JP6715903B2 - ヒューズへの負荷電流による障害を最小化しつつ充電する蓄電装置付き自己発電式電子ヒューズ - Google Patents
ヒューズへの負荷電流による障害を最小化しつつ充電する蓄電装置付き自己発電式電子ヒューズ Download PDFInfo
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Description
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
(態様1)
自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記方法は、
(a)交流(AC)電流を前記自己発電式ヒューズ装置に伝導させることであって、前記自己発電式ヒューズ装置は第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、及び蓄電装置を含み、前記AC電流が前記第一ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置に流れ、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置の外に流れ出す、伝導させることと;
(b)前記AC電流の半周期の第一部分で前記第一スイッチ及び前記第二スイッチをON状態に保つことと;
(c)前記AC電流の前記半周期の第二部分で前記第一スイッチ及び前記第二スイッチをOFF状態に保つことと;
(d)前記半周期の前記第一部分の間では充電させないが、前記半周期の前記第二部分の間で蓄電装置を充電させることと、を含む方法であって、(a)〜(d)が前記自己発電式ヒューズ装置によって行われる、方法。
(態様2)
前記半周期の前記第二部分が前記AC電流の前記半周期の15パーセント未満の持続時間である、態様1に記載の方法。
(態様3)
前記自己発電式ヒューズ装置を流れるAC電流を示す電流検出信号を生成することと;
前記第一スイッチ及び前記第二スイッチを前記ON状態から前記OFF状態にいつ切り替えるかを少なくとも部分的に前記電流検出信号に基づいて判定することとを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様4)
前記電流検出信号は、前記AC電流が電流閾値を下回ったかどうかを示す、態様3に記載の方法。
(態様5)
(e)前記蓄電装置の電圧が電圧閾値に達したことを検出することと;
(f)(e)の前記検出することに反応して前記第一スイッチ及び前記第二スイッチがONになることであって、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチがONになることにより前記蓄電装置の前記充電させることを停止させる、ONになることとを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様6)
(e)前記AC電流の連続する2つの半周期に前記蓄電装置を再充電するように、前記蓄電装置を再充電することを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様7)
(e)(d)の充電させることの後、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチを前記ON状態にし、(e)において一旦前記第一スイッチ及び前記第二スイッチが前記ON状態になると:1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れるAC電流が過負荷電流閾値を超えない、及び、2)前記蓄電装置の電圧が電圧閾値未満に低下しないという両方が条件とされた状態において、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチをON状態に保つことを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様8)
前記第一ヒューズ装置パッケージ端子および前記第二ヒューズ装置パッケージ端子は、前記自己発電式ヒューズ装置の外側からアクセスできる前記自己発電式ヒューズ装置の唯一の電気端子である、態様1に記載の方法。
(態様9)
前記自己発電式ヒューズ装置がさらに一定量の回路を含み、前記自己発電式ヒューズ装置がバッテリーを含まず、(d)の充電させることにより前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、態様1に記載の方法であって、
前記方法は、前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することを含む、態様1に記載の方法。
(態様10)
前記半周期の前記第一部分の間に前記自己発電式ヒューズを通って流れる瞬時AC交流電流の絶対量が、前記半周期の第二部分の間に前記自己発電式ヒューズを通って流れる瞬時AC交流電流の絶対量よりも常に大きい、態様1に記載の方法。
(態様11)
前記第一部分は、比較的大きいAC電流が前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる期間であって、前記第二部分は、比較的小さいAC電流が前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる期間である、態様1に記載の方法。
(態様12)
自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記自己発電式ヒューズ装置が第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、蓄電装置、及び一定量の回路を含み、前記第一ヒューズ装置パッケージ端子及び前記第二ヒューズ装置パッケージ端子が前記自己発電式ヒューズ装置の外側からアクセスできる前記自己発電式ヒューズ装置の唯一の電気端子であり、前記自己発電式ヒューズ装置がバッテリーを含まない、自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記方法は、;
定期的に前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチが両方ともOFFになっているときに、前記蓄電装置を再充電することであって、前記再充電することによって前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、再充電することと;
前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することと;
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをONにし、それによって、電流が前記第一ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置に流れ、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを通って、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置の外に流れ出すことを可能にすることと、を含む方法。
(態様13)
