一种电源模块的电路、装置及电路的工作方法.pdf

本发明的实施例提供一种电源模块的电路、装置及电路的工作方法，通过在负载支路添加与用电设备串联的第二保护装置，能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。该电路包括：浪涌保护支路和负载支路，其中，所述浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，所述负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；所述负载支路与所述浪涌保护装置并联或者与所述浪涌保护支路并联。

权利要求书1.  一种电源模块电路，其特征在于，包括浪涌保护支路和负载支路，其中，所述浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，所述负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；所述负载支路与所述浪涌保护装置并联或者与所述浪涌保护支路并联；所述第二保护装置用于当流经所述第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且所述第二电流持续第二时间段t2后断开，以使所述负载支路开路，其中，所述第二额定电流I2小于所述第一保护装置的第一额定电流I1并且所述第二时间段t2短于所述第一保护装置的第一时间段t1。2.  根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一保护装置用于当流经所述第一保护装置的第一电流I'1大于等于所述第一额定电流I1并且所述第一电流持续所述第一时间段t1后断开，以使得所述浪涌保护支路开路。3.  根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述浪涌保护装置用于当所述浪涌保护装置所承受的峰值电压超过第一阈值时导通。4.  根据权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述第一保护装置包括第一保险丝；所述第二保护装置包括第二保险丝。5.  根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述浪涌保护装置包括压敏电阻。6.  根据权利要求1-5任一项所述的电路，其特征在于，所述第一电流I'1与第一时间t1之间的关系包括第一熔化热能值I'12t1=934.1，所述第一阈值为6千伏，所述第二电流I'2与第二额定时间t2之间的关系包括第二熔化热能值I'22t2=234。7.  一种电路的工作方法，其特征在于，所述方法应用于电源模块电路，其中，所述电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，所述浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，所述负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备，所述负载支路与所述浪涌保护装置并联或者与所述浪涌保护支路并联，该方法具体包括：所述第二保护装置在流经所述第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且所述第二电流持续第二时间段t2后断开，以使得所述负载支路开路，其中，所述第二额定电流I2小于所述第一保护装置 的第一额定电流I1并且所述第二时间段t2短于所述第一保护装置的第一时间段t1。8.  根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第一保护装置在流经所述第一保护装置的第一电流I'1大于等于第一额定电流I1并且所述第一电流持续第一时间段t1后断开，以使得所述浪涌保护支路开路。9.  根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述浪涌保护装置在所述浪涌保护装置所承受的峰值电压超过第一阈值时导通。10.  根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电流I'1与第一时间t1之间的关系包括第一熔化热能值I'12t1=934.1，所述第一阈值为6千伏，所述第二电流I'2与第二额定时间t2之间的关系包括第二熔化热能值I'22t2=234。11.  一种电源，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的电源模块电路。12.  一种机箱，其特征在于，包括如权利要求8所述的电源。

说明书一种电源模块的电路、装置及电路的工作方法
技术领域
本发明涉及电路技术，尤其涉及一种电源模块的电路、装置及电路的工作方法。
背景技术
目前高浪涌规格的电源模块如图1所示，将用电设备与压敏电阻并联后再与保护装置串联，其中，压敏电阻能够在发生浪涌的情况下将用电设备短路，以降低流入用电设备的电流，对该用电设备进行保护，与此同时，保护装置也将选择熔化热能值较大的规格，以使得在遇到浪涌的情况下不会快速熔断。
在实现上述高浪涌规格的电源模块的过程中，在满足了高浪涌规格之后，当用户设备发生短路的时候，由于保护装置的熔化热能值较大，需要较长的时间才能熔断，会造成外部的空气开关由于短路的时间较长引起异常，从而导致其他设备因为空气开关跳闸发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。
发明内容
本发明的实施例提供一种电源模块的电路、装置及电路的工作方法，能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种电源模块电路，包括浪涌保护支路和负载支路，其中，所述浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，所述负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；
所述负载支路与所述浪涌保护装置并联或者与所述浪涌保护支路并联；
