CN101185243A

CN101185243A - 电源开关的电流保护方法及其设备

Info

Publication number: CN101185243A
Application number: CNA2006800184719A
Authority: CN
Inventors: 亨德里克斯·J·扬森
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2008-05-21
Also published as: WO2006126165A2; US20080198525A1; WO2006126165A3; JP2008543252A; EP1889365A2

Abstract

一种电源开关(1)的保护电路的操作方法使用响应于接通电源开关(1)而启动的第一和第二时间窗。第二时间窗大于第一时间窗。在第一时间窗内，所述方法阻止第一保护电路(8)操作，以及在第二时间窗内，所述方法阻止第二保护电路(10)操作。在第一时间窗结束但第二时间窗结束之前，所述方法允许第一保护电路(8)操作；以及在第二时间窗结束时，允许第二保护电路(10)操作，同时优选地阻止第一保护电路(8)操作。在实施例中，第一保护电路(8)为电源开关(1)提供锁定短路绕组保护，以及第二保护电路为电源开关(1)提供非锁定过电流保护。用于实现所述方法的设备产生对第一和第二保护电路的操作进行控制的消隐信号。

Description

电源开关的电流保护方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种电源开关的电流保护方法，例如，该方法可以采用开关模式电源(SMPS)和其他类型的电能转换器实现，其中测量并需要保护电流电平。

背景技术

传统地，电流保护电路与电源开关结合使用，以在检测到高电流信号时切断电源开关。图1示出了传统的电源保护设置，以及图2和3分别示出了相关联的消隐信号和定时信号。如图3所示，典型地，两个不同的保护电流/电压参考电平用于锁定保护和逐周期(非锁定)保护。当较低电平通过时，通过通常称为过电流保护(OCP)的保护来切断电源开关。由于OCP保护是非锁定的，所以在下一开关周期电源开关将再次接通。当较高电平通过时，也将切断电源开关，但这是通过通常称为短路绕组保护(Short Winding Protection，SWP)的不同保护来进行。由于SWP保护是锁定的，所以电源开关将保持切断，直至将控制电路复位。

为了避免错误地触发保护(这可能在由于寄生电容产生的放电电流峰值而引起电源开关接通时出现)，在电源开关接通时，立即使用称为“前沿消隐窗”(t_leb)的时间窗。如图2所示，在该时间窗t_leb期间，通过消隐信号阻止对保护的触发或“消隐”。

传统地，如上所述，SWP的参考电平高于OCP的相应参考电平，以区分这两种类型的保护。如以下所解释的，为使保护起到适合的功能，OCP比较器的输入信号需要具有一些延迟，以确保在超过了较高的SWP参考电平的情况下首先触发SWP保护。例如，当故障情况出现(例如，如图4所示的短接变压器绕组)时会超过SWP参考电平，从而引起作为电源开关的负载的漏(leaking)电感。这导致了非常陡峭的上升电流通过开关。图5示出了相关信号，在这种情况下，在使用传统方法的情况下，该信号上升。如图5所示，由于SWP和OCP比较器在t_leb窗结束之后立即开始工作，所以尽管有时间延迟，也有可能在SWP保护之前仍然触发OCP保护。

具体地，参照图5，在t_leb窗结束之后，直接将感测电阻器上的电压馈入SWP比较器，同时通过RC网络对OCP比较器的输入进行延迟。该延迟传统用于向SWP比较器提供首先触发的机会。然而，在非常陡峭的上升电流通过开关的情况下，由于诸如短接变压器绕组之类的特定故障状况，如图5所示，出现在感测电阻器上的大输入信号和(必要的)较低OCP参考电平(相对于SWP参考电平)可能导致OCP保护首先触发(在时间t_a处)，并因而切断电源开关。尽管随后超过了SWP参考电平，并且理论上这会被SWP比较器在稍后时间(t_b)检测到，但是因为OCP保护已经切断了开关，所以不会在时间t_b处触发SWP保护。然而，由于OCP保护是非锁定保护，所以在下一开关周期将再次接通开关，并将重复该周期。因此，在每个开关周期内均会向开关施加压力。