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONになっているときは常に前記蓄電装置が充電されない、態様12に記載の方法。
(態様14)
1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が所定の電流未満に低下し、2)前記蓄電装置の電圧が所定の電圧より小さい、という両方の条件が当てはまると直ちに、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記蓄電装置の再充電を開始することをさらに含む、態様12に記載の方法。
(態様15)
前記自己発電式ヒューズ装置を流れる電流が電流閾値未満に低下したことを検出することと;いつ前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにして前記蓄電装置の再充電を開始すべきかを、前記電流が前記電流閾値未満に低下したことを検出することに少なくとも部分的に基づいて判定することと、をさらに含む、態様12に記載の方法。
(態様16)
前記第一スイッチが第一トランジスタであり、前記第二スイッチが第二トランジスタであり、前記自己発電式ヒューズ装置が、前記第一トランジスタを通って流れる電流を反映しそれによって第一検出電流を生成する、第一電流ミラーをさらに含み、前記自己発電式ヒューズ装置が、第二トランジスタを通る電流を反映しそれによって第二検出電流を生成する、第二電流ミラーをさらに含み、前記自己発電式ヒューズ装置が第一検知抵抗器、第一コンパレータ、第二検知抵抗器、第二コンパレータ、およびデジタル論理回路をさらに含む態様14に記載の方法であって、前記方法が:
前記第一検出電流を前記第一検知抵抗器に通し、それによって第一検知電圧を生成することと;
前記第一検知電圧を、前記第一コンパレータの第一入力リードに供給することと;
基準電圧を、前記第一コンパレータの第二入力リードに供給することと;
前記第二検出電流を前記第二検知抵抗器に通し、それによって第二検知電圧を生成することと;
前記第二検知電圧を、前記第二コンパレータの第一入力リードに供給することと;
基準電圧を、前記第二コンパレータの第二入力リードに供給することと;
前記第一コンパレータによる信号出力を、前記デジタル論理回路の第一入力リードに供給し、前記デジタル論理回路が電流検出信号を出力するように、前記第二コンパレータによる信号出力を前記デジタル論理回路の第二入力リードに供給することと、をさらに含む、態様14に記載の方法。
(態様17)
前記電流検出信号は、前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が前記電流閾値未満に低下したかどうかを示す、態様16に記載の方法。
(態様18)
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONとなることに起因して前記自己発電式ヒューズ装置に流れることができる前記電流は正弦波AC電流であり、前記正弦波AC電流は半周期を有し、前記蓄電装置は蓄電器再充電期間に再充電され、各蓄電器再充電期間は前記正弦波AC電流の各半周期の15パーセント未満の持続時間を有する、態様12に記載の方法。
(態様19)
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONとなることに起因して前記自己発電式ヒューズ装置に流れることができる前記電流は正弦波AC電流であり、前記正弦波AC電流は半周期を有し、前記正弦波AC電流の各半周期の15パーセント未満の間、蓄電装置の再充電のために前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがOFFになる、態様12に記載の方法。
(態様20)
1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が過負荷電流閾値を超えない、かつ、2)前記蓄電装置の電圧が電圧閾値未満に低下しない、の両方が条件とされた状態において、一旦前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONになると、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをON状態に保つことをさらに含む、態様19に記載の方法。
(態様21)
前記一定量の回路が順次論理素子を含み、前記自己発電式ヒューズ装置がさらに押しボタンを含む、態様12に記載の方法であって、前記方法は:
前記押しボタンが押されたことに反応して前記順次論理素子をリセットすることと;
過負荷状態が検出されたことに反応して前記順次論理素子を設定することとをさらに含む、態様12に記載の方法。
(態様22)
前記一定量の回路が順次論理素子を含む態様12に記載の方法であって、前記方法は:
過負荷状態の検出に反応して前記順次論理素子を設定することをさらに含む、態様12に記載の方法。
(態様23)
自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記自己発電式ヒューズ装置が第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、蓄電装置、及び一定量の回路を含む、自己発電式ヒューズに関する方法であって、前記方法は:
定期的に前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチが両方ともOFFであるときに、前記蓄電装置を再充電することであって、前記再充電することによって前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、再充電することと;
前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することと;
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをONにし、それによって電流が低抵抗電流経路内の前記自己発電式ヒューズ装置を流れることを可能にすることであって、前記低抵抗電流経路は100ミリオーム未満の抵抗を有し、前記低抵抗電流経路が第一ヒューズ装置パッケージ端子から、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを通って、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して、前記自己発電式ヒューズ装置から出て延長している、可能にすることとを含む方法。
Claims (22)
- 自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記方法は、
(a)交流(AC)電流を前記自己発電式ヒューズ装置に伝導させることであって、前記自己発電式ヒューズ装置は第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、及び蓄電装置を含み、前記AC電流が前記第一ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置に流れ、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置の外に流れ出す、伝導させることと;
