CN111987708B - 具有集成监控功能的电涌保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有集成监控功能的电涌保护电路，包括一输入端、一整流器电路及一第一电容器；所述输入端至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源以及相对于所述电涌保护电路的一下游组件；所述整流器电路耦合至所述输入端，所述整流器电路具有一第一输出及一第二输出；所述第一电容器耦合至所述整流器电路的第一输出以及所述整流器电路的第二输出，而且被配置为通过所述整流器电路在所述输入端接收一电涌，以保护所述装置。本发明可以克服现有技术中的至少一个缺点。

Description

具有集成监控功能的电涌保护电路
技术领域
本发明的至少一方面一般涉及电子设备的电涌保护。
背景技术
使用不间断电源(Uninterruptible Power Supplies,UPS)等电源装置为敏感及/或关键负载，例如计算机系统和其他数据处理系统，提供经调节、不间断电源是已知的现有技术。每当将如UPS之类的电子设备连接到电网时，由于上游组件故障、大型变压器与电动机的耦合以及雷击，设备可能会遭受电压瞬态(电涌)的影响。
发明内容
根据一个方面，本发明提供一种电源装置，所述电源装置包括一输入端、一转换器电路、一负载输出端、一整流器电路及一第一电容器；所述输入端至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源，以接收输入的交流电；所述转换器电路耦合至所述输入端，而且所述转换器电路被配置为将一输入交流电压转换为一直流电压；所述负载输出端配置为提供从所述直流电压得到的输出电力；所述整流器电路耦合至所述输入端，而且所述整流器电路具有一第一输出及一第二输出；所述第一电容器耦合至所述整流器电路的第一输出以及所述整流器电路的第二输出。
所述电源装置还包括一第二电容器，所述第二电容器耦合在所述第一连接及第二连接之间。所述电源装置也可以包括一第三电容器，所述第三电容器耦合在所述第一连接及接地之间。在所述电源装置中，所述输入端还包含一第三连接及一第四连接，其中所述整流器电路为一个三相整流器电路。所述第一电容器是一第一类型的电容器，且所述第二电容器是与所述第一类型不同的电容器。所述第二电容器可以是一X电容器。所述第三电容器可以是一Y电容器。所述电源装置还包括一备用存储装置，其中所述电源装置被配置以一备用模式的操作将来自所述备用存储装置的备用电力提供至所述负载输出端。所述电源装置还包括一计数器电路，所述计数器电路耦合至所述第二电容器且被配置为对所述输入端发生的多个瞬态的一数量进行计数，而且所述计数器电路可以被配置为确定一瞬态的一幅度。所述电源装置可以包括耦合至所述计数器电路的一控制器，而且所述控制器可以包括被配置为向一外部装置提供瞬态计数数据的一接口。所述电源装置可以包括耦合在所述第二电容器及所述第二连接之间一电阻器，耦合到所述电阻器的一第一端的一第一二极管以及耦合到所述第一二极管的第二端的一第二二极管。
另一方面涉及一种电涌保护电路，用于保护一装置免受电涌影响。所述电涌保护电路包括一输入端、一整流器电路及一第一电容器；所述输入端至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源以及相对于所述电涌保护电路的一下游组件；所述整流器电路耦合至所述输入端，所述整流器电路具有一第一输出及一第二输出；所述第一电容器耦合至所述整流器电路的第一输出以及所述整流器电路的第二输出，而且被配置为通过所述整流器电路在所述输入端接收一电涌，以保护所述装置。
所述电涌保护电路可以包括一第二电容器，所述第二电容器耦合在所述第一连接及第二连接之间。所述电涌保护电路还包括一第三电容器，所述第三电容器耦合在所述第一连接及接地之间。在所述电涌保护电路中，所述输入端还包含一第三连接及一第四连接，其中所述整流器电路为一个三相整流器电路。所述第一电容器是一第一类型的电容器，且所述第二电容器是与所述第一类型不同的电容器。所述第二电容器是一X电容器，而且所述第三电容器可以是一Y电容器。所述电涌保护电路可以包括一计数器电路，所述计数器电路耦合至所述第二电容器且被配置为对所述输入端发生的多个瞬态的一数量进行计数，而且所述计数器电路被配置为确定一瞬态的一幅度。所述电涌保护电路可以进一步包括耦合到计数器电路的一控制器，其中所述控制器包括被配置为向一外部装置提供瞬态计数数据的一接口。
