[发明专利]具有电力故障监视器的安全故障保护器电路

说明书

本申请公开了具有电力故障监视器的安全故障保护器电路。一种装置包括安全故障保护器电路(102)。该安全故障保护器电路(102)包括安全故障监视器(112)，其耦合到第一偏置节点(118)并且被配置为至少部分地基于第一偏置电压和第一功耗来选择性地断言故障保护器信号(130)。安全故障保护器电路(102)还包括用于安全故障监视器(112)的电力故障监视器(104)，其中该电力故障监视器(104)耦合到第二偏置节点(120)并且被配置为至少部分地基于第二偏置电压和小于第一功耗的第二功耗来选择性地断言故障保护器信号(130)。

相关申请

本申请要求2018年4月25日提交的美国临时申请No.62/662,451的优先权，其通过参考并入本文。

技术领域

本申请涉及安全故障保护器电路。

背景技术

电源和电力转换器用于各种电子系统中。电力通常作为交流电(AC)信号长距离传输。AC信号根据需要被划分和计量用于每个商业或家庭位置，并且经常被转换为直流电(DC)以用于各个电子设备或组件。现代电子系统通常采用设计成使用不同AC或DC电压操作的设备或组件。

存在与由于组件故障和/或人为错误而出现的与电网场景和故障场景相关的持续安全问题。为了说明这种场景，正在运作的标准化和安全组织已经开发了安全故障保护器(interrupter)规范。一个示例规范是UL943，其定义了接地故障电路保护器(GFCI)的要求。另一个示例规范定义了电弧故障电路保护器(AFCI)的要求。这些规范根据需要随时间更新，并且正在努力提供符合这些规范的可靠且有成本效率的电路。

已经针对一些安全故障保护器电路确定的一个问题是：在所有情况下安全地提供集成电路(IC)偏置电压需要2个或4个大的高功率分流电阻器以确保可靠的设计，其将在所有UL测试情况下继续恰当地操作。例如，UL943规定每个组件“应通过在组件上施加故障来测试，该施加的故障模拟组件的典型故障模式”。因此，降压电阻器必须承受单个开路。而且，现有的故障检测IC不提供检测外部AC-DC电路故障的机制，以确保UL943所要求的断电。正在努力改进安全故障保护器。

发明内容

根据本公开的至少一个示例，一种装置包括安全故障保护器电路。安全故障保护器电路包括安全故障监视器，其耦合到第一偏置节点并且被配置为至少部分地基于第一偏置电压和第一功耗来选择性地断言故障保护器信号。安全故障保护器电路还包括用于安全故障监视器的电力故障监视器。电力故障监视器耦合到第二偏置节点，并且被配置为至少部分地基于第二偏置电压和小于第一功耗的第二功耗来选择性地断言故障保护器信号。

根据本公开的至少一个示例，安全故障保护器集成电路(IC)包括安全故障监视器电路，其被配置为选择性地断言故障保护器信号。安全故障保护器IC还包括用于安全故障监视器电路的电力故障监视器电路，其中电力故障监视器电路被配置为选择性地断言故障保护器信号。电力故障监视器电路包括电压感测电路，其被配置为将输入到安全故障监视器电路的第一电压和输入到电力故障监视器电路的第二电压进行比较，并确定比较结果。电力故障监视器电路还包括基于比较结果操作的开关。

根据本公开的至少一个示例，IC包括被配置为接收第一电压的第一节点。IC还包括被配置为接收第二电压的第二节点。IC还包括安全故障监视器电路，其被配置为至少部分地基于第一电压选择性地断言故障保护器信号，其中安全故障监视器电路具有第一功耗。IC还包括用于安全故障监视器电路的电力故障监视器电路。电力故障监视器电路被配置为至少部分地基于第一电压和第二电压的比较来选择性地断言故障保护器信号，其中电力故障监视器电路具有小于第一功耗的第二功耗。

附图说明

对于各种示例的详细描述，现在将参考附图，其中：

图1示出了根据各种示例的具有安全故障保护器电路的系统的框图。

图2示出了根据各种示例的具有安全故障保护器电路的系统的示意图；