对于该问题的一个解决方案是增大RC网络的时间常数，这将至OCP比较器的输入延迟。然而，时间常数的增大导致OCP电路的正常工作出现问题。具体而言，参照图6，OCP比较器应当测量感测电阻器上的电压。在图6中，在t＝800ns处，实际输入等于0.4伏。然而，使用200ns的延迟导致至OCP比较器输入的是仅0.3伏的延迟输入信号。因此，使用较大延迟值会导致对感测电阻器上实际电压的测量不准确。

本发明旨在提供一种针对传统的电源开关电流保护相关问题的可选技术。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种用于操作电源开关的保护电路的方法，所述方法包括：一种用于操作电源开关的保护电路的方法，所述方法包括：

响应于电源开关的接通，启动第一时间窗和第二时间窗，其中第二时间窗大于第一时间窗；在第一时间窗内，阻止第一保护电路的操作；在第二时间窗内，阻止第二保护电路的操作；在第一时间窗结束但第二时间窗结束之前，允许第一保护电路的操作；以及在第二时间窗结束时，允许第二保护电路的操作。

通过提供两个不同的时间窗进行OCP和SWP保护，可以确保在故障状况出现时，比非锁定OCP保护优先地触发SWP保护。由于优先触发了锁定保护，所以确保了不再重复向电源开关施加压力。

使用该新方法，可以有利地保护对于大电流可能更加敏感的新型电源开关，如侧绝缘栅极双极晶体管(Lateral Insulated Gate BipolarTransistor，LIGBT)，以对抗诸如短接变压器绕组之类的故障状况。

优选地，第一保护电路提供对抗故障状况的保护，以及第二保护电路提供对抗暂时电气状况的保护。例如，第一保护电路可以提供短接绕组保护或其它锁定保护，以及第二保护电路可以提供过电流保护或其它非锁定保护。

在一个实施例中，所述方法还包括阻止第一保护电路操作，同时允许第二保护电路操作。这可以定义相同的参考电平，以用于触发第一和第二保护电路，同时确保在第二时间窗结束之后，比第一保护电路优先地触发第二保护电路。

根据第二方面，本发明提供了一种由于保护电源开关的设备，包括：感测电阻器，与电源开关的源连接；以及第一电源保护电路和第二电源保护电路，用于检测所述感测电阻器两端的电压电平，如果所述电压超过相应的第一或第二参考电平，则进行触发。所述设备还包括：用于响应于电源开关的接通而启动第一时间窗和第二时间窗的电路，其中第二时间窗大于第一时间窗；用于在第一时间窗内阻止第一保护电路操作的电路；用于在第二时间窗内阻止第二保护电路操作的电路；用于在第一时间窗结束但第二时间窗结束之前允许第一保护电路操作的电路；以及用于在第二时间窗结束时允许第二保护电路操作的电路。

本发明的其它优选和可选特征、优点将从以下的详细描述和附图中显而易见。

附图说明

现在将参照附图，通过示例来描述本发明的实施例，附图中：

图1是根据现有技术用于保护形成了回扫转换器(flybackconverter)SMPS一部分的电源开关的保护电路的电路图；

图2是示出了图1保护电路操作定时的时序图；

图3是示出了响应于电源开关的接通的图1电路的感测电阻器上电压变化的时序图；

图4是示出了图1的电路处于由于短接变压器绕组导致的故障状况下的电路图；

图5是示出了响应于电源开关的接通，图4电路的感测电阻器上的电压以及OCP和SWP保护信号的变化的时序图；

图6是示出了RC网络中增大的时间常数τ的效果图，这延迟了至OCP保护电路的输入；

图7是示出了根据本发明优选实施例的保护电路操作的时序图；

图8是示出了实现本发明优选实施例的保护电路的电源开关电路的感测电阻器上电压变化的时序图，该电压触发OCP保护电路；

图9是与图8的感测电阻器上的电压相对应的、但针对触发SWP保护电路的电压的感测电阻器上电压变化的时序图；

图10是示出了根据本发明另一优选实施例的保护电路的实现电路图，其中LIGBT电源开关用于回扫转换器；

图11是示出了与图10 LIGBT电源开关的保护电路相关联的信号的时序图；

图12是实现图7所示保护方案的示例性电路设置；以及

图13是图12的电路设置所生成的消隐信号的时序图。

在附图中，相同或等效特征具有类似的附图标记。

具体实施方式

本发明总体上提供了一种方案，通过引入两个时间窗，一个针对与保护免受临时的非故障状况相关联的OCP或逐周期保护，另一个针对与保护免受诸如短接变压器绕组相关联的SWP或锁定保护，来保护电源开关免受电流涌动影响。

