相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本技術(shù)是2011年11月16日提交的題為“WideVoltageRangePowerSupplyCircuit”的美國(guó)專利申請(qǐng)第13/297,494號(hào)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開的主題大體上涉及用于負(fù)載的供電電路，更具體而言涉及將允許諸如繼電器的負(fù)載在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作同時(shí)提供最小電流工作閾值的供電電路。

背景技術(shù)：

針對(duì)諸如繼電器的開關(guān)器件存在很多應(yīng)用。一般，該器件通常包括可響應(yīng)于繼電器線圈的激勵(lì)而斷開或閉合的一個(gè)或更多個(gè)觸頭。機(jī)電繼電器和固態(tài)繼電器兩者是通?？捎玫摹Ｔ撈骷某叽绾皖~定值根據(jù)特定應(yīng)用的需求和諸如繼電器是否為顯著大的負(fù)載供電或者是否僅僅提供低電平反饋的因素而廣泛變化。如下繼電器系列是目前可用的：其在物理封裝上很小并且可以安裝在電路板和其他相對(duì)較小的支撐件上。

與諸如繼電器的電器件系列相關(guān)的一個(gè)難題是，大量產(chǎn)品目錄號(hào)（catalognumber）及相關(guān)的繼電器需要被制造并存庫(kù)。一般，一種繼電器僅針對(duì)一種特定的供給電壓來設(shè)計(jì)。如果作為制造商，想要提供完整的產(chǎn)品線，這意味著提供以一種供給電壓運(yùn)行的安裝有線圈的眾多種類的繼電器。如果作為集成者或OEM，這意味著必須能夠獲得以不同電壓運(yùn)行的繼電器的大量選擇，以便于應(yīng)用需求。試圖使得器件適應(yīng)以一個(gè)以上供給電壓上工作將導(dǎo)致尺寸、成本和熱量生成的增加。

與某些繼電器應(yīng)用相關(guān)的另一難題在于，存在來自用于激勵(lì)繼電器線圈的上游電路的漏電流。在某些繼電器中，尤其在諸如可安裝在電路板和其他小型支撐結(jié)構(gòu)上的小尺寸繼電器中，即使低電平的漏電流也可以使繼電器線圈被激勵(lì)（在不希望出現(xiàn)該激勵(lì)的情形下），由此使繼電器以不期望的方式斷開或閉合，從而大大地降低了繼電器的可靠性。類似地，該漏電流可以使線圈保持以足夠程度被激勵(lì)，該程度阻止了在至線圈的控制信號(hào)被移除時(shí)一個(gè)或更多個(gè)觸頭移位。在任一情形中，繼電器和由繼電器產(chǎn)生的信號(hào)的可靠性可能因漏電流而劣化。

因此，需要用于控制繼電器和類似負(fù)載的改進(jìn)的技術(shù)。尤其需要以下供電電路：其可以接受寬范圍的輸入電壓，以使得需要更少的產(chǎn)品目錄號(hào)，同時(shí)可以通過使線圈僅在繼電器電路達(dá)到預(yù)定的最小電流閾值時(shí)才被激勵(lì)來提高可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)施例通過提供可以調(diào)整輸入信號(hào)電壓以使單個(gè)繼電器能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)使用的電路來克服上述問題。線性調(diào)整器可用來將輸入電壓降低至繼電器線圈能夠承受的水平。線性調(diào)整器可以耦合至高電壓檢測(cè)電路，該高電壓檢測(cè)電路被設(shè)計(jì)成當(dāng)輸入電壓超過預(yù)定水平（諸如，約120V）時(shí)關(guān)斷線性調(diào)整器。這樣，由于線性調(diào)整器在其關(guān)斷時(shí)沒有導(dǎo)通電流，因此避免了將高輸入電壓降至預(yù)定線圈操作電壓所導(dǎo)致的大損耗。通過將寬范圍的輸入電壓向下調(diào)整至更低的電壓水平，可以將單個(gè)線圈用于更寬的應(yīng)用范圍，從而用單個(gè)目錄號(hào)替換多個(gè)目錄號(hào)。欠壓鎖定電路還允許電流僅在輸入電壓信號(hào)超過最小電流閾值時(shí)才流經(jīng)線圈。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于負(fù)載的寬輸入電壓供電電路包括第一級(jí)和第二級(jí)。第一級(jí)包括配置成將輸出電壓維持在預(yù)定輸出電壓水平的線性調(diào)整器電路，該線性調(diào)整器電路包括用于在輸入電壓超過預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷線性調(diào)整器的輸入。第二級(jí)包括耦合至線性調(diào)整器的輸入的高電壓檢測(cè)電路，該高電壓檢測(cè)電路配置成檢測(cè)輸入電壓的水平并且在輸入電壓超過預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷線性調(diào)整器。