另一方面涉及一种电源装置，所述电源装置包括一输入端、一转换器电路、一输出端及用于在所述输入端提供瞬态电压保护的一工具，其中所述输入端至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源，以接收输入的交流电；所述转换器电路耦合至所述输入端而且被配置为将一输入交流电压转换为一直流电压；所述输出端配置为提供从所述直流电压得到的输出电力。
所述电源装置还包括用于计算所述输入端发生的多个瞬态的一数量的一工具、用于确定至少一瞬态的持续时间的一工具及用于提供所述多个瞬态的数量的一指示。
另一方面针对一种瞬态电涌计数器电路。所述瞬态电涌计数器电路包括一输入端、一电容器、一电阻器及一检测装置；所述输入端至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一装置的一交流输入；所述电容器具有一第一端及一第二端，所述第一端被配置用以接收来自所述第一连接的一电涌；所述电阻器具有一第一端及一第二端，所述第一端被配置用以耦合至所述电容器的第二端，所述第二端耦合至所述第二连接；所述检测装置耦合至所述电容器的第二端，而且被配置为响应于所述输入端的电涌而提供一输出信号。
在所述瞬态电涌计数器电路中，所述检测装置可以被配置为在所述输入端提供所述电涌的大小的指示。所述瞬态电涌计数器电路可以包括耦合至所述检测装置的一控制器，并且所述控制器可以包括被配置为向一外部装置提供瞬态计数数据的一接口。所述瞬态电涌计数器电路可以包括耦合至所述电阻器的第一端的一第一二极管以及耦合至所述电阻器的一第二端的一第二二极管，并且所述检测装置可以包括一光耦合器。
附图说明
下面参照附图讨论至少一实施例的各个方面，这些附图并非意图按比例绘制。被包含的附图提供对各个方面及实施例的说明和进一步的理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，但是不作为对本发明的限制的定义。在附图中，在各个附图中显示的每个相同或几乎相同的组件由相似的数字表示。为了清楚起见，并非每个组件都可以在每个图中标记。在图中：
图1是与电子设备一起使用的典型电涌保护装置的示意图。
图2是根据一实施例的UPS的框图。
图3是图2的UPS中使用的电涌保护电路的示意图。
图4是可以在图2的UPS中使用的电涌保护电路的另一实施例的示意图。
图5是可以在图2的UPS中使用的电涌保护电路的又一实施例的示意图。
图6是在图5的实施例中使用的电涌计数器电路的示意图。
图7是用于检测UPS中的电涌的方法的流程图。
具体实施方式
本文讨论的方法及系统的示例在应用中不限于以下的描述或在附图中显示的构造细节及组件的布置。所述方法及系统能够在其他实施例中实施，并且能够以各种方式被实践或执行。特别地，结合任何一个或多个示例讨论的动作、组件、元素及特征不被排除在任何其他示例中的类似角色之外。
另外，本文所使用的措词和用语是出于描述的目的，并且不应被视为限制。对本文中以单数形式提及的系统及方法的示例、实施例、组件、元素或动作的任何引用也可以包括包括多个的实施例，并且对本文中的任何实施例，组件、元素或动作的复数形式的任何引用也可以仅包括特点的实施例。单数或复数形式的引用无意于限制当前公开的系统或方法，其组件、动作或组件。本文中的“包括((including)”，“包含(comprising)”，“具有(having)”，“含盖(containing)”，“涉及(involving)”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及其他项目。对“或”的引用可以被解释为包括性的，使得使用“或”描述的任何用语可以指示单个，一个以上以及所有所描述的用语中的任何一个。另外，如果本文档与通过引用并入本文的文档之间的术语用法不一致，所包含参考文献中的术语“用法”是本文档的补充；对于不一致之处，以本文档中的用语为准。
如上所述，电子设备可能会暴露在有害的电压瞬态(transients)中。为了保护设备免受瞬态影响，通常使用差分瞬态保护(differential transient protection)和共模瞬态保护(common mode transient protection)。差分电涌保护(differential surgeprotection)通常使用从各相连接到中性线的X类电容器(在此称为“X电容器”)实现。共模电涌保护(Common mode surge protection)通常使用从每个相和中性点接地的Y类电容器(在本文中称为“Y电容器”)实现。另外，可以使用瞬态电压电涌抑制器。由于X电容器和Y电容器用于输入电源线上，因此其设计满足了UL(Underwriters Laboratory)和其他机构与组织提出的严格要求。
