CN110718905B - 为负载供电的电路及电力分配单元 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及为负载供电的电路及电力分配单元。电路包括可连接至负载的输出连接器。继电器选择性地将输出连接器连接至AC电源。继电器响应于禁用信号而将输出连接器从AC电源断开连接。传感器感测经由输出连接器输送给负载的电力水平。当感测到的电力水平超过固定电力限制时，检测器发出第一故障信号。锁存器保持第一故障信号，直到其接收到重新装备信号。控制器进行以下操作：当感测到的电力水平超过可配置电力阈值时，发出第二故障信号；接收用于重新装备电路的用户命令；以及响应于接收到用户命令，发出重新装备信号并且停止发出第二故障信号。逻辑组合器在接收到第一故障信号和第二故障信号之一时生成禁用信号。

Description

为负载供电的电路及电力分配单元
技术领域
本技术涉及电子式电源。具体地，公开了实现用于电力分配单元的AC智能熔断器的电路。
背景技术
用于云计算、搜索引擎和类似应用的大规模网络通常包括数十或数百个用于负载共享和用于冗余的服务器。这些网络需要能够高度扩展，因此需要频繁向网络基础架构添加更多服务器。
大规模服务器网络消耗非常大量的电力并生成大量热量。任何降低功耗的方式都是可取的。
大规模服务器网络中的许多服务器需要AC电力。在发生故障的情况下，例如在发生短路时，可以使用熔断器和/或继电器来切断向服务器进行的AC电力输送。然而，熔断器通常作出反应较慢并且必须在短路后更换。继电器可以保护服务器免受短路影响，并且可以被重新装备，但作出反应非常慢。另外，提供给服务器的AC电流必须流经继电器的接触部，这引起影响很大的电力损耗。测量结果表明，通常，输送到服务器的电力中高达4％的电力会在继电器中损耗。在继电器中浪费的能量导致电源中的热量积聚，对于大型服务器库而言，这转化为影响很大的冷却需求。
当在网络中提供足够的冗余时，可以补偿大规模服务器网络中的服务器的最终损耗。然而，一个电力分配单元(PDU)的损耗在其引起与其连接的多个服务器的并发损耗时会具有显著影响。
大规模服务器网络的可用性要求非常高，因此必须在没有延迟且没有服务中断的情况下进行维护活动，包括连接附加的服务器和更换有故障的单元。
尽管上面述及的近期发展可以提供益处，但仍然需要改进。
背景技术部分中讨论的主题不应仅仅因为是在背景技术部分中提及而被假定为现有技术。类似地，在背景技术部分中提到的问题或与背景技术部分的主题相关的问题不应被假定为在现有技术中先前已被认识到。背景技术部分中的主题仅代表不同的方法。
发明内容
基于开发人员对与现有技术相关联的缺点的认识，开发出本技术的实施方式。
特别地，这些缺点可能包括：(1)用于保护电路的传统熔断器和继电器的反应时间慢；(2)继电器的电力损耗；和/或(3)连接至同一电力分配单元的多个负载例如服务器的并发损耗。
在一个方面，本技术的各种实现方式提供了一种用于为负载供电的电路，包括：
输出连接器，其适于将电路连接至负载；
第一继电器，其选择性地将输出连接器连接至AC电源，第一继电器响应于禁用信号而将输出连接器从AC电源断开连接；
第一传感器，其适于感测经由输出连接器输送到负载的电力水平；
第一检测器，其适于：
接收来自第一传感器的感测到的电力水平，以及
当感测到的电力水平超过固定电力限制时，发出第一故障信号；
第一锁存器，其适于一旦第一故障信号被发出则保持第一故障信号，直到第一锁存器接收到重新装备信号；
控制器，其适于：
接收来自第一传感器的感测到的电力水平，
当感测到的电力水平超过可配置电力阈值时，发出第二故障信号，
接收用于重新装备电路的用户命令，以及
响应于接收到用户命令，发出重新装备信号并且停止发出第二故障信号；以及
逻辑组合器，其适于在其接收到第一故障信号和第二故障信号中的至少一个时生成禁用信号。
在本技术的一些实现方式中，控制器能够被编程为将可配置电力阈值设置成比固定电力限制低的值。
在本技术的一些实现方式中，第一传感器通过测量经由输出连接器输送至负载的电流来感测电力水平。
在本技术的一些实现方式中，电路还包括：第二传感器，其适于感测经由输出连接器输送到负载的电流与从负载返回到输出连接器的电流之间的差；第二检测器，其适于：接收感测到的、经由输出连接器输送到负载的电流与从负载返回到输出连接器的电流之间的差；以及在负载电流与从负载返回到输出连接器的电流之间的差超过最大差分电流设置点时，发出第三故障信号；第二锁存器，其适于一旦第三故障信号被发出则保持第三故障信号，直到第二锁存器接收到重新装备信号；逻辑组合器，其还适于在其接收到第三故障信号时生成禁用信号。
在本技术的一些实现方式中，第一继电器适于响应于禁用信号将输出连接器从AC电源的线输入端断开连接，该电路还包括第二继电器，该第二继电器响应于第三故障信号而将输出连接器从AC电源的中性输入端断开连接。
在本技术的一些实现方式中，电路还包括电流互感器，该电流互感器将第二检测器与经由输出连接器输送到负载的电流以及从负载返回到输出连接器的电流隔离。
在本技术的一些实现方式中，所述电路还包括：用于AC电源处的扇区电压的第三检测器，第三检测器在AC电源通电时发出存在信号；逻辑组合器还适于在不存在该存在信号时不生成禁用信号。
在本技术的一些实现方式中，第一传感器包括：感测到的电力水平的发生器；以及霍尔效应检测器，其将感测到的电力水平的发生器与从AC电源流向负载的电流隔离；并且第一继电器包括：禁用信号的输入端；以及光耦合器，其将禁用信号的输入端与从AC电源流向负载的电流隔离。
在其他方面，本技术的各种实现方式提供了一种电力分配单元(PDU)，该电力分配单元包括：输入连接器，其适于将PDU连接至AC电源；以及一个或更多个通道，每个通道被配置用于为相应负载供电，每个通道包括用于为负载供电的电路。
在本技术的一些实现方式中，控制器可操作地连接至每个通道的第一检测器、第一锁存器和逻辑组合器，控制器适于提供用于单独地重置每个通道的第一锁存器的重新装备信号。
在本技术的一些实现方式中，控制器还适于为一个或更多个通道中的每个通道设置相应的可配置电力阈值。
在本技术的一些实现方式中，PDU还包括：过零检测器，其可操作地连接至控制器并且适于检测AC电源的电压转换；控制器还适于使第二故障信号与AC电源的电压转换同步。
在本技术的一些实现方式中，PDU还包括：复用器，其被配置成接收来自一个或更多个通道中的每个通道的第一传感器的电力水平；以及解复用器，其被配置为将重新装备信号引导至一个或更多个通道中的每个通道的第一锁存器；控制器适于：控制复用器以从复用器接收来自一个或更多个通道中的由控制器选择的任何通道的第一传感器的电力水平；以及控制解复用器以使得将重新装备信号引导至一个或更多个通道中的由控制器选择的任何通道的第一锁存器。