所述第二保护装置用于当流经所述第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且所述第二电流持续第二时间段t2后断开，以使所述负载支路开路，其中，所述第二额定电流I2小于所述第一保护装置的第一额定电流I1并且所述第二时间段t2短于所述第一保护装置的第一时间段t1。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，结合第一方面，所述第一保护装置用于当流经所述第一保护装置的第一电流I'1大于等于所述第一额定电流I1并且所述第一电流持续所述第一时间段t1后断开，以使得所述浪涌保护支路开路。
在第一方面的第二种可能的实现方式中，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，所述浪涌保护装置用于当所述浪涌保护装置所承受的峰值电压超过第一阈值时导通。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式，所述第一保护装置包括第一保险丝；所述第二保护装置包括第二保险丝。
在第一方面的第四种可能的实现方式中，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第三种可能的实现方式中的任一项，所述浪涌保护装置包括压敏电阻。
在第一方面的第五种可能的实现方式中，结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第四种可能的实现方式中的任一项，所述第一电流I'1与第一时间t1之间的关系包括第一熔化热能值I'12t1=934.1，所述第一阈值为6千伏，所述第二电流I'2与第二额定时间t2之间的关系包括第二熔化热能值I'22t2=234。
第二方面，本发明实施例提供了一种电路的工作方法，所述方法应用于电源模块电路，其中，所述电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，所述浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，所述负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备，所述负载支路与所述浪涌保护装置并联或者与所述浪涌保护支路并联，该方法具体包括：
所述第二保护装置在流经所述第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且所述第二电流持续第二时间段t2后断开，以使得所述负载支路开路，其中，所述第二额定电流I2小于所述第一保护装置的第一额定电流I1并且所述第二时间段t2短于所述第一保护装置的第一时间段t1。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，结合第二方面，所述方法还包括：
所述第一保护装置在流经所述第一保护装置的第一电流I'1大于等于第一额定电流I1并且所述第一电流持续第一时间段t1后断开，以使得所述浪涌保护支路开路。
在第二方面的第二种可能的实现方式中，结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式，所述方法还包括：
所述浪涌保护装置在所述浪涌保护装置所承受的峰值电压超过第一阈值时导通。
在第二方面的第三种可能的实现方式中，结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式，所述第一电流I'1与第一时间t1之间的关系包括第一熔化热能值I'12t1=934.1，所述第一阈值为6千伏，所述第二电流I'2与第二额定时间t2之间的关系包括第二熔化热能值I'22t2=234。
第三方面，本发明实施例提供了一种电源，包括如第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式至第五种可能的实现方式中的任一项所述的电源模块电路。
第四方面，本发明实施例提供了一种机箱，包括如第三方面所述的电源。
由上可见，本发明的实施例提供的方法可以应用于电源模块电路以及包含该电源模块电路的电源以及包含该电源的机箱，其中，该电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，该浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，该负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；该负载支路与该浪涌保护装置并联或者与该浪涌保护 支路并联；该第二保护装置用于当流经该第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且该第二电流持续第二时间段t2后断开，以使该负载支路开路，因为该第二额定电流I2小于该第一保护装置的第一额定电流I1，并且，该第二时间段t2短于该第一保护装置的第一时间段t1，所以能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的电源模块的电路示意图；
图2A为本发明实施例提供的一种电源模块的电路示意图；
图2B为本发明实施例提供的另一种电源模块的电路示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电路的工作方法示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电源结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种机箱的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一方面，本发明实施例提供一种电源模块电路20，参见图2A和图2B，该电源模块电路20包括浪涌保护支路201和负载支路202， 其中，该浪涌保护支路201包括串联的第一保护装置2011和浪涌保护装置2012，该负载支路202包括串联的第二保护装置2021和用电设备2022；该第二保护装置2021用于当流经第二保护装置2021的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且第二电流持续第二时间段t2后断开，以使得该负载支路202开路，其中，第二额定电流I2小于第一保护装置的第一额定电流I1，并且，第二时间段t2短于第一保护装置的第一时间段t1。