图1显示如上所述使用X电容器及Y电容器并具有一保护电路12的一保护装置10的一示意图。所述保护装置10被配置用于三相使用并且具有输入相连接16、18和20以及输入连接的中性线22。所述保护电路12包括X个电容器24、26及28，每个电容器耦合在输入相连接及中性线之间，而且Y电容器30耦合在所述中性线22及接地32之间。
X电容器和Y电容器被设计为在磨损后以安全的方式失效，而且费用相对昂贵且笨重。此外，X电容器和Y电容器通常只能承受非常有限的纹波电流(ripple current)，并且对电网的高频纹波电流敏感。暴露在纹波电流中可能会导致电容器随时间下降，并且通常无法检测到这种下降。
如下所述，本发明的至少一些实施例提供了改进的瞬态保护,克服如图1的装置12之类的瞬态保护装置所指出的至少一些缺陷。另外，在至少一些实施例中，在瞬态保护电路中提供附加组件，以提供用于检测和计数已发生的电涌(surge)数量的有效技术。通过跟踪电子设备(例如UPS)中已发生的电涌次数，承包商可以在电子设备发生故障之前安排预防性维护工作。下述监视电路的使用可以用于满足监视电涌保护电路中使用的装置的状态(例如，以UPS标准)的新的和现有的要求。
如上所述，如不间断电源(Uninterruptible Power Supplies,UPS)之类的电源装置，用于向敏感和/或关键负载提供经调节的、不间断的电力。图2是不间断电源(UPS)100的框图。UPS 100包括一输入端102、一输入滤波器103、一电源单元105、一交流/直流转换器104、一个或多个直流总线106、一直流/直流转换器108、多个能量存储装置110、一控制器112、一直流/交流逆变器114及一负载输出端116。所述输入端102通过所述输入滤波器103耦合至所述交流/直流转换器104。所述交流/直流转换器104可以被认为是UPS100相对于所述输入滤波器103的下游组件，因为相对于所述输入滤波器103在下游(例如，滤波后的输入提供给交流/直流转换器104)。所述输入端102也被配置为耦合至交流电源，例如交流主电源(AC mains power source)。所述交流/直流转换器104耦合到所述输入端102和一个或多个直流总线106，并且通信耦合到所述控制器112。一个或多个直流总线106耦合到交流/直流转换器104，所述直流/直流转换器108和所述直流/交流逆变器114，并且通信地耦合到所述控制器112。所述直流/直流转换器108耦合到一个或多个直流总线106，并且耦合到能量存储装置110，并且通信地耦合到所述控制器112。所述能量存储装置110可以包括一个或多个电池或其他能量存储装置，并且耦合到所述直流/直流转换器108。所述直流/交流逆变器114耦合到一个或多个直流总线106，并且耦合到所述负载输出端116，并且通信地耦合到所述控制器112。所述负载输出端116耦合到所述直流/交流逆变器114，并且可以耦合到外部负载(未示出)。所述输入滤波器103可以用于提供电磁干扰(EMI)滤波，并且可以用于为UPS提供电涌保护。下面进一步详细描述所述输入滤波器103。所述电源单元105在线路113和111上从所述输入滤波器103接收电力，并在线路107和109上提供输出直流电压，以供UPS100中的组件使用。
所述输入端102被配置为耦合到所述交流主电源，并且接收具有一输入电平的一输入交流电源。所述控制器112被配置为基于提供给所述输入端102的直流电力的所述输入电平来控制UPS 100在不同模式下的操作。当所述控制器112确定提供给所述输入端102的交流电是可接受的时(即，通过确定交流电具有满足指定值的参数)，所述控制器112可以以正常模式操作UPS 100。
在正常模式操作下，在所述输入端102接收到的交流电被提供给交流/直流转换器104。所述交流/直流转换器104将交流电转换成直流电，并且将直流电提供给一个或多个直流总线106。一个或多个直流总线106将直流电分配给直流/直流转换器108及直流/交流逆变器114。直流/直流转换器108转换接收到的直流电，并且将转换后的直流电提供给能量存储装置110，以对所述能量存储装置110充电。直流/交流逆变器114从一个或多个直流总线106接收直流电，将直流电转换为调节后的交流电，并且将调节后的交流电提供给负载输出116以输送至负载。
