist der Hauptschalter 420 beispielsweise ein MOSFET. Gemäß einer Steuerung des/der Steuersignals/Steuersignale leitet der Hauptschalter 420 leitet oder leitet nicht, um die Leistungsspannung entsprechend zu dem Ausgabeende auszugeben oder nicht auszugeben.
  • Das Ausgabeende 430 ist mit dem Hauptschalter 420 gekoppelt und geeignet, um die Leistungsspannung auszugeben. Das Ausgabeende 430 ist ebenfalls geeignet, um an den Verbraucher anzubinden, um die Leistungsspannung zu dem Verbraucher auszugeben.
  • Die Detektierungseinheit 440 ist mit dem Ausgabeende 430 gekoppelt und detektiert den Stromzustand und/oder den Spannungszustand des Ausgabeendes 430, um Detektierungssignale zu erzeugen. Wobei der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes 430 beispielsweise den Strom- und/oder Spannungswert des Ausgabeendes 430 und die Detektierungssignale/-vorgänge, die von den Schutzschaltungen erzeugt werden (etwa ein Überstrom oder eine Kurzschlussschutzschaltung) umfasst. Beispielsweise werden die Detektierungssignale/-vorgänge der Schutzschaltung mit Überstrom- oder Kurzschlussschutz erzeugt wenn, das Ausgabeende 430 mit einem Verbraucher verbunden wird, nachdem die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 bereits arbeitet.
  • Die Steuereinheit 450 ist mit der Detektierungseinheit 440 und dem Hauptschalter 420 gekoppelt, empfängt die Detektierungssignale, um das/die Steuersignal(e) zu erzeugen. D.h. wenn die Steuereinheit 450 die Detektierungssignale empfängt, kann die Steuereinheit 450 die entsprechenden Steuersignale gemäß der Änderung des Stromwerts und/oder des Spannungswerts der Detektierungssignale oder dem aktuellen Betriebszustand der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 ermitteln und erzeugen. Der vorstehende Betriebszustand umfasst beispielsweise, ob das Ausgabeende 430 mit dem Verbraucher verbunden ist, bevor oder nachdem die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 zu arbeiten beginnt, oder ob es zu dem Kurzschluss kommt, wenn oder nachdem die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 mit dem Verbraucher verbunden wird. Dies bedeutet, dass der Steuermechanismus in der Steuereinheit 450 entsprechend dem aktuellen Betriebszustand der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus „dynamisch“ ausgelegt und „umprogrammiert“ werden könnte. D.h. wenn die Steuereinheit 450 die Detektierungssignale empfängt, kann die Steuereinheit 450 das entsprechende Steuersignal gemäß dem aktuellen Einstellungswert oder dem Zustand des Steuermechanismus der Steuereinheit 450 erzeugen. Beispielsweise arbeitet die Leistungsversorgungsvorrichtung 400 mit dem Schutzmechanismus für die erstmalige Initialisierung des Systembetriebs während der Einschaltphase, der Einstellungswert „Kurzschlussstrom-Schutzschwellenwert“ und/oder „Kurzschlussschutz-Verzögerungszeitschwellenwert“ in der Steuereinheit 450 können als niedrigerer Wert mit höherer Empfindlichkeit eingestellt werden, um die Stromgrößenordnung und Energie des Einschaltstroms bei angeschlossenem Verbraucher zu teilen. Nach Beenden des Prozesses zum Reduzieren und Teilen des Einschaltstroms kann der Einstellungswert des „KurzschlussstromSchutzschwellenwerts“ und/oder des „KurzschlussschutzVerzögerungszeitschwellenwerts“ in der Steuereinheit 450 auf einen höheren Wert mit einer geringeren Empfindlichkeit gestellt werden, um den Kurzschlussschutz unter dem normalen Betriebszustand auszuführen.
  • In dem gesamten Betrieb wird in einer Ausführungsform angenommen, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 zuverlässig mit dem Verbraucher verbunden ist, d.h. dass das Ausgabeende 430 mit dem Verbraucher verbunden ist. Der Bediener beginnt mit dem Betreiben der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400, und dann erzeugt die Steuereinheit 450 das Steuersignal zu dem Hauptschalter 420, so dass der Hauptschalter 420 leitet. D.h. der Hauptschalter 420 kann die Leistungsspannung durch das Ausgabeende 430 zu dem Verbraucher ausgeben. Dann kann die Detektierungseinheit 440 den Stromzustand und/oder einen Spannungszustand und die von Spannungs- und/oder Stromschutzschaltungen erzeugten Detektierungssignale/-vorgänge detektieren und entsprechend die Detektierungssignale zu der Steuereinheit erzeugen, so dass die Steuereinheit 450 entsprechende anschließende Prozesse ausführt, wodurch die Wirkung der Überwachung und des Schutzes erreicht wird.