其中，第二电流I'2为流经第二保护装置2021的实时电流，第二额定电流I2为第二保护装置2021的额定电流，第二时间段t2为第二电流I'2持续的时长。
第一电流I'1为流经第一保护装置2011的实时电流，第一额定电流I1为第一保护装置2021的额定电流，第一时间段t1为第一电流I'1持续的时长。
因为第二额定电流I2小于第一保护装置的第一额定电流I1，并且，第二时间段t2短于第一保护装置的第一时间段t1，所以，第二保护装置2021优先于第一保护装置2011断开，从而使得用电设备2022短路时避免第一保护装置2011断开。
进一步的，浪涌保护装置2012用于当浪涌保护装置2012所承受的峰值电压超过第一阈值时导通，以降低流经负载支路202上的电流，保护负载支路202不会由于峰值电压而损坏；其中，可以根据实际需要设定第一阈值，然后根据设定的第一阈值选择浪涌保护装置2012，本发明实施例对此不进行限制，例如，第一阈值可以设置为用电设备2022的额定电压。
进一步的，第一保护装置2011用于当流经第一保护装置2011的第一电流I'1大于等于第一额定电流I1并且第一电流持续第一时间段t1后断开，以断开浪涌保护支路201。
示例性的，该负载支路202可以与浪涌保护装置2012并联，或者，也可以与浪涌保护支路并联，例如，图2A和图2B分别表示了这两种情况下的电源模块电路20。
示例性的，第一保护装置2011和第二保护装置2021可以为保险丝，也可以为其他类型的保护装置，本发明实施例对此不进行限 制，浪涌保护装置2012可以为压敏电阻，也可以为其他具有浪涌保护作用的装置，本发明实施例对此不进行限制，用电设备2022可以为由该电源模块电路20连接的电源提供电能进行工作的设备。
示例性的，本实施例中以第一保护装置2011为第一保险丝；第二保护装置2021为第二保险丝；浪涌保护装置2012为压敏电阻为例进行说明。
例如，当第一电流I'1大于等于第一额定电流I1时，第一电流I'1与其持续的第一时间段t1之间的关系为第一熔化热能值I'12t1=934.1，第一阈值为6千伏，当第二电流I'2大于等于第二额定电流I2是，第二电流I'2与其持续的第二时间段t2之间的关系为第二熔化热能值I'22t2=234。
为了能够说明本实施例的方案，可以将电源模块电路20加载在具有规格为32安培（A）的空气开关的市电220V电压输入端上，而用电设备2022可以选择800W的电源；浪涌保护装置2012可以是压敏电阻，对应的电压阈值为6千伏（kv）。
其中，第一保护装置2011的额定电流I1为15安培（A），可以理解的，当经过第一保护装置2011的电流I'1大于等于额定电流I1的时候，第一保护装置2011的熔断时间t'1为
相应的，第二保护装置2021的额定电流I2为12.5安培（A），可以理解的，当经过第二保护装置2021的电流I'2大于等于额定电流I2的时候，第二保护装置2021的熔断时间t'2为
当发生高浪涌的情况时，瞬时电压超过6kv，浪涌保护装置2012会立刻击穿短路，由于高浪涌情况的时间过短，没有达到第一保护装置2011的熔断时间，因此第一保护装置2011不会熔断，同时，由于浪涌保护装置2012短路，因此浪涌保护装置2012所在的浪涌保护支路201会承担绝大部分的电流，根据电路并联的性质，会降低流入负载支路202的电流，抑制峰值电压对负载支路的损害，因此在高浪涌情况下，不会造成负载支路202的用电设备2022因为瞬时高电压而损坏。
当负载支路202的用电设备2022发生短路故障的时候，会瞬时产生较大的短路电流，并且短路电流会随着短路时间的增加而增加，由于与用电设备2022串联的第二保护装置2021的额定电流I2比第一保护装置2011的额定电流I1小，并且第二熔化热能值也小于第一熔化热能值，因此，第二保护装置2021会首先熔断，此时负载支路202上的短路电流消失，第一保护装置2011不会发生熔断，空气开关也不会因为用电设备2022的短路而跳闸，从而不会影响其它连接在电压输入端的设备的正常工作。
进一步的，为了说明该电源模块电路20的有效性，可以在用电设备2022短路的情况下将图1所示的电路与图2A的电路进行效果的对比验证，其中，将电源模块电路20加载在具有规格为32安培（A）的空气开关的市电220V电压输入端上，而用电设备2022可以选择800W的电源；浪涌保护装置2012可以是压敏电阻，对应的电压阈值为6千伏（kv），图1中保护装置与第一保护装置2011的相同，具体为熔化热能值为934.1，额定电流为15安培（A），第二保险丝的参数为额定电流I2为12.5安培（A），熔化热能值为234。
验证的过程是将用电设备短路5次，对比如图1所示的电路和如图2A所示的电路中每个保护装置的结果，具体结果如下：
当用电设备发生短路的时候，如图1所示的电路的效果如表1所示：
表1
 第一次第二次第三次第四次第五次短路电流663A669A489A552A669A空气开关跳闸跳闸跳闸跳闸跳闸保护装置未熔断未熔断未熔断未熔断未熔断
可以看出，当用户设备发生短路的时候，为了实现高浪涌规格而 选择的额定电流以及第一熔化热能值较高的保护装置并未熔断，而空气开关却先于保护装置的熔断而跳闸，期间，短路电流持续的时间较长，导致空气开关跳闸时，短路电流较大，可造成用户设备的损坏，也会造成与电压输入端连接的其他设备非正常停止工作，造成其他设备的损坏。
而当选择如图2A所示的电路时，效果如表2所示：
表2
 第一次第二次第三次第四次第五次短路电流468A393A462A468A480A空气开关未跳闸未跳闸未跳闸未跳闸未跳闸第一保护装置未熔断未熔断未熔断未熔断未熔断第二保护装置熔断熔断熔断熔断熔断
可以看出，由于用电设备2022串联了一个第二保护装置2021，该第二保护装置2021与与第一保护装置2011相比，额定电流以及第二熔化热能值都较低，当用电设备2022造成短路故障的时候，第二保护装置2021会先于空气开关跳闸而熔断，同时也使得短路电流持续的时间较短，因此第二保护装置2021熔断时的电流都小于图1所示的电路的短路电流，保护了用电设备2022，同时，因为避免了空气开关跳闸，从而避免了与电压输入端连接的其他设备发生非正常停止工作，也保护了其他的设备。