在本技术的一些实现方式中，PDU还包括调制解调器，该调制解调器可操作地连接至控制器和电力线，用于使控制器能够与其他设备通信。
在本技术的一些实现方式中，调制解调器还适于在电力线上使用电力线通信(PLC)协议。
在本技术的一些实现方式中，控制器还适于使调制解调器在电力线上传送一个或更多个通道中的至少一个通道的电力水平的指示。
在本技术的一些实现方式中，PDU还包括用户接口，该用户接口用于提供用于重新装备电路的用户命令。
在本说明书的上下文中，除非另有明确规定，否则计算机系统可以指“电子设备”、“操作系统”、“系统”、“基于计算机的系统”、“控制器单元”、“监控设备”、“控制设备”和/或适合于即将到来的相关任务的其任何组合，但不限于这些。
在本说明书的上下文中，除非另有明确规定，否则表述“计算机可读介质”和“存储器”旨在包括任何性质和种类的介质，其非限制性示例包括RAM、ROM、磁盘(CD-ROM、DVD、软盘、硬盘驱动器等)、USB钥匙、闪存卡、固态驱动器和磁带驱动器。仍然在本说明书的上下文中，“一种”计算机可读介质和“该”计算机可读介质不应被解释为是同一计算机可读介质。相反，在任何合适的时候，“一种”计算机可读介质和“该”计算机可读介质也可以被解释为第一计算机可读介质和第二计算机可读介质。
在本说明书的上下文中，除非另有明确规定，否则词语“第一”、“第二”、“第三”等被用作形容词，仅为了使得能够将其修饰的名词彼此区分的目的，而不是为了描述这些名词之间的任何特定关系的目的。
本技术的实现方式各自具有上述目的和/或方面中的至少一者，但不一定具有所有这些目的和/或方面。应当理解，由于试图获得上述目的而导致的本技术的一些方面可能不满足该目的和/或可能满足本文未具体叙述的其他目的。
根据以下描述、附图和所附权利要求书，本技术的实现方式的附加和/或替选特征、方面和优势将变得明显。
附图说明
为了更好地理解本技术及其其他方面及进一步的特征，参考结合附图使用的以下描述，其中：
图1是根据本技术的实施方式的AC智能熔断器的高层级示意图；
图2是根据本技术的实施方式的AC智能熔断器的另一高层级示意图；
图3是根据本技术的实施方式的用于电力分配单元的AC到DC转换器的图；
图4是根据本技术的实施方式的降压转换器的图；
图5是根据本技术的实施方式的过零检测器的图；
图6是根据本技术的实施方式的电流测量电路的图；
图7是根据本技术的实施方式的固定高线电流检测电路的图；
图8是根据本技术的实施方式的高差分电流检测电路的图；
图9是根据本技术的实施方式的控制逻辑电路的图；
图10是根据本技术的实施方式的控制器及与其的连接的图；
图11是根据本技术的实施方式的允许电力分配单元与控制器之间的通信的复用器/解复用器复合体的图；
图12是根据本技术的实施方式的允许控制器与其他设备之间的通信的收发器电路的图；
图13是根据本技术的实施方式的电力分配单元的立体图；
图14a和图14b分别是根据本技术的实施方式的集成在电力分配单元中的印刷电路板的俯视图和仰视图；
图15是根据本技术的实施方式的电力分配单元的安装在印刷电路板上的部件的示意性布局；
图16是根据本技术的实施方式的电力分配单元的高层级示意图；
图17是示出根据本技术的实施方式的限制由具有多个输出连接器的电力分配单元输送的总电力的方法的操作的序列图；以及
图18是示出根据本技术的实施方式的防止具有多个输出连接器的电力分配单元中的断连的方法的操作的序列图。
还应注意，除非本文另有明确说明，否则附图未按比例绘制。
具体实施方式
本文叙述的示例和条件语言主要旨在帮助读者理解本技术的原理，而不是将其范围限制于这些具体叙述的示例和条件。应当理解，本领域技术人员可以设计尽管未在本文中明确描述或示出但仍体现本技术的原理并且被包括在本技术的精神和范围内的各种布置。
此外，为了帮助理解，以下描述可以描述本技术的相对简化的实现方式。如本领域技术人员将理解的那样，本技术的各种实现方式可以具有更大的复杂性。
在一些情况下，还可以阐述被认为是对本技术的修改的有用示例。这仅仅是为了帮助理解，并且同样不是为了限定范围或阐述本技术的界限。这些修改不是详尽列出，并且本领域技术人员可以进行尽管如此却仍然在本技术的范围内的其他修改。此外，在没有阐述修改的示例的情况下，不应解释为不能进行修改和/或所描述的内容是实现本技术的该元素的唯一方式。
此外，本文中叙述本技术的原理、方面和实现方式的所有陈述及其具体示例旨在包括其结构和功能等同物，无论它们是当前已知的还是将来开发的。因此，例如，本领域技术人员将理解，本文中的任何框图表示体现本技术原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示可以基本上以计算机可读介质表示并且因此由计算机或处理器执行的各种过程，无论这样的计算机或处理器是否明确示出。
可以通过使用专用硬件以及能够与合适软件相关联地执行软件的硬件来提供图中所示的各种元件的功能，包括标记为“处理器”的任何功能块。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个单独处理器提供，多个单独处理器中的一些处理器可以是共享的。在本技术的一些实施方式中，处理器可以是通用处理器例如中央处理单元(CPU)或专用于特定目的的处理器例如数字信号处理器(DSP)。此外，术语“处理器”的明确使用不应被解释为排外地指能够执行软件的硬件，并且可以隐含地非限制性地包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。还可以包括传统的和/或定制的其他硬件。
本文中可以将软件模块或仅仅是表明是软件的模块表示为流程图表元素或指示处理步骤的执行和/或文本描述的其他元素的任何组合。这些模块可以由明确地或隐含地示出的硬件来执行。此外，应该理解，模块可以包括例如(但不限于)提供所需能力的计算机程序逻辑、计算机程序指令、软件、堆栈、固件、硬件电路或其组合。
在这些基本原理到位的情况下，现在考虑一些非限制性示例来说明本技术的各方面的各种实现方式。
本公开内容的各个方面通常解决在用于大规模服务器网络的传统电源中发现的问题中的一个或更多个问题。为此，除了其他方面之外，本公开内容引入了向负载提供AC电力的电路，该电路适于与其他类似电路集成到电力分配单元(PDU)中。