当所述控制器112确定从所述交流主电源提供给所述输入端102的交流电不可接受时(通过具有不满足指定值的参数)，所述控制器112可以由备用模式操作UPS 100。在所述备用模式操作下，直流电从能量存储装置110放电到直流/直流转换器108。直流/直流转换器108转换接收到的直流电，并将转换后的直流电分配给一个或多个直流总线106。
在所述备用模式操作期间，由所述能量存储装置110提供分配给一个或多个直流总线106的电力，并且在正常模式操作下，分配给一个或多个直流总线106的电力由连接到所述输入端102的一电源提供。随后，由直流/交流逆变器114汲取分配给一个或多个直流总线106的电力，以将汲取的电力从直流电转换为交流电，并且将交流电提供给与负载输出端116连接的外部负载。在不同的实施例中，输入电力可以是单相或三相功率，并且输出电力也可以是单相或三相功率。
如上所述，所述控制器112可以控制UPS 100的操作。在一些实施例中，控制器112可以根据一种或多种控制算法来控制UPS 100。可以根据被编程到UPS 100中的规则(例如在制造期间)执行一种或多种控制算法。而且，如下所述，所述控制器可以与电涌保护检测电路结合使用，以对输入电源线上发生的电涌数量进行计数，可以确定电涌的持续时间，提供电涌数量的指示，和/或将电涌次数传达给一远程装置。
在图3中更详细地显示UPS 100的滤波器103。图3显示的输入滤波器103被配置用于三相输入，但是，在用于单相使用的其他实施例中，可以使用单相滤波器。应该理解，其他数量的相也是可能的。UPS 100包括耦合在UPS 100的电网及输入电路之间的三个输入相线302、304、306和输入中性线308，而且还提供接地310连接。所述滤波器103还包括八个二极管312、314、316、318、320、322、324、326、所述电容器328、电容器330及电阻器332。
所述二极管312耦合在所述输入相线302和所述电源单元105的输入端111之间。所述二极管314耦合在所述输入相线304和所述电源单元105的输入端111之间。所述二极管316耦合在所述输入相线306和所述电源单元105的输入端111之间。所述二极管318耦合在所述中性线308和所述电源单元105的输入111之间。所述二极管320耦合在所述输入相线302和所述电源单元105的输入113之间。所述二极管322耦合在所述输入相线304和所述电源单元105的输入113之间。所述二极管324耦合在所述输入相线306和所述电源单元105的输入113之间。所述二极管326耦合在所述中性线308和所述电源单元105的输入113之间。在一些实施例中，所述滤波器103可以不存在中性线308和二极管318、326(例如当使用三角形连接时)。
所述电容器328耦合在所述中线308和接地310之间。在一些实施例中，所述滤波器103可以不存在接地310及电容器328。所述电容器330耦合在所述电源单元105的输入111和输入113之间。所述电容器330可以使用标准的直流薄膜电容器而不是X电容器来实现，因为所述电容器330不跨输入相线耦合。直流薄膜电容器可以提供更高的单位体积容量，并且比典型的X电容器便宜。在一实施例中，使用Y电容器来实现电容器328。所述电阻器332耦合在所述输入端111和113之间。所述电阻器332是可选的，并且代替或除了由所述电源单元105提供的泄放路径之外，也用于提供所述电容器330的泄放路径(例如在没有电源单元105的实施例中)。当电涌发生时，泄放路径可以促进所述电容器130快速放电，所述滤波器103为随后的电涌事件作准备。在一些实施例中，可以不提供所述电容器330的泄放路径，或者可以以另一种方式提供泄放路径。
在所述滤波器103中，所述多个二极管作动成一四脚桥式滤波器整流器。当所述滤波器耦合到400V电网时，所述电容器330两端的标称电压(nominal voltage)将约为566V(DC)。如果在任何相位或相线到中性线之间发生电涌，导致差分电压超过566V，则电涌将被所述电容器330钳位。所述二极管326和二极管318为桥式滤波器整流器提供中性点(例如，线302、304和306)，并确保可以使用所述电容器330钳制一条或多条线路上的电涌。在一实施例中，二极管312-326具有与所述电容器330两端的最大预期峰值电压相对应的额定电压，并且在一个针对4kV电涌设计目标的实施例中，预期峰值电压为1500V。对于所述实施例，二极管312-326每个都使用两个串联的1000V 6A轴向二极管实现。