  • Wenn der Stromwert des von der Detektierungseinheit 440 erzeugten Detektierungssignals plötzlich angehoben wird und der Stromwert größer als „der Kurzschlussstrom-Schutzschwellenwert“ und „Kurzschlussschutz-Verzögerungszeitschwellenwert“ der Steuereinheit 450 ist, zeigt dies an, dass die Schaltung den Einschaltstrom aufweisen kann oder einen Kurzschluss haben kann. Zu diesem Zeitpunkt beginnt die Steuereinheit 450 mit dem Kurzschlussschutz durch Abschalten des Hauptschalters 420. Und dann kann die Steuereinheit 450 innerhalb einer vorbestimmten Zeit versuchen, zu ermitteln, ob die Quelle des Kurzschlussstroms der Einschaltstrom oder ein echter Kurzschluss ist. Dann steuert und leitet die Steuereinheit 450 gemäß einem vorgegebenen Zeitintervall den Hauptschalter 450, der beispielsweise auf bis zu dreimal (Zählerstand) voreingestellt ist, um die Leistungsspannung durch das Ausgabeende 430 dem Verbraucher zuzuführen. Gleichzeitig detektiert die Steuereinheit 450 durch die Detektierungseinheit 440 weiter den Stromzustand und/oder den Spannungszustand des Ausgabeendes 430 und die Detektierungssignale/-vorgänge, die von den Spannungs- und/oder Stromschutzschaltungen erzeugt werden (etwa ein Überstrom oder Kurzschlussvorgangssignale), um zu ermitteln, ob die Schaltung sicher einen echten Kurzschluss hat oder ob in dem System noch Einschaltstrom vorhanden ist oder nicht.
  • In einer anderen Ausführungsform beschriebt diese Ausführungsform, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 nicht mit dem Verbraucher verbunden ist, d.h. dass das Ausgabeende 430 nicht mit dem Verbraucher verbunden ist. Der Bediener beginnt mit dem Betreiben der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400, so dass die Steuereinheit 450 die Schalteinheit 420 steuert und leitet, um die Leistungsspannung zu dem Ausgabeende 430 auszugeben. Dann überwacht die Steuereinheit 450 durch die Detektierungseinheit 440 weiter, ob der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes 430 normal ist oder nicht und wartet auf einen Anschluss des Verbrauchers. Wenn eine Wartezeit eine vorgegebene „Leerlaufzeit“ ohne Anschluss des Verbrauchers übersteigt, erzeugt die Steuereinheit 450 die entsprechenden Steuersignale, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 ganz abgeschaltet und der Leistungsverbrauch eingespart wird.
  • In einer anderen Situation, in der die Wartezeit nicht die vorgegebene „Leerlaufzeit“ ohne Verbraucher übersteigt, verbindet der Bediener den Verbraucher mit der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400, d.h. der Verbraucher wird mit dem Ausgabeende 430 verbunden. Da die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 bereits arbeitet, wird der Stromwert des von der Detektierungseinheit 440 erzeugten Detektierungsstroms plötzlich angehoben. Wenn der Stromwert größer als der „Kurzschlussschutz-Schwellenstromwert“ der Steuereinheit 450 ist, zeigt dies an, dass die Schaltung einen hohen Einschaltstrom aufweisen kann oder einen Kurzschluss haben kann. Zu diesem Zeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls steuert und leitet die Steuereinheit 450 die Schalteinheit 420, etwa voreingestellt auf bis zu dreimal, um dem Verbraucher durch das Ausgabeende 420 die Leistungsspannung zu liefern. Die Steuereinheit 450 detektiert durch die Detektierungseinheit 440 weiter den Stromzustand des Ausgabeendes 430 und die Detektierungssignale/-vorgänge, die von den Spannungs- und/oder Stromschutzschaltungen erzeugt werden (etwa ein Überstrom oder Kurzschlussvorgangssignale), um zu ermitteln, ob die Schaltung sicher einen echten Kurzschluss hat oder ob in dem System noch Einschaltstrom vorhanden ist.