在一种实施方式中，该电路包括适于将电路连接至负载的输出连接器和将输出连接器连接至AC电力源的继电器。继电器响应于禁用信号来将输出连接器从AC电力源断开连接。传感器感测经由输出连接器输送给负载的电力的水平。电力水平可以例如基于经由输出连接器输送到负载的电流的测量结果。检测器接收来自传感器的感测到的电力水平，并且当发现电力水平过大时发出第一故障信号。锁存器保持第一故障信号，直到其接收到重新装备信号。控制器接收来自传感器的感测到的电力水平，并且当感测到的电力水平超过可配置电力阈值时发出第二故障信号。在接收到用户命令时，控制器停止发出第二故障信号并且发出重新装备信号以使锁存器解除第一故障信号。逻辑组合器在其接收到第一故障信号和第二故障信号中的至少一个时生成禁用信号。因此，该实施方式的电路是“AC智能熔断器”，其在故障的情况下被断开以切断向负载的电力输送。AC智能熔断器可以对根据固定电力限制或可配置电力阈值中的任一个确定的故障作出反应，固定电力限制或可配置电力阈值可以例如根据固定电流限制或可配置电流阈值来定义。AC智能熔断器还允许在正常操作中控制进入负载的电流或电力的水平。
图1是根据本技术的实施方式的AC智能熔断器的高层级示意图。在没有限制的情况下，AC智能熔断器可以集成在电力分配单元(PDU)10中。在所示实施方式中，PDU 10包括：输入连接器12，例如用于在欧洲国家使用的CEE 7型插头或用于在北美国家使用的美国电气制造商协会(NEMA)5型插头；以及一个或更多个通道，每个通道适于为负载(未示出)供电。输入连接器12适于将PDU 10连接至AC电力源(未示出)，也称为扇区或电网。通过固定保护16例如15安培的断路器保护PDU 10免受过电流的影响。每个通道包括输出电路14。电力线18将输入连接器12连接至每个输出电路14。每个输出电路14包括：输出连接器20，其经由电力线18、继电器22以及内部电力线24串联连接至输入连接器12，适于将输出电路14连接至负载，输出连接器20例如C13型插头。继电器22经由输入连接器12选择性地将输出连接器22连接至AC电力源。每个输出电路14包括检测子电路26，检测子电路26通过控制继电器22来保护输出连接器20。检测子电路26包括适于应用输出电路14的固定电力限制的固定检测器28和适于应用输出电路14的可配置电力阈值的可配置检测器30。固定电力限制大于可配置电力阈值的最大值。当感测到的电力水平超过固定电力限制时，固定检测器28发出第一故障信号，以及当感测到的电力水平超过可配置电力阈值时，可配置检测器30发出第二故障信号。
在一种实施方式中，固定检测器28适于实施固定高水平电流限制，例如10安培，并且可配置检测器30适于实施可限定的电流设置点。在相同或另一实施方式中，差分检测器32将从输出连接器20流到负载的负载电流与从负载返回到输出连接器20的中性电流进行比较，以检测负载处的任何接地故障。当从输出连接器20流到负载的负载电流与从负载返回到输出连接器20的中性电流之间的差超过最大差分电流设置点时，差分检测器32发出第三故障信号。
因此，固定检测器28、可配置检测器30和差分检测器32中的任何一个可以发出故障信号以使组合逻辑34生成禁用信号36。禁用信号36进而使继电器22采取非导通位置，使输出连接器20和负载从输入连接器12断开连接，从而从AC电力源断开连接。一旦设置，组合逻辑34就保持禁用信号36，直到它接收到重新装备信号。
在输出电路14中，传感器38感测经由输出连接器20输送到负载的电力的水平。在一种实施方式中，传感器38测量从输出连接器20流向负载的负载电流以及从负载返回到输出连接器20的中性电流。还考虑使用其他类型的传感器，例如电压表、电流表、功率计及它们的组合。传感器38将测量的电力或电流值40提供给检测子电路26。
如所示，在电流由传感器38测量之前，电流经由电力线18从输入连接器12和固定保护16流经继电器22。然而，在后面的图中所示的至少一个实施方式中，电流可以在到达继电器22之前流经传感器38。因此，图1是高度示意性的并且旨在提供本技术的一些方面的概念图。
PDU 10还包括控制器42，例如微处理器(μP)，其经由内部总线44可操作地连接至每个输出电路14的检测子电路26、组合逻辑34和传感器38。控制器42经由内部总线44从传感器38接收测量的电力值或测量的电流值40。控制器42还经由内部总线44提供信号，以限定检测子电路26的可配置检测器30的设置点。控制器42还可以发送允许组合逻辑34解除禁用信号36的重新装备信号。
调制解调器46允许控制器42使用例如电力线通信(PLC)协议经由电力线18与其他设备例如远程控制器(未示出)或其他PDU的控制器通信。用户接口48允许PDU 10的用户与控制器42通信。用户接口48不一定是PDU 10的一部分，而是可以经由通信链路与其连接。
在一种实施方式中，PDU 10包括一(1)个输入连接器12、一个控制器42和八(8)个不同的输出电路14，每个输出电路包括其自己的输出连接器20、检测子电路26、组合逻辑34和传感器38。在相同或另一实施方式中，具有固定保护16的输入连接器12可以向输出电路14输送高达15安培。控制器42可以控制每个不同的可配置检测器30，使得由PDU 10的所有输出电路14输送的总体负载电流不超过固定保护16的最大限制，例如15安培限制。
图2是根据本技术的实施方式的AC智能熔断器的另一高级示意图。图2提供了在图1的前述描述中介绍的PDU 10的替代表示。尽管在图2上表示了电路14的单个实例，但是PDU10可以包括电路14的更多数量的实例。
固定检测器28包括线电流的传感器28A和高线电流检测器28B。传感器28A是图1的传感器38的一种可能的实现方式，其在该特定实现方式中感测线电流以提供经由输出连接器20输送到负载的电力的指示。
在该实施方式中，可配置检测器30被实现为控制器42中的软件功能，其使用从传感器28A接收的线电流的测量结果作为输入。
差分检测器32包括传感器32A1，该传感器32A1使用电流互感器32A2来检测经由输出连接器20流向负载的电流与从负载返回的电流之间的差。差分检测器32还包括高差分电流检测器32B。
组合逻辑34包括逻辑组合器34A、接收并保持来自高线电流检测器28B的故障信号28C的第一锁存器34B以及接收并保持来自高差分电流检测器32B的故障信号32C的第二锁存器34C。
继电器22包括第一继电器22A1和第二继电器22B1，第一继电器22A1具有适于选择性地停止内部电力线24的带电引线24A上的传导的接触器22A2，第二继电器22B1具有适于选择性地停止内部电力线24的中性引线24B上的传导的接触器22B2。
当高线电流检测器28B确定超过固定的高电流限制时，其将故障信号28C发送到第一锁存器34B。第一锁存器34B变为被置位。第一锁存器34B将故障信号28C保持并转发到逻辑组合器34A和控制器42，直到从控制器42接收到重新装备信号42A。