(b)前記AC電流の半周期の第一部分で前記第一スイッチ及び前記第二スイッチをON状態に保つことと;
(c)前記AC電流の前記半周期の第二部分で前記第一スイッチ及び前記第二スイッチをOFF状態に保つことと;
(d)前記半周期の前記第一部分の間では充電させないが、前記半周期の前記第二部分の間で蓄電装置を充電させることと、を含む方法であって、
(a)〜(d)が前記自己発電式ヒューズ装置によって行われており、
更に、
前記自己発電式ヒューズ装置を流れるAC電流を示す電流検出信号を生成することと;
前記第一スイッチ及び前記第二スイッチを前記ON状態から前記OFF状態にいつ切り替えるかを少なくとも部分的に前記電流検出信号に基づいて判定することとを含む、方法。 - 前記半周期の前記第二部分が前記AC電流の前記半周期の15パーセント未満の持続時間である、請求項1に記載の方法。
- 前記電流検出信号は、前記AC電流が電流閾値を下回ったかどうかを示す、請求項1に記載の方法。
- (e)前記蓄電装置の電圧が電圧閾値に達したことを検出することと;
(f)(e)の前記検出することに反応して前記第一スイッチ及び前記第二スイッチがONになることであって、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチがONになることにより前記蓄電装置の前記充電させることを停止させる、ONになることとを更に含む、請求項1に記載の方法。 - (e)前記AC電流の連続する2つの半周期に前記蓄電装置を再充電するように、前記蓄電装置を再充電することを更に含む、請求項1に記載の方法。
- (e)(d)の充電させることの後、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチを前記ON状態にし、(e)において一旦前記第一スイッチ及び前記第二スイッチが前記ON状態になると:1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れるAC電流が過負荷電流閾値を超えない、及び、2)前記蓄電装置の電圧が電圧閾値未満に低下しないという両方が条件とされた状態において、前記第一スイッチ及び前記第二スイッチをON状態に保つことを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第一ヒューズ装置パッケージ端子および前記第二ヒューズ装置パッケージ端子は、前記自己発電式ヒューズ装置の外側からアクセスできる前記自己発電式ヒューズ装置の唯一の電気端子である、請求項1に記載の方法。
- 前記自己発電式ヒューズ装置がさらに一定量の回路を含み、前記自己発電式ヒューズ装置がバッテリーを含まず、(d)の充電させることにより前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、請求項1に記載の方法であって、
前記方法は、前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記半周期の前記第一部分の間に前記自己発電式ヒューズを通って流れる瞬時AC交流電流の絶対量が、前記半周期の第二部分の間に前記自己発電式ヒューズを通って流れる瞬時AC交流電流の絶対量よりも常に大きい、請求項1に記載の方法。
- 前記第一部分は、比較的大きいAC電流が前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる期間であって、前記第二部分は、比較的小さいAC電流が前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる期間である、請求項1に記載の方法。
- 自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記自己発電式ヒューズ装置が第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、蓄電装置、及び一定量の回路を含み、前記第一ヒューズ装置パッケージ端子及び前記第二ヒューズ装置パッケージ端子が前記自己発電式ヒューズ装置の外側からアクセスできる前記自己発電式ヒューズ装置の唯一の電気端子であり、前記自己発電式ヒューズ装置がバッテリーを含まない、自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記方法は、;
定期的に前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチが両方ともOFFになっているときに、前記蓄電装置を再充電することであって、前記再充電することによって前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、再充電することと;
前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することと;
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをONにし、それによって、電流が前記第一ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置に流れ、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを通って、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置の外に流れ出すことを可能にすることと;
前記自己発電式ヒューズ装置を流れる電流が電流閾値未満に低下したことを検出することと;
いつ前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにして前記蓄電装置の再充電を開始すべきかを、前記電流が前記電流閾値未満に低下したことを検出することに少なくとも部分的に基づいて判定することと、を含む方法。 - 自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記自己発電式ヒューズ装置が第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、蓄電装置、及び一定量の回路を含み、前記第一ヒューズ装置パッケージ端子及び前記第二ヒューズ装置パッケージ端子が前記自己発電式ヒューズ装置の外側からアクセスできる前記自己発電式ヒューズ装置の唯一の電気端子であり、前記自己発電式ヒューズ装置がバッテリーを含まない、自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記方法は、;
定期的に前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチが両方ともOFFになっているときに、前記蓄電装置を再充電することであって、前記再充電することによって前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、再充電することと;
前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することと;