  • Nach einem vorgegebenen Zeitintervall und/oder einem vorgegebenen Zählerstand, bei dem die Steuereinheit 450 gezwungen wird, den Hauptschalter 420 zu steuern und zu leiten, kann die Steuereinheit 450 ermitteln, dass die Schaltung einen Kurzschluss aufweist, wenn der erhaltene Stromwert des Detektierungssignals desselben immer noch größer als der „Kurzschlussstrom-Schutzschwellen“-Wert ist. Dann erzeugt die Steuereinheit 450 die entsprechenden Steuersignale, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 das Arbeiten einstellt oder einen Alarm erzeugt, um anzuzeigen, dass die Schaltung einen Kurzschluss hat, um den Bediener zu informieren, einen anschließenden Reparaturprozess für die Leistungsversorgungsvorrichtung des Schutzmechanismus 400 oder den Verbraucher derselben auszuführen, oder die Steuereinheit 450 kann die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 in dem Schutzzustand festhalten oder kann die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 vollständig abschalten, um Leistungsverbrauch einzusparen.
  • Innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder eines vorgegebenen Zählerstands, bei dem die Steuereinheit 450 gezwungen wird, den Hauptschalter 420 zu steuern und zu leiten, ermittelt die Steuereinheit 450 dann, dass der erhaltene Stromwert des Detektierungssignals desselben kleiner als der „Kurzschlussschutzschwellenstromwert“, dies zeigt an, dass die Schaltung keinen Kurzschluss aufweist, d.h. der vorstehende plötzlich erhöhte Stromwert ist ein momentaner Einschaltstrom. Dann erzeugt die Steuereinheit 450 die entsprechenden Steuersignale, um die Schalteinheit 420 zu steuern, um weiter zu leiten, um weiterhin dem Verbraucher die Leistungsspannung zu liefern, und die Schaltung wird nicht irrtümlicherweise als Kurzschluss ermittelt. Daher wird die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nicht in dem Schutzzustand gehalten.
  • In einer anderen Situation nach einem vorgegebenen Zeitintervall und/oder einem vorgegebenen Zählerstand, bei dem die Steuereinheit 450 gezwungen wird, den Hauptschalter 420 zu steuern und zu leiten, ermittelt die Steuereinheit 450, dass der erhaltene Stromwert des Detektierungssignals desselben größer als der „Kurzschlussschutzschwellenstromwert“, dies zeigt an, dass die Schaltung einen Kurzschluss aufweist, d.h. der vorstehende plötzlich erhöhte Stromwert ist auf den Kurzschluss zurückzuführen. Dann erzeugt die Steuereinheit 450 die entsprechenden Steuersignale, um die Schalteinheit 420 zu steuern und abzuschalten und dem Verbraucher nicht die Leistungsspannung zu liefern, und damit wird die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus in dem Schutzzustand gehalten.
  • Weiterhin umfasst die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus 400 ferner eine Zähler- und Timing-Einheit 460. Die Zähler- und Timing-Einheit 460 ist mit der Steuereinheit 450 verbunden (oder ist in der Steuereinheit integriert) und liefert der Steuereinheit einen (programmierbaren) Zählerwert. Wenn der Stromwert des von der Detektierungseinheit 440 erzeugten Detektierungssignals plötzlich steigt, steuert und betreibt die Steuereinheit 450 den Hauptschalter 420 gemäß einem vorgegebenen Zeitintervall und/oder über einen vorgegebenen Zählerstand, der dem Zählerwert entspricht. Dann detektiert die Steuereinheit 450 durch die Detektierungseinheit 440 weiter den Stromzustand des Ausgabeendes 430, um zu ermitteln, ob der Strom ein Kurzschlussstrom oder ein lediglich momentaner Einschaltstrom ist.
  • Gemäß der Leistungsversorgungsvorrichtung mit der Sanftanlauffunktion und dem Schutzmechanismen der Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt die Steuereinheit das erste Steuersignal, das zweite Steuersignal gemäß dem Stromdetektierungssignal, das von der Stromdetektierungseinheit erzeugt wird, um die Sanftanlaufanpasseinheit zu steuern, um eine Größenordnung des Stromwerts des Sanftanlaufstroms anzupassen, so dass die Arbeitsspannung, die durch die Spannungsstabilisierungseinheit erzeugt wird, geeignet auf einen Wert gleich oder nahe dem Spannungswert der Leistungsspannung gemäß der Sanftanlaufanpasseinheit angehoben wird, wodurch der Sanftanlaufprozess beendet wird und dann die Leistungsspannung direkt zu der Spannungsstabilisierungseinheit ausgegeben wird. Daher könnte ein Einschaltstrom, der ohne den Sanftanlaufprozess erzeugt wird und der die Schaltung beschädigen könnte, effektiv vermieden. Zusätzlich kann die Displayeinheit ferner zeigen, ob die Schaltung einen Kurzschluss hat, um die Schaltungssicherheit zu steigern. Weiterhin kann die Steuereinheit ferner das entsprechende erste Steuersignal, das entsprechende zweite Steuersignal gemäß dem Stromdetektierungssignal und das Spannungsdetektierungssignal, das von der Spannungsdetektierungseinheit erzeugt wird, gleichzeitig erzeugen. Damit könnte der erzeugte Einschaltstrom, der die Schaltung beschädigen könnte, ebenfalls effizient vermieden werden.