当控制器42确定超过可配置电流限制时，其将故障信号30B发送到逻辑组合器34A。控制器42在内部确定何时去除故障信号30B。
当高差分电流检测器32B确定超过最大差分电流设置点时，其将故障信号32C发送到第二锁存器34C。第二锁存器34C变为被置位。第二锁存器34C将故障信号32C保持并转发到逻辑组合器34A和控制器42，直到从控制器42接收到重新装备信号42A。
当故障信号28C、30B、32C中的任何故障信号或这些信号的组合被施加到逻辑组合器34A时，逻辑组合器34A向第一继电器22A1发送禁用信号。第一继电器22A1又导致接触器22A2关断，并且向连接到输出连接器20的负载的电力输送被中断。
在接地故障的情况下，故障信号32C也被施加到第二继电器22B1。第二继电器22B1又导致接触器22B2关断。
控制器42可以向用户接口48发送关于PDU 10及其每个输出电路14的操作条件的信息。特别地，当在给定输出电路14中检测到故障时，随后向连接到该输出电路14的输出连接器20的负载的电力输送被中断，用户可以查阅与检测到的故障的类型有关的信息。在处理了故障的根本原因之后，用户可以经由用户接口48输入用于使给定输出电路14重新投入使用的命令。控制器42接收该命令并发出施加到给定输出电路14的第一锁存器34B和第二锁存器34C的重新装备信号42A。如果控制器42先前已经针对给定输出电路由于已超过可配置电流限制而设置了故障信号30B，则控制器42此时还终止故障信号30B。
现在将参照图3至图9描述集成在PDU 10中的输出电路14的特定实施方式，图3至图9中的每一个示出了PDU 10的一些部件的示例细节。
图3是根据本技术的实施方式的用于PDU 10的AC到DC转换器50的图。AC到DC转换器50包括连接到图1的电力线18的输入连接器52，该输入连接器位于固定保护装置16的下游并且具有三(3)个引脚521、522和523。引脚521具有中性电压，引脚522连接至地(GND)，引脚523是带电引脚(live pin)，其具有施加到图1的输入连接器12的扇区的AC电压。在实施方式中，图1的继电器22直接连接到引脚521并且经由熔断器54连接至引脚523。压敏电阻56保护AC到DC转换器50免受输入连接器52处的最终过电压的影响。变压器58经由熔断器64向AC/DC转换器62(例如，来自VigortronixTM的VTX-214-001-105)提供低AC电压60。低AC电压60与AC电力源的电压成比例并且表示AC电力源的电压。AC/DC转换器62提供+5VDC电压以供PDU 10的各个部件使用。电容器66使+5VDC电压稳定。
图4是根据本技术的实施方式的降压转换器70的图。来自图2的AC/DC转换器62的+5VDC电压经由电阻器72施加到降压调节器74(例如，来自STMicroelectronicsTM的STS10PUR)，该降压调节器提供+3.3VDC电压。各种电阻76和电容器78用于稳定+3.3VDC电压。发光二极管(LED)79提供+3.3VDC电压的可用性的视觉指示。
图5是根据本技术的实施方式的过零检测器80的图。存在于图3的AC/DC转换器62的输入处的低AC电压60也经由两(2)个并行的串联电阻器串81、82施加到放大器83(例如隔离的差分放大器)的输入。在串联电阻器串82的点84处采样的、处于齐纳二极管85的电平处的电压具有DC电压的特性，并且被施加作为放大器83的输入侧的电压源。放大器83的输出侧由来自降压转换器70的+3.3VDC电压供电。放大器83的输出86与AC电力源的电压成比例。该输出86被施加到放大器87，放大器87由电阻器88和89偏置，以提供在正值与负值之间交替的输出90，从而检测AC电力源的电压转换。相同的输出90通过二极管91并通过具有电阻器92和93的分压器，以提供扇区存在指示94，该扇区存在指示94由电容器95滤波。
图6是根据本技术的实施方式的电流测量电路100的图。测量电路100是图1的传感器38和图2的传感器28A的示例实现方式。在实施方式中，电路100连接到图3的输入连接器52的引脚521和523，位于输入连接器52与图1的继电器22之间。来自扇区的电流流过引脚521经由输入104进入电流传感器102(例如，来自AllegroTM MicroSystems，LLC的ACS723)，以及经由输出106在带电引线24A上从电流传感器104流出。电流传感器102的输出108提供与流过电流传感器102的电流成比例的电压。
电流传感器102通过来自AC/DC转换器62的+5VDC电压供电。电流传感器102的内部阻抗非常低，例如小于一(1)毫欧，因此当电流流过电流传感器102时没有明显的电压降或电力浪费。电流传感器102可以使用霍尔效应检测器105，该霍尔效应检测器将输出108的内部发生器107与从AC电力源经由引脚521流向负载的电流隔离。
图7是根据本技术的实施方式的固定高线电流检测电路110的图。电流传感器102的输出108围绕+2.5VDC电压振荡。其被施加至放大器112的输入111，该放大器112具有直接连接到另一输入116的输出114。放大器112具有单位增益。电阻器118和电容器120对输出108的变化进行滤波，使得输出114变为具有稳定+2.5VDC电压的参考电压。该参考电压114被施加到高线电流检测器28B的级联的放大器122、124和126。
电流传感器102的输出108也被施加到级联的放大器122、124和126，所述级联的放大器122、124和126检测流过电流传感器102的电流何时超过固定高水平电流限制，例如10安培。在发生该情况时，放大器126的输出128变为施加到锁存器34B的故障信号28C。锁存器34B，例如来自Texas InstrumentsTM的SN74LVC1G175触发器设备，通过+5VDC电压被供电。锁存器34B具有时钟输入130(CLK)，该时钟输入连接到放大器126的输出128，以在被置位时接收故障信号28C。锁存器34B还具有清零输入132
Figure BDA0002128094890000131
控制器42可以在清零输入132上施加重新装备信号42A。在时钟输入130上施加故障信号28C可以使得锁存器34B的输出134将故障信号28C转发到逻辑组合器34A和控制器42，如图2所示。一旦故障信号28C在输出134处被设置，则在故障信号28C在时钟输入130处被去除的情况下，故障信号28C保持被设置，直到控制器42在清零输入132上施加重新装备信号42A。