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをONにし、それによって、電流が前記第一ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置に流れ、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを通って、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して前記自己発電式ヒューズ装置の外に流れ出すことを可能にすることと;
1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が所定の電流未満に低下し、2)前記蓄電装置の電圧が所定の電圧より小さい、という両方の条件が当てはまると直ちに、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記蓄電装置の再充電を開始することと、を含む方法。 - 前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONになっているときは常に前記蓄電装置が充電されない、請求項11または12に記載の方法。
- 1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が所定の電流未満に低下し、2)前記蓄電装置の電圧が所定の電圧より小さい、という両方の条件が当てはまると直ちに、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記蓄電装置の再充電を開始することをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記第一スイッチが第一トランジスタであり、前記第二スイッチが第二トランジスタであり、前記自己発電式ヒューズ装置が、前記第一トランジスタを通って流れる電流を反映しそれによって第一検出電流を生成する、第一電流ミラーをさらに含み、前記自己発電式ヒューズ装置が、第二トランジスタを通る電流を反映しそれによって第二検出電流を生成する、第二電流ミラーをさらに含み、前記自己発電式ヒューズ装置が第一検知抵抗器、第一コンパレータ、第二検知抵抗器、第二コンパレータ、およびデジタル論理回路をさらに含む請求項12または14に記載の方法であって、前記方法が:
前記第一検出電流を前記第一検知抵抗器に通し、それによって第一検知電圧を生成することと;
前記第一検知電圧を、前記第一コンパレータの第一入力リードに供給することと;
基準電圧を、前記第一コンパレータの第二入力リードに供給することと;
前記第二検出電流を前記第二検知抵抗器に通し、それによって第二検知電圧を生成することと;
前記第二検知電圧を、前記第二コンパレータの第一入力リードに供給することと;
基準電圧を、前記第二コンパレータの第二入力リードに供給することと;
前記第一コンパレータによる信号出力を、前記デジタル論理回路の第一入力リードに供給し、前記デジタル論理回路が電流検出信号を出力するように、前記第二コンパレータによる信号出力を前記デジタル論理回路の第二入力リードに供給することと、をさらに含む、請求項12または14に記載の方法。 - 前記電流検出信号は、前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が前記電流閾値未満に低下したかどうかを示す、請求項15に記載の方法。
- 前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONとなることに起因して前記自己発電式ヒューズ装置に流れることができる前記電流は正弦波AC電流であり、前記正弦波AC電流は半周期を有し、前記蓄電装置は蓄電器再充電期間に再充電され、各蓄電器再充電期間は前記正弦波AC電流の各半周期の15パーセント未満の持続時間を有する、請求項11または12に記載の方法。
- 前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONとなることに起因して前記自己発電式ヒューズ装置に流れることができる前記電流は正弦波AC電流であり、前記正弦波AC電流は半周期を有し、前記正弦波AC電流の各半周期の15パーセント未満の間、蓄電装置の再充電のために前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがOFFになる、請求項11または12に記載の方法。
- 1)前記自己発電式ヒューズ装置を通って流れる電流が過負荷電流閾値を超えない、かつ、2)前記蓄電装置の電圧が電圧閾値未満に低下しない、の両方が条件とされた状態において、一旦前記第一スイッチおよび前記第二スイッチがONになると、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをON状態に保つことをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記一定量の回路が順次論理素子を含み、前記自己発電式ヒューズ装置がさらに押しボタンを含む、請求項11または12に記載の方法であって、前記方法は:
前記押しボタンが押されたことに反応して前記順次論理素子をリセットすることと;
過負荷状態が検出されたことに反応して前記順次論理素子を設定することとをさらに含む、請求項11または12に記載の方法。 - 前記一定量の回路が順次論理素子を含む請求項11または12に記載の方法であって、前記方法は:
過負荷状態の検出に反応して前記順次論理素子を設定することをさらに含む、請求項11または12に記載の方法。 - 自己発電式ヒューズ装置に関する方法であって、前記自己発電式ヒューズ装置が第一ヒューズ装置パッケージ端子、第二ヒューズ装置パッケージ端子、第一スイッチ、第二スイッチ、蓄電装置、及び一定量の回路を含む、自己発電式ヒューズに関する方法であって、前記方法は:
定期的に前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにし、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチが両方ともOFFであるときに、前記蓄電装置を再充電することであって、前記再充電することによって前記蓄電装置に蓄積される電力をもたらす、再充電することと;
前記一定量の回路に電力を供給するように前記蓄電装置に蓄積された電力を使用することと;
前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをONにし、それによって電流が低抵抗電流経路内の前記自己発電式ヒューズ装置を流れることを可能にすることであって、前記低抵抗電流経路は100ミリオーム未満の抵抗を有し、前記低抵抗電流経路が第一ヒューズ装置パッケージ端子から、前記第一スイッチおよび前記第二スイッチを通って、前記第二ヒューズ装置パッケージ端子を経由して、前記自己発電式ヒューズ装置から出て延長している、可能にすることと;
前記自己発電式ヒューズ装置を流れる電流が電流閾値未満に低下したことを検出することと;
いつ前記第一スイッチおよび前記第二スイッチをOFFにして前記蓄電装置の再充電を開始すべきかを、前記電流が前記電流閾値未満に低下したことを検出することに少なくとも部分的に基づいて判定することと、を含む方法。
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