在所述滤波器103中，由于当UPS 100通电时所述电容器330可以被充电一次，消除了传统设计中由X电容器引起的无功滤波器电流，从而使UPS100获得了更高的功率因数(例如在低负载模式操作期间)。所述滤波器103的另一个优点是，如上所述，可用作辅助电源单元的前端，通过消除对电源单元的其他前端电路的需要，而降低总成本。所述滤波器103还可以用作其他类型的电源的前端。在上述的实施例中，如图3所示，所述电源单元可以充当泄放电路，当发生电涌时，所述电路将使所述电容器130迅速放电，为后续的电涌事件做好滤波器103的准备。
尽管已经针对UPS(例如输出到直流/交流转换器104)描述图3中的滤波器103，应该理解的是，所述滤波器103可以用于将输入滤波到其他组件(例如相对于所述滤波器103的其他下游组件)和其他类型的电源装置中。此外，尽管已经将滤波器103的线111和113描述为耦合到电源的输入，但是滤波器103还可以用作用于其他不包括电源的电涌保护电路。
在图4所示的另一实施例中，可以将额外的电容器添加到所述滤波器103以提供EMI保护。图4显示一过滤器203的示意图，所述过滤器可以代替或附加于上述过滤器103使用。在所述滤波器203中，为简单起见，仅示出了一个输入相，但是，可以参考图4的四支脚桥式整流器为三相系统实现滤波器203。在图4中，所述滤波器103的共同组件用相同的附图标记标示。所述滤波器203耦合到输入相线302和输入中性线308，并且耦合到所述电源单元105的输入线111和113。所述滤波器203包括与所述滤波器103相同的二极管312、320、318和326。所述滤波器203还包括耦合在输入线111和113之间的电容器330。所述滤波器203包括耦合在输入相线302和输入中性线308之间的附加电容器236(例如X电容器)，并且还包括耦合在相线302和地310之间的电容器334(例如Y电容器)。并非在所有实施例中都使用电容器236和334以及接地310连接。在三相实现中，所述滤波器203还包括耦合在其他两相和中性线之间的电容器。一个或多个电容器(例如Y电容器)可以耦合在一个或多个相与地之间。在一个实施例中，X电容器使用6.6μF电容器实现，而Y电容器使用100nF电容器实现。
本文描述的电涌保护电路的至少一些实施例可以允许使用更小和/或更便宜的电容器。在没有建议的电涌保护电路之一的典型系统中，通常在每条相线和接地之间使用20uF电容器。
如上所述，在一些实施例中，在瞬态保护电路中提供附加组件，以提供用于检测和计数已发生的电涌数量的有效技术。下面讨论的监视组件的增加将使UPS受到监视，并且监视信息可用于预测和预防即将发生的故障，并用于确定故障的根本原因。监视可用于遵守安全标准。当前的系统通常缺乏有效监视、预测和预防即将发生的故障的能力，并且这些系统通常无法确定故障的根本原因。
应当理解的是，所述滤波器203可以用于将输入滤波到不同类型的组件(例如，相对于所述滤波器103的下游组件)和不同类型的电源装置中。图5显示可以用作图1的UPS100中的所述滤波器203的滤波器系统503的示意图。所述滤波器系统503包括类似于所述滤波器203的滤波器组件和电涌计数器电路505。为了简单起见，在所述滤波器203中仅示出了一个输入相位。然而，所述滤波器203可以使用以上参考图3讨论的四臂桥式整流器实现用于三相系统。在图5中，图4的滤波器203的共同组件用相同的附图标记标示。电涌计数器电路505耦合在X电容器235和中性线308之间。
在图6中更详细地显示电涌计数器电路505。图6还包括所述滤波器系统503的部分，以显示电涌计数器电路505到滤波器系统503的耦合。所述电涌计数器电路505包括耦合在X电容器236和中性线308之间的电阻器507、二极管510和512电阻器514和518、电容器516和光耦合器520。在一些实施例中，所述电容器236和电阻器507的位置可以彼此切换。