图8是根据本技术的实施方式的高差分电流检测电路140的图。电流互感器32A2感测流过通向输出连接器20的内部电力线24的带电引线24A与中性引线24B的电流之间的差。该测量结果被施加至传感器32A1，更准确地，施加至由放大器142和144形成的级联。放大器144的输出146是施加到高差分电流检测器32B的放大器148的差分电流的图像。当测量的差分电流超过最大差分电流设置点时，放大器148发出故障信号32C。故障信号32C被施加到锁存器34C。锁存器34C类似于锁存器34B，并且还通过+5VDC电压供电。锁存器34C具有时钟输入150，该时钟输入150连接到放大器148以在被置位时接收故障信号32C。锁存器34C还具有清零输入152，控制器42可以在清零输入152上施加重新装备信号42A。在时钟输入150上施加故障信号32C可以使得锁存器34C的输出154将故障信号32C转发到逻辑组合器34A、继电器22B1和控制器42，如图2所示。一旦故障信号32C在输出154处被设置，则在故障信号32C在时钟输入150处被去除的情况下，故障信号32C保持被设置，直到控制器42在清零输入152上施加重新装备信号42A。
图9是根据本技术的实施方式的控制逻辑电路160的图。控制逻辑电路160的输入包括故障信号28C、30B和32C以及扇区存在指示94(图5)。所示的逻辑组合器34A是或与门，例如来自Texas InstrumentsTM的SN74LVC1G3208。逻辑组合器34A包括具有输入164、输入166和输出168的或门162。逻辑组合器34A还包括具有输入172、输入174和输出176的与门170。
指示已经超过高电流限制的故障信号28C或指示已经超过最大差分电流设置点的故障信号32C(当存在时)中的至少之一采取通过二极管178或180并被施加到或门162的输入164的电压的形式。指示已超过可配置电流限制的故障信号30B施加在晶体管182的栅极处。故障信号30B(当存在时)采取禁用晶体管182的低电压的形式，从而允许在或门162的输入166处施加+5VDC电压。在存在故障信号28C、32C或30B中的任意者的情况下，或者在存在这些故障信号的任意组合的情况下，或门162的输出168被置位并施加在与门170的输入172处。扇区存在指示94被施加至与门170的另一输入174。当扇区存在指示94显示输出电路14未连接到AC电源时，与门170的输出176未被置位。在存在故障信号28C、32C和30B中的一个或更多个的情况下，并且当扇区存在指示94显示PDU10连接到AC电源时，逻辑组合器34A发出禁用信号36，该禁用信号36被施加至第一继电器22A1。第一继电器22A1的光耦合器184将逻辑组合器34A和故障信号38C、30B和32C的各个源与内部电力线24的带电引线24A和中性引线24B隔离。当设置了禁用信号36时，光耦合器184变为导通，从而在晶体管186的栅极上施加信号，该晶体管186变为导通的。晶体管186的导通继而导致禁用信号36转发到形成接触器22A2的晶体管188和190的栅极，接触器22A2变为不导通，从而有效地阻止带电引线24A上的电流传导。
输出电路的电流传感器102、电流检测电路110、锁存器34B、逻辑组合器34A、第一继电器22A1及其接触器22A2对经由带电引线24A流入负载的电流的变化作出快速反应。在实验室测试中，晶体管188、190的关断从带电引线24A中的电流增加超过高电流限制起花费23微秒。电流仅流过电流传感器102和接触器22A2的晶体管188、190，所有这些都产生最小的电力损耗。
来自高差分电流检测器32B的故障信号32C也被施加到第二继电器22B1，第二继电器22B1在激励时使接触器22B2关断，该接触器22B2变为不导通的，从而有效地停止中性引线24B上的电流传导。第二接触器22B2在闭合时不会产生任何明显的电力损耗。
图10是根据本技术的实施方式的控制器300及其连接的图。控制器300是图1的控制器42的示例实现方式。控制器300可以例如是来自MicrochipTM的ATSAMD20G微处理器，或适于支持本文描述的特征的任何其他处理器。使用其他处理器时，使连接适于另一处理器会变得必要。这样的适应性调整被认为是在处理器使用和编程领域的普通技术人员的能力范围内。
控制器300包括用字母“PA”或“PB”以及用相应数字标识的若干模拟引脚和数字引脚、以及输入电力引脚、接地引脚和复位引脚
Figure BDA0002128094890000151
由按钮304控制的外部连接器302链接到复位引脚和一些其他引脚，并允许对控制器进行编程。控制器通过+3VDC电压供电。晶体306连接到引脚PA00和PA01，以向控制器300提供时钟信号。
过零检测器80(图5)的输出86将与扇区的AC电压成比例的电压施加到引脚PA04。过零检测器80的输出90经由引脚PA05向控制器300通知过零的定时。
图11是根据本技术的实施方式的允许PDU 10与控制器300之间的通信的复用器/解复用器复合体400的图。复用器/解复用器复合体400实现图1的内部总线44的特征。复用器/解复用器复合体400包括四(4)个复用器/解复用器402、412、422和432，例如来自NexperiaTM的74HCT4051，所有这些都通过+5VDC电压供电。
立即参照图10和图11，复用器/解复用器402用于复用来自第一输出电路14的电流传感器102(图6)的输出108的在复用器/解复用器402的输入Y0处接收的信号、以及来自PDU10的其他输出电路的类似输出的在输入Y1至Y7处接收的信号。在图10和图11的非限制性示例中，控制器300和复用器/解复用器复合体400适于控制具有八(8)个不同输出电路例如输出电路14的PDU 10。还考虑了具有不同数量的输出电路的PDU。
控制器300从其引脚PA13、PA14和PA15提供3比特信号308，以使复用器/解复用器402从输出108或从PDU 10的输出电路中的另一输出电路选择一个信号以用于传输至控制器300。在复用器/解复用器402的输出404处呈现所选信号，所选信号表示PDU 10的输出电路中的所选输出电路的负载电流，或更一般地表示电力水平。该输出404作为模拟负载电流值408被施加到控制器300的引脚PB09。代替电流传感器102的输出108，还考虑了在复用器/解复用器402处接收来电力水平计(未示出)的电力水平测量结果。
复用器/解复用器412用于复用来自第一输出电路14的第一锁存器34B(图7)和来自PDU 10的其他输出电路的类似锁存器的、指示已经超过高电流限制的故障信号28C。控制器300从其引脚PA13、PA14和PA15提供3比特信号308，以使复用器/解复用器412从第一锁存器34B或从PDU 10的另一输出电路的锁存器选择一个故障信号28C以用于传输至控制器300。所选信号是PDU 10的输出电路中的所选输出电路的过电流的指示，其被呈现在复用器/解复用器412的输出414处。该输出作为过电流故障信号418被施加到控制器300的引脚PA25。