為了實(shí)現(xiàn)上述和有關(guān)目標(biāo)，于是實(shí)施例包括以下充分描述的特征。以下描述和附圖詳細(xì)地闡述了本發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面用于說明可以使用本發(fā)明原理的各種方式中的僅一些方式。本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和新特征將根據(jù)結(jié)合附圖考慮時(shí)的本發(fā)明的以下詳細(xì)描述而變得明顯。

附圖說明

下面將參考附圖描述實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的并入了寬輸入電壓范圍供電的端線板的圖解表示；

圖2是諸如圖1所示的端線板中的其上可安裝有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電路的印刷電路板的正視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制電路的框圖；

圖4是諸如示出在圖3中的示例性控制電路的電路圖；以及

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制電路的波形的曲線圖。

具體實(shí)施方式

給出以下討論，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明的實(shí)施例。所示實(shí)施例的各種變型對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，并且文中的基本原理可以在不脫離本發(fā)明實(shí)施例的情形下應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。從而，本發(fā)明實(shí)施例無意限制于所示實(shí)施例，而是符合與文中所公開的原理和特征一致的最寬范圍。參考附圖來閱讀以下詳細(xì)描述。附圖描述了所選實(shí)施例，并且無意限制本發(fā)明實(shí)施例的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，文中提供的示例具有很多有用的替代示例并且落入本發(fā)明實(shí)施例的范圍。

以下描述涉及被“連接”或“耦合”在一起的元件或特征。除非明確說明另有所指，否則文中所使用的“連接”意指一個(gè)元件/特征直接或間接地連接至另一個(gè)元件/特征，并且不一定是電連接或機(jī)械連接。同樣，除非明確說明另有所指，否則“耦合”意指一個(gè)元件/特征直接或間接地耦合至另一個(gè)元件/特征，并且不一定是電連接或機(jī)械連接。從而，盡管附圖中的示意圖描述了處理元件的示例布置，但在實(shí)際實(shí)施例中可以存在額外的中介元件、器件、特征、部件或代碼。

本發(fā)明實(shí)施例在文中可以按照功能和/或邏輯塊部件和各種處理步驟來進(jìn)行描述。應(yīng)該理解，可以通過被配置成執(zhí)行指定功能的任意數(shù)量的硬件、軟件和/或固件部件來實(shí)現(xiàn)這樣的塊部件。例如，實(shí)施例可以采用可在一個(gè)或更多個(gè)微處理器或其他控制器件的控制下執(zhí)行多種功能的各種集成電路部件，例如，數(shù)字信號(hào)處理元件、邏輯元件、二極管等。其他實(shí)施例可以采用與其他電路部件組合的代碼或程序代碼。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，首先參考圖1，繼電器10在示例性實(shí)施例中被示出為支撐在端線板12上。繼電器10可以被設(shè)計(jì)成容納在端線板上，接收控制信號(hào)并且產(chǎn)生輸出信號(hào)（如下文更全面的描述）。端線板12可以支撐電路板14，該電路板14被設(shè)計(jì)成向繼電器提供控制電力并且執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制功能。

在圖1的圖解表示中，端線板12被示出為包括安裝有電路板14的殼體16。實(shí)際上，必要時(shí)電路板可以覆蓋有相配的殼體部分或端蓋（未示出）。在端線板12的上部可設(shè)置用于容納繼電器10的凹處（bay）或凹槽18。在所示實(shí)施例中，端線板12被設(shè)計(jì)成經(jīng)由在其下部末端處的安裝接口20進(jìn)行安裝。所示實(shí)施例中的安裝接口20可以與常規(guī)設(shè)計(jì)的DIN導(dǎo)軌22接口。