在一个实施例中，所述电阻器507使用印刷电路板走线(例如具有低电感)或与X电容器236串联的感测电阻器来实现。二极管510的阳极耦合到电阻器507和X电容器236的连接处，并且二极管510的阴极耦合到电阻器514的第一端。所述电阻器514的第二端耦合到电容器516的第一端。所述二极管512具有耦合到中性线308的阴极和耦合到电容器516的第二端的阳极。所述电阻器518耦合到所述电容器516的第一端和光耦合器520的第一输入端。所述光耦合器的第二输入耦合到电容器516的第二端。所述光耦合器的输出耦合到所述控制器112，但是，在其他实施例中，代替所述控制器112或除了控制器112之外，附加的控制器或控制逻辑可以耦合到所述光耦合器520。
在操作中，当在所述滤波器503的输入端302和中性线308之间出现电涌电压时，电流将开始在X电容器236中流动，这将在电阻507两端产生电压。所述电阻器507两端的电压为电容器516充电，并且当超过与所述光耦合器520相关的阈值时，则光耦合器将向控制器112提供一输出信号。取决于与横跨所述X电容器236出现的电涌相关的能量，所述电容器516或多或少将被充电，并且从所述光耦合器输出的数字脉冲持续时间将相应地变化。另外，在一些实施例中，可以基于来自所述光耦合器的输出的持续时间来确定电涌的幅度。
在一实施例中，所述控制器112被编程为对检测到的脉冲的数量和脉冲的持续时间进行计数，并且可以向用户提供需要更换电容器的指示。可以基于确定特定电容器可以承受多少脉冲并且持续多长时间而不会严重劣化的确定来提供指示。受控测试的结果可用于确定何时应更换UPS中的电容器(例如X电容器)。所述指示可以通过声音或视觉警报来提供，或者可以通过有线或无线网络从UPS传递到一远程装置。所述指示可以包括已经发生的脉冲数和每个脉冲的持续时间，或者可以仅指示已经超过了设定的阈值，所述阈值指示应当更换所述X电容器。
如上述图5及6，所述计数器电路505被显示为与单相输入电力系统一起使用，但是在其他实施例中，所述计数器电路可以与三相系统或任何其他多相系统一起使用。在三相系统中，如电阻器507这样的电阻器可以与每个X电容器串联放置，并且如上所述，电阻器两端的电压可以用于触发光耦合器。单独的光耦合器和相关的电路可与每个X电容器一起使用，或者在一个实施例中，一个光耦合器可用于计算每个X电容器上的脉冲总数。在其他实施例中，如电阻器507这样的电阻器可以与电容器330串联放置，并且电阻器两端的电压可以用于触发光耦合器，如上所述。
图7提供一种方法700的流程图，所述方法用于检测UPS的电容器中的电涌，并且向用户提供电涌的数量和持续时间的指示的输出。在第一动作702中，由于电涌的存在，UPS中的X电容器两端的电压增加。在动作704中，检测电涌并将输出提供给控制器或控制逻辑。在动作706，控制器或控制逻辑确定脉冲的持续时间，并存储脉冲发生的指示和脉冲的持续时间。一时间戳也可以用于提供电涌发生时间的指示。在动作708，所述控制器提供脉冲的数量和持续时间的指示。动作708可能只是一个指示，表明已经超过了总体阈值，或者动作708可以向一远程装置提供已发生的电涌数量的通知，每个电涌的持续时间，以及与电涌相关的时间戳。基于所述通知，在动作710处，可以联系技术人员以访问UPS并更换一个或多个X电容器。图7的电涌计数器和相关方法的使用提供X电容器可能出现故障的早期指示，并允许及时进行预防性维护。
如上所述，所述控制器112被配置为监视和控制UPS 100的操作。使用存储在相关联的存储器中的数据，所述控制器112可用于执行一个或多个指令，这些指令可能导致对一个或多个开关的导电状态的操纵。在一些示例中，所述控制器112可以包括一个或多个处理器或其他类型的控制器。所述控制器112可以在处理器上执行本文中讨论的功能的一部分，并且使用经调整以执行特定操作的专用集成电路(ASIC)来执行另一部分。根据本发明的示例可以使用硬件和软件的许多特定组合来执行本文描述的操作，并且本发明不限于硬件和软件组件的任何特定组合。
在上述实施例中，描述了用于UPS中的电涌保护电路和计数器。在其他实施例中，电涌保护电路和计数器可以用在其他类型的配电设备和其他类型的电源中。
因此，已经描述本发明至少一个实施例的几个方面，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这样的改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本发明的精神和范围内。因此，前面的描述和附图仅作为示例。

Claims (18)

1.一种电源装置，其特征在于：所述电源装置包括：
一输入端，至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源，以接收输入的交流电；