复用器/解复用器422用于复用来自第一输出电路14的第二锁存器34C(图8)以及来自PDU 10的其他输出电路的类似锁存器的、指示已经超过最大差分电流设置点的故障信号32C。控制器300从其引脚PA13、PA14和PA15提供3比特信号308，以使复用器/解复用器422从第二锁存器34C或从PCU 10的输出电路中的另一输出电路的锁存器选择一个故障信号32C以用于传输至控制器300。所选信号是PDU 10的输出电路中的所选输出电路的差分过电流的指示，其被呈现在复用器/解复用器412的输出424处。该输出作为差分过流故障信号428被施加到控制器300的引脚PA12。
控制器300分析其各种输入，包括在引脚PA04处读取的扇区的AC电压、在引脚PA05处读取的扇区的AC电压的过零定时、以及从PDU 10的各个输出电路顺序地读取并由控制器300在引脚PB09处获取的负载电流值。控制器300考虑输出电路中的给定输出电路的负载电流，该负载电流如从第一输出电路14的电流传感器102(图6)的输出108报告并呈现给控制器300的引脚PB09的负载电流。将负载电流与输出电路中的给定输出电路的可配置电流值进行比较。如果超过可配置值，则控制器300将故障信号发送到输出电路中的给定输出电路。例如，故障信号30B可以从控制器300的引脚PA16被发送，并且在输出电路14的控制逻辑电路160(图9)处被接收。控制器300可以可选地使故障信号30B与在其引脚PA05处接收的AC电源的过零检测同步。如图所示，将故障信号30B直接从控制器300发送到控制逻辑电路160以便于同步。类似的故障信号可以由控制器300直接从其引脚PA17至PA23发送到其他输出电路。可以设想，控制器300可以在没有故障的情况下将信号从其引脚PA16至PA23发送到PDU 10的各种输出电路，以便为了维护或其他原因而禁用输出电路中的任何输出电路。
无论PDU 10的输出电路中之一是通过该输出电路的自主动作还是作为控制器300发出故障命令的结果而被禁用，关于输出电路的状态的信息在用户接口48(图1)上被提供给PDU 10的用户。在没有限制的情况下，控制器400和用户接口48可以经由RS-485连接在本地网络链路上进行连接。图12是根据本技术的实施方式的允许控制器300与其他设备之间的通信的收发器电路500的图。收发器电路500包括收发器508，例如来自RenesasTM的ISL83483IBZ-T RS-485收发器，收发器508由+3.3VDC电压供电，并通过链接至引脚PA06的方向指示器502、链接至引脚PA08的发送连接头504和链接至引脚PA09的接收连接头506连接至控制器。收发器508的输出510和512被施加到外部连接器514，外部连接器514适于经由端子516连接在通信链路上。输出510和512还连接至浪涌抑制器518，例如来自MicroCommercial Components TM的SM712-TPMSCT-ND。浪涌抑制器518与外部连接器514并联安装。当方向指示器502被置位时，控制器300可以使收发器电路500从发送连接头504发送数据。当方向指示器502被复位时，控制器300可以通过接收连接头506接收数据。
可以使用收发器电路500进行交换的数据的非限制性示例包括从控制器300发送到用户接口48的电力测量结果、电压测量结果、电流测量结果和输出电路状态。在报告故障之后，PDU 10的用户可以纠正导致故障的情况，并在用户接口48上输入用于有故障的输出电路的重新启动命令。重新启动命令和被意图重新启动的输出电路的标识经由收发器电路500被接收，并在接收连接头506处呈现给控制器300的引脚PA09。控制器将3比特信号308设置为适当的值以用于选定的输出电路，并在引脚PA24处设置清零指示438。该清零指示呈现在复用器/解复用器432的输入434处。反过来，复用器/解复用器432在其输出Y0-Y7之一处发出重新装备信号，例如发出在第一和第二锁存器34B、34C处(图2、图7和图8)接收的重新装备信号42A以去除故障信号28C和32C的发出。如果预先设置，则控制器300在内部同时去除故障信号30B(图2、图9)的发出。所有故障信号已被去除，输出电路14和附接至其的负载再次由AC电源供电。
控制器300可以经由其引脚PB22和PB23连接至PLC调制解调器46，引脚PB22和PB23分别提供PLC发送端口444和PLC接收端口446。使用PLC协议在PDU 10与其他设备之间交换的数据可以包括例如但不限于PDU 10和/或其任何一个输出电路的电力水平、电压、电流和状态。例如，这些数据可以用于大型数据中心的分析、诊断和规划目的。
可以对控制器300的各个引脚进行其他连接，以用于测试、编程和调试目的。这些细节不在本公开内容的范围之内，并且可以例如通过参考可从MicrochipTM获得的SAM D20系列微处理器的数据表来获得。
图13是根据本技术的实施方式的PDU 10的立体图。PDU 10被示出为具有输入连接器12和输出连接器20，输入连接器12如图所示但不限于是欧洲国家使用的CEE 7型插头，并且输出连接器20如图所示但不限于是C13型插头。在图13的非限制性示例中，所示出的PDU10包括八(8)个输出连接器20。每个输出连接器20的输出电路14、控制器42以及更通常地图1至图12示出和描绘的各种部件被包含在本体520中，本体520可由阻燃塑料材料制成。电缆例如3G2.5mm2电缆形成在图1的描述中介绍的线18和24。这些线可以具有各种长度，因此图13的表示仅用于说明目的。发光二极管(LED)(未示出)可以插入到接头522内，通过接头522，线24从PDU 10的本体520延伸出来。形成接头522的材料是透明的或至少是半透明的，以便允许来自LED的视觉指示在外部是可辨识的。例如，通向特定输出连接器20的接头522内的LED当电力在该输出连接器20处可用时可以是绿色的，并且当该输出连接器20通过相应的输出电路14与输入连接器10断开连接时可以是红色的。可以在电力线18的入口点524处将附加LED插入本体520中，附加LED提供关于在PDU 10处AC电力可用的视觉指示。可以提供支架526以使得能够将PDU 10安装到外部支承装置(未示出)上。