本发明的实施例提供一种电源模块的电路20，该电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，该浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，该负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；该负载支路与该浪涌保护装置并联或者与该浪涌保护支路并联；该第二保护装置用于当流经该第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且该第二电流持续第二时间段t2后断开，以使该负载支路开 路，因为该第二额定电流I2小于该第一保护装置的第一额定电流I1，并且，该第二时间段t2短于该第一保护装置的第一时间段t1，所以能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。
另一方面，本发明实施例提供一种电路的工作方法，该方法可应用于图2A和图2B所示的电源模块电路中，该电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，其中，浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备，负载支路与浪涌保护装置并联或者与浪涌保护支路并联，参见图3，该方法具体包括：
301：第二保护装置在流经所述第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且所述第二电流持续第二时间段t2后断开，以使得所述负载支路开路，其中，所述第二额定电流I2小于所述第一保护装置的第一额定电流I1并且所述第二时间段t2短于所述第一保护装置的第一时间段t1。
其中，第二电流I'2为流经第二保护装置2021的实时电流，第二额定电流I2为第二保护装置2021的额定电流，第二时间段t2为第二电流I'2持续的时长。
第一电流I'1为流经第一保护装置2011的实时电流，第一额定电流I1为第一保护装置2021的额定电流，第一时间段t1为第一电流I'1持续的时长。
因为第二额定电流I2小于第一保护装置的第一额定电流I1，并且，第二时间段t2短于第一保护装置的第一时间段t1，所以，第二保护装置2021优先于第一保护装置2011断开，从而使得用电设备2022短路时避免第一保护装置2011断开。
可选的，所述方法还包括：
所述第一保护装置在流经所述第一保护装置的第一电流I'1大于等于第一额定电流I1并且所述第一电流持续第一时间段t1后断开，以使得所述浪涌保护支路开路。
可选的，所述方法还包括：
所述浪涌保护装置在所述浪涌保护装置所承受的峰值电压超过第一阈值时导通。
其中，可以根据实际需要设定第一阈值，然后根据设定的第一阈值选择浪涌保护装置2012，本发明实施例对此不进行限制，例如，第一阈值可以设置为用电设备2022的额定电压。
本发明的实施例提供一种电路的工作方法，应用于电源模块电路，该电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，该浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，该负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；该负载支路与该浪涌保护装置并联或者与该浪涌保护支路并联；该第二保护装置用于当流经该第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且该第二电流持续第二时间段t2后断开，以使该负载支路开路，因为该第二额定电流I2小于该第一保护装置的第一额定电流I1，并且，该第二时间段t2短于该第一保护装置的第一时间段t1，所以能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。
再一方面，本发明实施例提供一种电源40，参见图4，包括上述任一实施例所述的电源模块电路20，因为上述实施例已对该电源模块电路20进行详细描述，故在此不再赘述。
本发明实施例提供一种电源，包括，电源模块电路，该电源模块电路包括浪涌保护支路和负载支路，该浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，该负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；该负载支路与该浪涌保护装置并联或者与该浪涌保护支路并联；该第二保护装置用于当流经该第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且该第二电流持续第二时间段t2后断开，以使该负载支路开路，因为该第二额定电流I2小于该第一保护装置的第一额定电流I1，并且，该第二时间段t2短于该第一保护装置的第一时间段t1，所以能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备 的业务异常中断以及其他设备的故障。
又一方面，本发明实施例提供一种机箱50，参见图5，包括如图4所示的电源40，因为上述实施例已对该电源模块电路20进行详细描述，故在此不再赘述。
本发明实施例提供一种机箱，包括电源，电源中的电源模块电路，包括浪涌保护支路和负载支路，该浪涌保护支路包括串联的第一保护装置和浪涌保护装置，该负载支路包括串联的第二保护装置和用电设备；该负载支路与该浪涌保护装置并联或者与该浪涌保护支路并联；该第二保护装置用于当流经该第二保护装置的第二电流I'2大于等于第二额定电流I2并且该第二电流持续第二时间段t2后断开，以使该负载支路开路，因为该第二额定电流I2小于该第一保护装置的第一额定电流I1，并且，该第二时间段t2短于该第一保护装置的第一时间段t1，所以能够实现在满足高浪涌规格的同时，缩短用电设备发生短路的时间，进而避免与该电源模块并联的其他设备发生掉电，引起其他设备的业务异常中断以及其他设备的故障。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。