图7示出了根据本发明的一个实施例的保护方案的定时信号。紧接在接通电源开关之后，通过生成如以下参照图12和13所描述的消隐信号来使两种保护均“消隐”，即阻止其操作。提供该消隐以防止如现有技术中的由于接通尖峰而导致的错误触发。然而，在一些其他实施例中，如在利用了零电压开关的谐振转换器中，不会出现接通电流峰，从而不需要这种前沿消隐窗。

如图7所示，在t₁处接通电源开关之后，第一时间窗t_(leb，SWP)(在谐振转换器的情况下，该时间可为零)阻止SWP电路触发直至时间t₂。在第一时间窗之后，在时间t₂处，可以触发SWP保护电路，同时OCP保护电路保持“消隐”。相应地，在时间t₁处接通电源开关之后针对OCP保护的第二时间窗t_(leb，OCP)比第一时间窗长。在第二时间窗期间，OCP保护电路“消隐”直至时间t3，其中t₃＞t₂，从而在时间t₃之后，可以触发OCP保护电路。在所示出的实施例中，在时间t₃处，SWP保护电路再次消隐，以防止优先于OCP保护电路而被触发。然而，在以下所提及的一些情况下，SWP保护电路的这种附加消隐可能并不是必需的。

通过参照图8和9的示例进一步示出了根据本发明的保护方案。

示例1--OCP保护的触发(图8)

需要过电流或逐周期保护，以防止由于临时电流涌动而导致大电流经过电源开关。在这种情况下，典型地，感测电阻器上的电压相对缓慢地斜线上升到高电压，常规上该高电压会导致OCP保护的触发。如图8所示，在这种情况下，在时间t₃之后，感测电阻器上的电压斜线上升至用于根据本发明的OCP保护电路的OCP参考电平。如图8所示，由于在时间t₃之后去除了OCP消隐信号，所以在时间t₄处触发OCP保护电路，以切断电源开关栅极驱动。注意在时间段t₂至t₃内，并不触发SWP保护电路，因为感测电阻器上的电压低于SWP参考电平。由于OCP保护利用非锁定保护切断电源开关，所以在下一开关周期开始时重新接通电源开关。

本领域技术人员将会理解，该方案可以用于控制变压器中的初级峰值电流，继而控制传递至变压器5的次级侧的能量和输出电压。具体地，由于流过变压器5的初级绕组的电流也流过电源开关1，所以OCP参考电压的选择可以与变压器的期望初级峰值电流电平相对应。在这种情况下，当到达了峰值电流电平时，OCP保护电路10将断开电源开关/变压器。因此，OCP参考电平不需要是固定值，而是可以定义为与开关周期的初级峰值电流等同的值，以便控制输出电压。

示例2--SWP保护的触发(图9)

需要SWP或锁定保护，以防止由于在电能转换器设置中出现的电流涌动而导致大电流流经电源开关。典型地，如图9所示，在故障状况下，感测电阻器上的电压快速呈斜线上升。因此，感测电阻器上的电压在时间t₅处到达SWP参考电平，其中t₂＜t₅＜t₃。因此，触发SWP保护电路以切断如图9所示的电源开关栅极驱动。注意的是，由于在时间t₃之前断开电源开关，所以当去除OCP消隐时，防止了对OCP保护电路的触发。因此，发生SWP锁定保护，从而只能通过控制电路的复位来再次接通电源开关。

如以上示例所示，通过使用针对OCP保护和SWP保护电路的两个单独的时间窗，不必为OCP和SWP比较器定义不同的电压参考电平。因此，在图8和9所示示例中，OCP和SWP参考电平是相同的。在其他实施例中，OCP和SWP参考电平可以不同。