图14a和图14b分别是根据本技术的实施方式的集成在PDU 10中的印刷电路板(PCB)530的俯视图532和仰视图534。图14a示出顶部532包含八(8)个区域536，每个区域536对应于PDU 10的一个通道并且包括输出电路14的一个实例。PDU 10的不是特定于任何特定输出电路14的部件——包括例如控制器42在内——大部分位于PCB 530的区域538中，除了输入连接器12安装到PCB 530的区域540以外。图14b中示出的PCB 530的底部534包含大的接地平面542。图15是根据本技术的实施方式的PDU 10的安装在PCB 530上的部件的示意布局。
图16是根据本技术的实施方式的PDU 10的高层级示意图。图1的PDU 10在图16上进行了再现，但突出显示了其一些其他特征。PDU 10被示出为包括输入连接器12、固定保护16、控制器42、通信总线46和三(3)个通道，每个通道包括输出电路14的实例。PDU 10可以包括与图16所示的三个(3)通道相比更多或更少的通道。每个通道包括相应的输出连接器20、相应的继电器22、相应的传感器38和相应的检测器550，其在每个输出电路14中组合了图1的检测子电路26和组合逻辑34的各种部件。PDU 10的所有通道的检测器550和继电器22一起选择性地将输入连接器12连接至多个输出连接器20中的每一个。
在每个通道中，可操作地连接至继电器22和传感器38的检测器550可以当由传感器38所报告的电力水平超过高电力限制时生成第一故障信号，或者当超过最大差分电流设置点时生成第二故障信号。检测器550具有锁存功能，以保持第一或第二故障信号，直到它从控制器42接收到重新装备信号。控制器42可以单独地将重新装备信号提供给PDU 10的检测器550中的任何一个。
控制器42直接地接收由每个通道的传感器38报告的电力水平，或者通过基于由传感器38报告的电压、电流或类似的测量结果计算电力水平。控制器42可以向PDU 10的所有通道的输出连接器20分配电力阈值，电力阈值由控制器42计算，使得输出连接器20的电力阈值的总和不超过PDU 10的最大额定电力，该最大额定电力例如与固定保护16的15安培限制一致。每个输出连接器20的电力阈值可以采取由控制器42强制执行的可配置电流限制的形式。如果由输出连接器20输送的电力水平超过其分配的电力阈值，则控制器42可以发出第三故障信号使PDU 10的相应继电器22将输出连接器20中之一与输入连接器12断开连接。
一旦输出连接器20中的给定输出连接器已经从输入连接器12断开连接，无论断开连接是由控制器42引起的还是由继电器550引起，则控制器42可以接收用于再次激活输出连接器20中的所述给定输出连接器的用户命令。作为响应，控制器42可以在先前置位的情况下复位第三故障信号，并且将重新装备信号转发到检测器550。该动作解锁检测器550，其去除施加到继电器22的第一和/或第二故障信号，从而允许输出连接器20重新连接至输入连接器12。
图17是示出根据本技术的实施方式的限制由具有多个输出连接器20的PDU 10输送的总电力的方法的操作的序列图。在图17中，序列600包括可以以可变顺序执行的多个操作，一些操作可能同时执行，一些操作是可选的。
在操作610处为所述多个输出连接器20中的每个输出连接器分配电力阈值，使得所述多个输出连接器20的电力阈值的总和不超过PDU 10的最大额定电力。电力阈值可以由控制器42分配。可以为不同的输出连接器20分配不同的电力阈值。为多个输出连接器20中的每一个分配电力阈值可以例如包括为多个输出连接器20中的每一个配置电流限制。在操作620处，可以在多个输出连接器20中的电力阈值为零的输出连接器附近提供视觉指示。视觉指示可以例如通过打开LED以显示所选颜色来提供。
在操作630处感测所述多个输出连接器20中的给定输出连接器的电力水平。该操作630可以包括：子操作632，在子操作632中，感测电力参数，所述电力参数包括电压、电流、有效电流、瞬时功率、瞬时有功功率、瞬时无功功率和电压相对于电流的相位角中的一个或更多个；以及子操作634，在子操作634中，基于所感测的一个或更多个电力参数来计算多个输出连接器20中的给定输出连接器的电力水平。在一种实施方式中，电流传感器102测量流过带电引线24A的负载电流，并将该测量结果提供给控制器42，控制器42进而计算多个输出连接器20中的该给定输出连接器的电力水平。
在操作640处，PDU 10可以在通信总线上传送输出连接器20中的给定输出连接器的电力水平的指示。可以使用PLC协议在通信总线上传送该指示。
在操作650处，如果输出连接器20中的给定输出连接器的电力水平超过其分配的电力阈值，则可以停止由该输出连接器20进行的电力输送。例如，可以例如通过控制器42将感测到的电力水平与输出连接器20中的给定输出连接器的分配的电力阈值进行比较并发出故障信号从而使继电器22将给定输出连接器20从输入连接器12断开连接来停止电力输送。在操作660处，当停止由该输出连接器20进行的电力输送时，可以在该输出连接器20附近提供另一视觉指示。该视觉指示可以例如通过打开LED以显示另一种颜色来提供。
在操作670处，可以在控制器42处从用户接口48接收用于重新装备给定输出连接器20的用户命令。在操作680处，响应于该用户命令，控制器42去除施加在继电器22上的故障信号，并且通过相应的继电器22将给定输出连接器20重新连接至输入连接器12来重新开始由给定输出连接器20进行的电力输送。
图18是示出根据本技术的实施方式的防止具有多个输出连接器20的PDU 10中的断连的方法的操作的序列图。在图18中，序列700包括可以以可变顺序执行的多个操作，一些操作可能同时执行，一些操作是可选的。
在操作710处，感测PDU 10的输出连接器20中的每一个输出连接器的电力水平。该操作710可以包括：子操作712，在子操作712中，感测电力参数，所述电力参数包括电压、电流、有效电流、瞬时功率、瞬时有功功率、瞬时无功功率和电压相对于电流的相位角中的一个或更多个；以及子操作714，在子操作714中，基于输出连接器20中的每个输出连接器的感测到的电力参数来计算输出连接器20中的每个输出连接器的电力水平。在一种实施方式中，电流传感器102测量流过带电引线24A的负载电流，并将该测量结果提供给控制器42，控制器42进而计算多个输出连接器20中的给定输出连接器的电力水平。
在操作720处，该PDU 10可以在通信总线上传送输出连接器20中的至少一个输出连接器的电力水平的指示。可以使用PLC协议在通信总线上传送该指示。
在操作730处，可以检测给定输出连接器20的电力水平超过高电力限制。该检测可以例如通过检测器550将流过带电引线24A的电流与固定的高电流限制进行比较来进行。响应于该检测，可以在操作740处停止由给定输出连接器20进行的电力输送。为此，检测器500可以向断路器22发出故障信号并保持该故障信号，直到最终接收到重新装备信号。当由给定输出连接器20进行的电力输送停止时，保持由输出连接器20中的其余输出连接器进行的电力输送。当停止由给定输出连接器20进行的电力输送时，可以在操作750处在该输出连接器20附近提供视觉指示。