  • Zusätzlich detektiert die Detektierungseinheit den Stromzustand und/oder den Spannungszustand an dem Ausgabeende, um die Detektierungssignale zu erzeugen, und die Steuereinheit ermittelt den Betriebszustand der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus gemäß den Detektierungssignalen und erzeugt die entsprechenden Steuersignale, um die Sanftanlaufanpasseinheit oder den Hauptschalter zu steuern, um den entsprechenden Betrieb auszuführen, um zu ermitteln, ob die Ausgangsspannung kontinuierlich bereitgestellt wird oder in den Schutzzustand gewechselt wurde. Daher kann sie effektiv ermitteln, dass die Schaltung sicher einen Kurzschluss aufweist, oder den irrtümlichen Betrieb nicht vermeiden, d.h. den lediglich momentanen Einschaltstrom vermeiden, der zu der irrtümlichen Ermittlung führte, dass die Schaltung einen Kurzschluss aufweist. Durch den von der Sanftanlaufanpasseinheit eingeleiteten Sanftanlaufprozess oder den mehrfachen Kurzschlussschutz des Zwingens der Steuereinheit, den Hauptschalter zu steuern und zu betreiben, wird gleichzeitig der Strom und die Energie des hohen Einschaltstroms geteilt, um zu vermeiden, dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus in dem Schutzzustand festgehalten wird.
  • Auch wenn die Offenbarung bezüglich ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert wurde, soll sie nicht die Offenbarung einschränken. Es versteht sich für den Fachmann bezüglich dieser Offenbarung, dass andere Abwandlungen der beispielhaften Ausführungsformen über die eigens hier beschriebenen Ausführungsformen hinaus vorgenommen werden können, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Demgemäß werden solche Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegend betrachtet, wobei sie allein durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sind.

Claims (18)

  1. Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Sanftanlauf und Schutz, die zum Versorgen eines Verbrauchers mit einer Leistung geeignet ist, wobei der Verbraucher eine Spannungsstabilisierungseinheit und eine Verbrauchereinheit, die parallel geschaltet sind, umfasst, wobei die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz umfasst: eine Leistungseinheit, die eine Leistungsspannung erzeugt; eine Sanftanlaufanpasseinheit, die mit der Leistungseinheit gekoppelt und geeignet ist, um an die Leistungsstabilisierungseinheit anzukoppeln, die Leistungsspannung, ein erstes Steuersignal und ein zweites Steuersignal empfängt und die Leistungsspannung gemäß dem ersten Steuersignal und dem zweiten Steuersignal in einen Sanftanlaufstrom umwandelt, um den Sanftanlaufstrom zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben oder um die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben; eine Stromdetektierungseinheit, die mit der Leistungseinheit gekoppelt und geeignet ist, um an die Spannungsstabilisierungseinheit anzukoppeln, einen Strom einer zwischen der Leistungseinheit und der Spannungsstabilisierungseinheit ausgebildeten Schleife misst, um das Stromdetektierungssignal zu erzeugen; und eine Steuereinheit, die mit der Stromdetektierungseinheit gekoppelt ist, das Stromdetektierungssignal empfängt, um das erste Steuersignal und das zweite Steuersignal zu erzeugen.
  2. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Displayeinheit, die mit der Steuereinheit gekoppelt ist, ein von der Steuereinheit erzeugtes drittes Steuersignal empfängt, um das dritte Steuersignal anzuzeigen; wobei während des Sanftanlaufprozesses die Steuereinheit weiterhin den Stromwert des Stromdetektierungssignals von der Detektierungseinheit mit einem vorgegebenen Stromwert vergleicht, um die „Prädetektion der Kurzschlussfunktion der externen Systemschleife“ auszuführen und das dritte Steuersignal demgemäß zu erzeugen, um einen Kurzschlusszustand anzuzeigen.