应当注意，如果相同的参考电平用于OCP和SWP，如在以上所述的优选实施例中，则十分重要的是在第二时间窗结束之后阻止SWP保护电路进行操作，以在临时大电流状况下触发OCP(非锁定)保护。然而，如果参考电平是不同的，则在第二时间窗结束之后对SWP保护电路消隐并不总是必要的。例如，如果SWP参考电平大于OCP参考电平，则在第二时间窗结束之后不需要消隐SWP保护，这是因为会首先触发OCP保护电路。在该阶段出现故障的情况下，即SWP情况下，尽管在SWP保护作出反应之前，OCP保护断开了电源开关，但是由于SWP提供锁定保护，所以在下一开关周期，SWP保护将会断开电源开关并保持其断开。另一方面，如果SWP参考电平小于或等于OCP参考电平，则在第二时间窗结束之后，需要阻止SWP保护电路操作。否则，可能触发SWP保护而不是OCP保护，这就导致了与现有技术相关联的上述问题。

有利地，在LIGBT电源开关回扫转换器中采用本发明的方法，如在图10中所示。如现有技术中已知的，LIGBT与MOSFET相比具有高得多的电流密度。在故障状况下，对于较大电流值，LIGBT更易受到应力影响。此外，存在双极LIGBT可能进入锁闭(latch up)状态的风险。因此，由于集成LIGBT的鲁棒性较低，传统上优选使用集成MOSFET。然而，LIGBT具有占用较少晶元面积的优点。因此，将会理解，通过使用本发明的方法，可以利用集成LIGBT，从而受益于所需的减小的晶元面积。

图10示出了在利用根据本发明实施例的LIGBT电源开关的回扫转换器中的保护电路的实现。该电路包括LIGBT电源开关1，它的栅极由控制块3驱动。感测电阻器R₁与LIGBT1的发射极连接，以及变压器5的初级绕组与LIGBT1的集电极连接。包括SWP比较器8的SWP保护电路和包括OCP比较器10的OCP保护电路分别检测感测电阻器1两端的电压，并在超过相应的SWP/OCP参考电平时进行触发。当触发SWP或OCP保护电路时，比较器将相应的信号发送至控制块3，控制块3切断LIGBT1。这与图1所示的传统设置类似。

此外，与传统设置相反，图10实施例的电路还包括局部反馈电路。反馈级的功能是限制可能流经LIGBT电源开关的最大电流(以下所述的“图11中的电流限制电平”)。当感测电阻器R₁两端的电压过高时(由于过大的电流流经电源开关1)，反馈电路降低电源开关1的栅极驱动。因此，反馈机制对驱动器级的输出进行控制。这样，获得了对大电流的快速响应，因而获得了更快速的电流限制，从而防止了通过LIGBT的电流上升到否则可能毁坏LIGBT的非常高的电平。如将从以下对图11的描述中理解的，当电流限制电平高于SWP(故障)参考电平时，在时间窗t_(leb，SWP)的结束处仍会检测到SWP，并将切断电源开关。由于SWP是锁定保护，所以电源开关将保持断开。因此，根据本发明的保护方案为较不鲁棒的LIGBT提供了可靠的保护，以对抗由故障状况下引起的突发大电流。

电流限制起作用时(受到图10中V_offset的影响)所处的电平不必是恒定电压电平。该电平可以依据其他SMPS参数，如输入电压的实际电平，从而提供更大灵活性。

图11示出了图10的电路中出现的电流信号电平的时序图。图11示出了以下变化：

1：电流超过“电流限制电平”。

2：减小电源开关的栅极驱动以限制经过电源开关的电流。

3：由于电流已在SWP电平之上，SWP消隐结束，并检测到SWP。

4：由于检测到的SWP情况，切断电源开关。

由于限制了流经电源开关1的电流，电源开关1上的电压将开始增加。这是由于在dl/dt变为零时电感性负载上的电压降也变为零而导致的。瞬时高功率电平在电源开关中耗散，但是这仅持续了非常短的时间窗；即在窗t_(leb，SWP)+切断延迟期间。实质上，该时间窗的持续时间是有限的，因而这限制了LIGBT中的耗散能量。在实际情况中，t_(leb，SWP)的时间大约是225ns。为比较器添加另一100ns的延迟来进行反应，这意味着可以在325ns之后切断LIGBT。实验结果已经显示出，所使用的LIGBT电源开关确实承受住了那些耗散峰值(测试高达800ns的脉宽)。