可以在操作760处接收重新装备信号，所述重新装备信号例如是当控制器42从用户接口48接收到用户命令时由控制器42提供给对应于给定输出连接器20的检测器550的。响应于重新装备信号，检测器550去除施加到相应继电器22的故障信号。在操作770处，通过经由相应继电器22将给定输出连接器20重新连接至输入连接器12，重新开始由给定输出连接器20进行的电力输送。
尽管已经参照输出电路14、控制器42和PDU 10的特定部件描述和示出了上述实现方式，但应当理解，这些部件可以在不脱离本技术的教导的情况下被组合、细分或重新排序。因此，部件的顺序和分组不是对本技术的限制。
应当明确理解的是，不需要在本技术的每个实施方式中享有本文提及的所有技术效果。
对本技术的上述实现方式的修改和改进对于本领域技术人员可以变得明显。前面的描述旨在是示例性的而不是限制性的。因此，本技术的范围旨在仅受所附权利要求书的范围限制。

Claims (17)

1.一种为负载供电的电路，包括：
输出连接器，其适于将所述电路连接至所述负载；
第一继电器，其选择性地将所述输出连接器连接至AC电源，所述第一继电器响应于禁用信号而将所述输出连接器从所述AC电源断开连接；
第一锁存器，其适于一旦第一故障信号被发出则保持所述第一故障信号，直到所述第一锁存器接收到重新装备信号；
逻辑组合器，其适于在其接收到所述第一故障信号和第二故障信号中的至少一个时生成所述禁用信号；
第一传感器，其适于感测经由所述输出连接器输送到所述负载的电力水平；
第一检测器，其适于：
接收来自所述第一传感器的感测到的电力水平，以及
当感测到的电力水平超过固定电力限制时，发出所述第一故障信号；以及
控制器，其适于：
接收来自所述第一传感器的感测到的电力水平，
当感测到的电力水平超过可配置电力阈值时，发出所述第二故障信号，
接收用于重新装备所述电路的用户命令，以及
响应于接收到所述用户命令，发出所述重新装备信号并且停止发出所述第二故障信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述控制器能够被编程为将所述可配置电力阈值设置成比所述固定电力限制低的值。
3.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第一传感器通过测量经由所述输出连接器输送到所述负载的电流来感测所述电力水平。
4.根据权利要求1所述的电路，还包括：
第二传感器，其适于感测(i)经由所述输出连接器输送到所述负载的电流与(ii)从所述负载返回到所述输出连接器的电流之间的差；
第二检测器，其适于：
接收感测到的、经由所述输出连接器输送到所述负载的电流与从所述负载返回到所述输出连接器的电流之间的差，以及
当感测到的、经由所述输出连接器输送到所述负载的电流与从所述负载返回到所述输出连接器的电流之间的差超过最大差分电流设置点时，发出第三故障信号；
第二锁存器，其适于一旦所述第三故障信号被发出则保持所述第三故障信号，直到所述第二锁存器接收到所述重新装备信号；
其中，所述逻辑组合器还适于在其接收到所述第三故障信号时生成所述禁用信号。
5.根据权利要求4所述的电路，其中，所述第一继电器适于响应于所述禁用信号而将所述输出连接器从所述AC电源的线输入端断开连接，所述电路还包括第二继电器，所述第二继电器响应于所述第三故障信号而将所述输出连接器从所述AC电源的中性输入端断开连接。
6.根据权利要求4所述的电路，还包括电流互感器，所述电流互感器将所述第二检测器与经由所述输出连接器输送到所述负载的电流以及从所述负载返回到所述输出连接器的电流隔离。
7.根据权利要求1所述的电路，还包括：
用于所述AC电源处的扇区电压的第三检测器，所述第三检测器在所述AC电源通电时发出存在信号；
其中，所述逻辑组合器还适于在不存在所述存在信号时不生成所述禁用信号。
8.根据权利要求1所述的电路，其中：
所述第一传感器包括：
感测到的电力水平的发生器，以及
霍尔效应检测器，其将感测到的电力水平的所述发生器与从所述AC电源流向所述负载的电流隔离；并且
所述第一继电器包括：
所述禁用信号的输入端，以及
光耦合器，其将所述禁用信号的所述输入端与从所述AC电源流向所述负载的电流隔离。
9.一种电力分配单元(PDU)，包括：
输入连接器，其适于将所述电力分配单元连接至AC电源；以及
一个或更多个通道，每个通道被配置用于为相应负载供电，每个通道包括根据权利要求1所述的电路，所述控制器能够操作地连接至所述一个或更多个通道。
10.根据权利要求9所述的电力分配单元，其中，所述控制器能够操作地连接至每个通道的第一检测器、第一锁存器和逻辑组合器，所述控制器适于提供用于单独重置每个通道的所述第一锁存器的重新装备信号。
11.根据权利要求10所述的电力分配单元，其中，所述控制器还适于为所述一个或更多个通道中的每个通道设置相应的可配置电力阈值。
12.根据权利要求10所述的电力分配单元，还包括：
过零检测器，其能够操作地连接至所述控制器并且适于检测所述AC电源的电压转换；
其中，所述控制器还适于使第二故障信号与所述AC电源的电压转换同步。
13.根据权利要求10所述的电力分配单元，还包括：
复用器，其被配置成接收来自所述一个或更多个通道中的每个通道的第一传感器的电力水平；以及
解复用器，其被配置成将所述重新装备信号引导至所述一个或更多个通道中的每个通道的所述第一锁存器；
其中，所述控制器适于：
控制所述复用器以从所述复用器接收来自所述一个或更多个通道中的由所述控制器选择的任何通道的所述第一传感器的电力水平，以及
控制所述解复用器以使得将所述重新装备信号引导至所述一个或更多个通道中的由所述控制器选择的任何通道的所述第一锁存器。
14.根据权利要求10所述的电力分配单元，还包括调制解调器，其能够操作地连接至所述控制器和电力线，用于允许所述控制器与其他设备通信。
15.根据权利要求14所述的电力分配单元，其中，所述调制解调器还适于在所述电力线上使用电力线通信(PLC)协议。
16.根据权利要求14所述的电力分配单元，其中，所述控制器还适于使所述调制解调器在所述电力线上传送所述一个或更多个通道中的至少一个通道的电力水平的指示。
17.根据权利要求10所述的电力分配单元，还包括用户接口，所述用户接口用于提供用于重新装备所述电路的用户命令。
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