  3. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz nach Anspruch 1, wobei, wenn der Stromwert des Stromdetektierungssignals kleiner als der vorgegebene Stromwert ist, dies anzeigt, dass kein Kurzschluss vorliegt, und die Steuereinheit das dritte Steuersignal mit dem niedrigen Logikpegel zu der Displayeinheit erzeugt; wobei, wenn der Stromwert des Stromdetektierungssignals größer als der vorgegebene Stromwert ist, dies anzeigt, dass der Kurzschluss vorliegt, die Steuereinheit das dritte Steuersignal mit hohem Logikpegel erzeugt.
  4. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Spannungsdetektierungseinheit, die mit der Steuereinheit gekoppelt und geeignet ist, um parallel an die Spannungsstabilisierungseinheit anzukoppeln, die Spannung an der Spannungsstabilisierungseinheit misst, um das Spannungsdetektierungssignal zu der Steuereinheit zu erzeugen.
  5. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz nach Anspruch 1, wobei die Sanftanlaufanpasseinheit umfasst: eine erste Schalteinheit, die mit der Leistungseinheit und der Steuereinheit gekoppelt und geeignet ist, um an die Spannungsstabilisierungseinheit anzukoppeln, die Leistungsspannung und das erste Steuersignal empfängt und die Leistungsspannung zu der Spannungsstabilisierungseinheit gemäß dem ersten Steuersignal ausgibt; und eine Stromanpasseinheit, die mit der Steuereinheit gekoppelt und mit der ersten Schalteinheit parallel gekoppelt ist, die Leistungsspannung und das zweite Steuersignal empfängt und die Leistungsspannung in den Sanftanlaufstrom umwandelt, um den Sanftanlaufstrom zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben.
  6. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Sanftanlauf und Schutz nach Anspruch 5, wobei die Stromanpasseinheit umfasst: einen ersten Widerstand mit einer ersten Klemme und einer zweiten Klemme, wobei die erste Klemme des ersten Widerstands mit der Leistungseinheit gekoppelt ist; und eine zweite Schalteinheit, die mit der zweiten Klemme des ersten Widerstands, der Steuereinheit und der Spannungsstabilisierungseinheit gekoppelt ist, die das zweite Steuersignal empfängt.
  7. Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus, umfassend: eine Leistungseinheit, die eine Leistungsspannung erzeugt; eine Sanftanlaufanpasseinheit, die mit der Leistungseinheit gekoppelt ist, die Leistungsspannung und mehrere Steuersignale empfängt und die Leistungsspannung gemäß den Steuersignalen in einen Sanftanlaufstrom umwandelt, um den Sanftanlaufstrom zu der Spannungsstabilisierungseinheit auszugeben oder die Leistungsspannung auszugeben oder das Ausgeben derselben zu stoppen; ein Ausgabeende, das mit der Sanftanlaufanpasseinheit gekoppelt und geeignet ist, um den Sanftanlaufstrom oder die Leistungsspannung auszugeben; eine Detektierungseinheit, die mit dem Ausgabeende gekoppelt ist, einen Stromzustand und/oder einen Spannungszustand des Ausgabeendes detektiert, um ein Detektierungssignal zu erzeugen; und eine Steuereinheit, die mit der Detektierungseinheit und der Sanftanlaufanpasseinheit gekoppelt ist, das Detektierungssignal empfängt, um die Steuersignale zu erzeugen.
  8. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 7, wobei der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes den Stromwert des Sanftanlaufstroms und/oder einen Spannungswert des Ausgabeendes und die Detektierungssignale/-vorgänge, die von Spannungs- und/oder Stromdetektierungseinheiten und/oder deren inneren Schutzschaltungen erzeugt werden, umfasst.
  9. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 7, wobei, wenn die Steuereinheit die Detektierungssignale empfängt, die Steuereinheit entsprechend die Steuersignale gemäß einer aktuellen Betriebssituation oder Zustand der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus und der Änderung des Stromwerts und/oder des Spannungswerts der Detektierungssignale erzeugt.
  10. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 9, wobei der Betriebszustand umfasst, ob der Sanftanlaufbetrieb der Sanftanlaufanpasseinheit beendet ist, ob das Ausgabeende mit einem Verbraucher verbunden ist, wenn die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus bereits betrieben wird, oder ob eine Bedingung zum Auslösen des Kurzschlussschutzes erreicht ist, wenn die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus das erste Mal einen Verbraucherstrom detektiert.