因此，图11中示出的电流限制对流经LIGBT的电流进行了限制，从而防止了应力和潜在的锁闭。典型地，该电流限制持续若干100ns，原因在于这种情况下的瞬时高功率电平。在永久性故障状况的情况下，新的保护方案确保了在SWP情况下由于触发SWP保护而非OCP保护而将LIGBT断开。由于SWP保护是锁定保护，所以不会再次接通LIGBT，并且LIGBT能够经受住故障状况。

图12示出了用于实现图7实施例的保护方案的示例性电路设置，以及具体地示出了用于创建针对电流保护电路操作的时间窗的示例性电路设置。本领域技术人员将会理解，其他电路实现方式也是可以的。

该电路实现包括与门2，其输入与“接通(switch on)”电能转换器输入和第一锁存器7连接，其输出可以将第二锁存器9置位。只能在第一锁存器7未置位、并且输入信号(“接通”)是逻辑高的情况下将第二锁存器9置位。第二锁存器9的第一(Q)输出对驱动器级进行驱动，驱动器级继而驱动电源开关1的栅极。此外，第二锁存器9的第一输出也连接成触发第一和第二定时器电路4、6。第一和第二定时器4、6是单触发(one-shot)电路；在输入变为逻辑高之后，每个单触发电路的输出在预定时间段内保持逻辑高。第一和第二定时器具有不同的单触发时间。参照图7和12，第一定时器电路4控制SWP保护电路，并具有与时间窗t_(leb，SWP)相对应的第一预定时间段，以及第二定时器电路6控制OCP保护电路，并具有与时间窗t_(leb，OCP)相对应的第二预定时间段。因此，第一定时器4确定何时停止SWP消隐(时间t₂)，以及定时器6确定何时再次开始SWP消隐并停止OCP消隐(时间t₃)。

通过在第一或门12中将第一和第二定时器4、6的输出信号组合，生成SWP消隐信号。向该第一或门12馈入来自第二锁存器9的第二输出的信号、第一定时器4的输出和通过反相器15提供的第二定时器6的反相输出。将SWP消隐信号馈入SWP比较器8。这些逻辑信号的组合产生了所期望的SWP消隐窗。

通过在第二或门14中将第一定时器6和第二锁存器9的输出信号组合，生成OCP消隐信号。向OCP比较器10馈入OCP消隐信号。这确保了一旦在接通开关的情况下第二定时器6的单触发时间已结束，便停止OCP消隐。

在触发OCP比较器10的情况下，OCP比较器10的输出通过第三或门16将第二锁存器9复位。从而通过驱动器切断电源开关1。

在触发SWP比较器8的情况下，类似地，SWP比较器8的输出通过第三或门16将第二锁存器9复位，并再次通过驱动器切断电源开关1。SWP比较器8的输出也对第一锁存器7进行置位。第一锁存器7通过禁用至与门2的输入信号，阻止开关在下一开关周期内被再次接通。第一锁存器7只能通过复位信号来进行复位。这样，提供了作为锁定保护的SWP保护。

如图13所示，当接通电源开关1时，第一和第二定时器4、6启动，并通过相应的或门12、14，将消隐信号提供给SWP/OCP保护电路8、10，以阻止它们的触发。在第一定时器4定时结束时，停止至SWP比较器8的消隐信号，从而能够触发SWP保护电路。在第二定时器6定时结束时，停止至OCP比较器10的消隐信号，同时恢复至SWP比较器8的消隐信号，从而能够触发OCP保护电路。

如本领域技术人员将会理解的，可以对所描述的实施例做出许多变化和修改。这种变化和修改可以包括现有技术中已知的、可以代替这里已经描述的特征被使用的、或除这里已经描述的特征之外被使用的等同物和其他特征。

例如，虽然所示出的示例使用LIGBT电源开关，但是可以采用任何形式的电源开关(包括MOSFET开关)来实现保护方法。对于各种形式的电源开关，都存在OCP和SWP保护能够被更好区分这一优点。此外，虽然所示出的SMPS是回扫转换器，但是可以利用各种形式的电能转换器(包括推式(buck)、正向和谐振转换器)来使用该保护方法，其中均要测量电流电平并需要保护该电流电平。此外，消隐窗的个数并不局限于两个。可以使用多个消隐窗，利用相同或不同的比较器电平以适应该应用。