一转换器电路，耦合至所述输入端，而且所述转换器电路被配置为将一输入交流电压转换为一直流电压；
一负载输出端，配置为提供从所述直流电压得到的输出电力；
一整流器电路，耦合至所述输入端，而且所述整流器电路具有一第一输出及一第二输出；
一第一电容器，耦合至所述整流器电路的第一输出以及所述整流器电路的第二输出；
一电源供应器，耦合至所述整流器电路的第一输出及所述整流器电路的第二输出以接收来自所述整流器电路的电力，而且所述电源供应器配置为作为泄放路径，以在电涌后促进所述第一电容器快速放电。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述电源装置还包括一第二电容器，所述第二电容器耦合在所述第一连接及第二连接之间。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于：所述电源装置还包括一第三电容器，所述第三电容器耦合在所述第一连接及接地之间。
4.如权利要求3所述的电源装置，其特征在于：所述输入端还包含一第三连接及一第四连接，其中所述整流器电路为一个三相整流器电路。
5.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于：所述第一电容器是一第一类型的电容器，且所述第二电容器是与所述第一类型不同的电容器。
6.如权利要求5所述的电源装置，其特征在于：所述第二电容器是一X电容器。
7.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于：所述电源装置还包括一计数器电路，所述计数器电路耦合至所述第二电容器且被配置为对所述输入端发生的多个瞬态的一数量进行计数。
8.如权利要求7所述的电源装置，其特征在于：所述计数器电路被配置为确定一瞬态的一幅度。
9.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述电源装置还包括一备用存储装置，其中所述电源装置被配置以一备用模式的操作将来自所述备用存储装置的备用电力提供至所述负载输出端。
10.一种用于保护一装置免受电涌影响的电涌保护电路，其特征在于：所述电涌保护电路包括：
一输入端，至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源以及相对于所述电涌保护电路的一下游组件；
一整流器电路，耦合至所述输入端，所述整流器电路具有一第一输出及一第二输出；
一第一电容器，耦合至所述整流器电路的第一输出以及所述整流器电路的第二输出，而且被配置为通过所述整流器电路在所述输入端接收一电涌，以保护所述装置；
一第二电容器，耦合在所述第一连接及所述第二连接之间；及
一计数器电路，耦合至所述第二电容器且配置为对所述输入端发生的多个瞬态的一数量进行计数。
11.如权利要求10所述的电涌保护电路，其特征在于：所述电涌保护电路还包括一第三电容器，所述第三电容器耦合在所述第一连接及接地之间。
12.如权利要求11所述的电涌保护电路，其特征在于：所述输入端还包含一第三连接及一第四连接，其中所述整流器电路为一个三相整流器电路。
13.如权利要求10所述的电涌保护电路，其特征在于：所述第一电容器是一第一类型的电容器，且所述第二电容器是与所述第一类型不同的电容器。
14.如权利要求13所述的电涌保护电路，其特征在于：所述第二电容器是一X电容器。
15.如权利要求10所述的电涌保护电路，其特征在于：所述计数器电路被配置为确定一瞬态的一幅度。
16.一种电源装置，其特征在于：所述电源装置包括：
一输入端，至少具有一第一连接及一第二连接，所述输入端被配置为耦合至一交流电源，以接收输入的交流电；
一转换器电路，耦合至所述输入端而且被配置为将一输入交流电压转换为一直流电压；
一输出端，配置为提供从所述直流电压得到的输出电力；
用于在所述输入端提供瞬态电压保护的一工具，所述工具包含具有一输出的一整流器电路；
一电源供应器，耦合至所述整流器电路的所述输出，而且所述电源供应器配置为作为泄放路径，以在电涌后促进一第一电容器快速放电。
17.如权利要求16所述的电源装置，其特征在于：所述电源装置还包括用于计算所述输入端发生的多个瞬态的一数量的一工具。
18.如权利要求17所述的电源装置，其特征在于：所述电源装置还包括用于确定至少一瞬态的持续时间的一工具。
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