  11. Leistungsversorgungsvorrichtung mit einem Schutzmechanismus, umfassend: eine Leistungseinheit, die eine Leistungsspannung erzeugt; einen Hauptschalter, der mit der Leistungseinheit gekoppelt ist, die Leistungsspannung und ein Steuersignal empfängt und die Leistungsspannung gemäß dem Steuersignal ausgibt; ein Ausgabeende, das mit dem Hauptschalter gekoppelt und geeignet ist, um die Leistungsspannung auszugeben; eine Detektierungseinheit, die mit dem Ausgabeende gekoppelt ist, den Stromzustand und/oder den Spannungszustand des Ausgabeendes detektiert, um Detektierungssignale zu erzeugen; und eine Steuereinheit, die mit der Detektierungseinheit und dem Hauptschalter gekoppelt ist, die Detektierungssignale empfängt, um das Steuersignal zu erzeugen.
  12. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 11, weiterhin umfassend: eine Zähler- und/oder Timing-Einheit, die mit der Steuereinheit gekoppelt oder in dieser integriert ist, die der Steuereinheit einen Zählerwert und/oder Zeitwert liefert.
  13. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 11, wobei der Stromzustand und/oder der Spannungszustand des Ausgabeendes den Strom- und/oder Spannungswert des Ausgabeendes und Detektierungssignale/-vorgänge, die von der Spannungs- und/oder Stromdetektierungseinheit und deren inneren Schutzschaltungen erzeugt werden, umfasst.
  14. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 11, wobei, wenn die Steuereinheit die Detektierungssignale/- vorgänge empfängt, die Steuereinheit das entsprechende Steuersignal gemäß der Änderung des Stromwerts und/oder des Spannungswerts der Detektierungssignale und/oder dem aktuellen Betriebszustand der Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus erzeugt.
  15. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 14, wobei der aktuelle Betriebszustand umfasst, ob das Ausgabeende mit dem Verbraucher verbunden ist, bevor oder nachdem die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus zu arbeiten beginnt, oder ob es zu einem Kurzschluss kommt, wenn oder nachdem die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus mit dem Verbraucher verbunden wird.
  16. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 15, wobei die Steuereinheit weiterhin einen Steuermechanismus umfasst, der dynamisch ausgelegt oder gemäß dem aktuellen Betriebszustand umprogrammiert wird, der Steuermechanismus einen Einstellungswert des Kurzschlussstromschutzschwellenwerts und/oder des Kurzschlussschutzverzögerungszeitschwellenwerts umfasst, so dass, wenn die Steuereinheit die Detektierungssignale empfängt, die Steuereinheit das entsprechende Steuersignal gemäß dem Einstellungswert des Steuermechanismus erzeugt.
  17. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 16, wobei die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus für eine erstmalige Initialisierung des Systembetriebs während der Einschaltphase arbeitet, der Einstellungswert des Kurzschlussstromschutzschwellenwerts und/oder des Kurzschlussschutzverzögerungszeitschwellenwerts in der Steuereinheit als niedrigerer Wert mit höherer Empfindlichkeit eingestellt wird, um die Stromgrößenordnung und Energie des Einschaltstroms bei angeschlossenem Verbraucher zu teilen; nach Beenden des Prozesses zum Reduzieren und Teilen des Einschaltstroms der Einstellungswert des Kurzschlussstromschutzschwellenwerts und/oder des Kurzschlussschutzverzögerungszeitschwellenwerts in der Steuereinheit auf einen höheren Wert mit einer geringeren Empfindlichkeit eingestellt wird, um den Kurzschlussschutz unter dem normalen Betriebszustand auszuführen.
  18. Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus nach Anspruch 11, wobei nach einem vorgegebenen Zeitintervall und/oder einem vorgegebenen Zählerstand, bei dem die Steuereinheit gezwungen wird, den Hauptschalter zu steuern und zu betreiben, wenn die Steuereinheit ermittelt, dass die Schaltung einen Kurzschluss aufweist, wenn der empfangene Stromwert des Detektierungssignals immer noch größer als ein Kurzschlussstromschutzschwellenwert ist, die Steuereinheit das entsprechende Steuersignal erzeugt, so dass die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus zu arbeiten aufhört, oder die Steuereinheit einen Alarm erzeugt, um anzuzeigen, dass die Schaltung einen Kurzschluss aufweist, oder die Steuereinheit die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus in dem Schutzzustand festhält oder die Leistungsversorgungsvorrichtung mit dem Schutzmechanismus vollständig abschaltet.
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