尽管所附权利要求提出了特征的特定组合，但是应当理解，本发明公开的范围也包括这里明确或隐含公开的任何新特征或任何特征的新组合、或者其广义化，而不管是否涉及在任一权利要求中出现的相同发明、以及是否缓解了如本发明的任何或所有相同技术问题。

也可以在单个实施例中组合地提供在独立实施例的上下文中所描述的特征。相反，也可以独立地、或以任何适合的子组合形式来提供在单个实施例中简要描述的各个特征。申请人请读者注意：在本申请或从中引申的任何其他申请的审查期间，新的权利要求可以阐明这些特征和/或这些特征的组合。

因此，本发明并不限于所描述的实施例，而是由所附权利要求限定。

Claims

1.一种用于操作电源开关(1)的保护电路的方法，所述方法包括：

响应于电源开关(1)的接通，启动第一时间窗和第二时间窗，其中第二时间窗大于第一时间窗；

在第一时间窗内，阻止第一保护电路的操作；

在第二时间窗内，阻止第二保护电路的操作；

在第一时间窗结束但第二时间窗结束之前，允许第一保护电路的操作；以及

在第二时间窗结束时，允许第二保护电路的操作。

2.如权利要求1所述的方法，其中，第一保护电路包括：故障保护电路，用于响应于检测到第一预定参考电平，断开电源开关(1)。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述故障保护电路提供锁定保护，从而电源开关(1)在未复位的情况下不会被再次接通。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述允许第一保护电路的操作的步骤包括：将与感测电阻器两端的电压相对应的信号提供给第一保护电路(8)的比较器，所述比较器将所述电压信号与第一参考电平进行比较。

5.如权利要求4所述的方法，其中，如果第一保护电路(8)的比较器确定所述电压信号大于(或等于)第一参考电平，则第一保护电路断开电源开关(1)。

6.如权利要求5所述的方法，如果第一保护电路断开电源开关，则所述方法还包括：

响应于复位信号，重新接通电源开关(1)。

7.如权利要求4、5或6所述的方法，其中，所述阻止第一保护电路的操作的步骤包括：将消隐信号提供给第一保护电路(8)的比较器。

8.如权利要求2至7之一所述的方法，其中，第二保护电路包括：过电流保护电路，用于响应于检测到第二预定参考电平，断开电源开关(1)。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述过电流保护电路提供非锁定保护。

10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述允许第二保护电路的操作的步骤包括：将与感测电阻器两端的电压相对应的信号提供给第二保护电路(10)的比较器，所述比较器(10)将所述电压信号与第二参考电平进行比较。

11.如权利要求10所述的方法，其中，如果第二保护电路(10)的比较器确定所述电压信号大于(或等于)第二参考电平，则第二保护电路断开电源开关(1)。

12.如权利要求11所述的方法，其中，如果第二保护电路断开电源开关，则所述方法还包括：

在下一开关周期开始时，重新接通电源开关(1)。

13.如权利要求10至12之一所述的方法，其中所述阻止第二保护电路的操作的步骤包括：将消隐信号提供给第二保护电路(10)的比较器。

14.如前述权利要求之一所述的方法，其中所述方法包括：与允许第二保护电路的操作并发地，阻止第一保护电路的操作。

15.如权利要求14所述的方法，其中，第一参考电平小于或等于第二参考电平。

16.如前述权利要求之一所述的方法，其中第二参考电平用于控制经过电源开关变压器的初级电流峰值。

17.如前述权利要求之一所述的方法，其中所述电源开关(1)是LIGBT。

18.一种用于保护电源开关的设备，包括：

感测电阻器(R1)，与电源开关(1)的源连接；以及

第一电源保护电路(8)和第二电源保护电路(10)，用于检测所述感测电阻器两端的电压电平，如果所述电压超过相应的第一或第二参考电平，则进行触发，所述设备还包括：

用于响应于电源开关(1)的接通而启动第一时间窗和第二时间窗的电路，其中第二时间窗大于第一时间窗；

用于在第一时间窗内阻止第一保护电路操作的电路；

用于在第二时间窗内阻止第二保护电路操作的电路；

用于在第一时间窗结束但第二时间窗结束之前允许第一保护电路操作的电路；以及

用于在第二时间窗结束时允许第二保护电路操作的电路。

19.如权利要求18所述的设备，还包括：反馈级，用于限制经过电源开关(1)的电流。