在圖1的實(shí)現(xiàn)中，端線板12提供用于控制輸入的連接點(diǎn)或端子，以調(diào)整繼電器10內(nèi)的線圈11的激勵(lì)并且響應(yīng)于控制輸入從繼電器輸出信號(hào)。例如，在圖1的圖解表示中，輸入端子24和26（其中之一通常為中性輸入）設(shè)置在端線板殼體的第一側(cè)上。如本技術(shù)領(lǐng)域所熟知的那樣，輸入24和26可以連接至電路板14上的導(dǎo)電焊點(diǎn)，并且跡線可以在電路板上延伸并且允許輸入與繼電器10互連。觸頭32被設(shè)計(jì)成將電控制信號(hào)從輸入24和26傳送至繼電器10，以激勵(lì)繼電器線圈11（如下文所述）。

除了輸入24和26以外，端線板12具有輸出端子34、36和38。輸出端子被設(shè)計(jì)成基于繼電器10的導(dǎo)通狀態(tài)將輸出信號(hào)提供至下游電路。輸出端子34、36和38鏈接至各個(gè)觸頭40，所述觸頭40在繼電器10被插入端線板殼體16中時(shí)電耦合至繼電器10。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，輸出端子34、36和38通常提供公共、常開和常閉接線。

在控制信號(hào)經(jīng)由輸入24和26以及電路板14施加至繼電器10時(shí)，繼電器10以常規(guī)方式工作。即，當(dāng)電流施加至繼電器線圈11時(shí)，繼電器內(nèi)的觸頭閉合以在觸頭40處提供輸出信號(hào)，由此在輸出端子34、36和38處提供輸出信號(hào)。

雖然此處參考安裝于端線板的繼電器10進(jìn)行討論，但應(yīng)該理解本發(fā)明實(shí)施例可以應(yīng)用于廣泛的電路和器件，包括安裝在除端線板以外的裝置上的繼電器。因此，文中所討論的電路配置可以應(yīng)用于可安裝于電路板的繼電器、一個(gè)或多個(gè)極繼電器、以及具有基本上不同封裝的繼電器和其他器件。大體上，實(shí)施例提供了允許諸如繼電器的負(fù)載在寬輸入電壓范圍內(nèi)工作同時(shí)提供最小電流工作閾值的供電電路。應(yīng)該注意，除了常規(guī)機(jī)電繼電器以外，本發(fā)明實(shí)施例同樣可以很好地用于固態(tài)繼電器。

圖2示出了可以支撐以下所述供電電路的示例性電路板配置。在圖2所示實(shí)施例中，電路板14的外形可以構(gòu)造成適配在圖1所示類型的端線板殼體的一部分內(nèi)。電路部件42例如安裝在電路板14的一個(gè)或更多個(gè)表面上并且互連（如下文所述）。電路板的外圍44提供了用于將電路板接合在支撐殼體16內(nèi)的便利接口。然而，可以設(shè)想其他替代的安裝結(jié)構(gòu)和方案。在一些實(shí)施例中，電路板的末端可以支撐LED46，該LED46可以提供電路的導(dǎo)通狀態(tài)的可視化指示（如下文所述）?？墒沟肔ED46可在支撐殼體的便利側(cè)或邊緣表面（諸如，沿著圖1所示端線板的上邊緣）處可見。

現(xiàn)在將描述供電電路48的示例性實(shí)施例并且在圖3的框圖中示出了該實(shí)施例。供電電路48可以操作一個(gè)或更多個(gè)小負(fù)載，諸如繼電器線圈11，作為非限制性示例。實(shí)施例尤其適于小型繼電器電路，諸如在具有有限的熱耗散能力的、可安裝于電路板的或類似的繼電器中使用的小型繼電器電路，作為非限制性示例。此外，實(shí)施例可用于輸入信號(hào)以交流（AC）或直流（DC）形式施加的電路。電路可以有效地接受寬范圍的電壓輸入，其中對(duì)于直流輸入，本實(shí)施例在約16VDC至約120VDC之間是有效的，或者更具體地，在約24VDC至約60VDC之間是有效的，并且對(duì)于AC輸入，在約19VAC至約264VAC之間是有效的，或者更具體地，在約24VAC至約240VAC之間，但是應(yīng)理解更低和更高的電壓也是可以的。DC輸入的輸入范圍比率可以為例如約1比8，或者約1比3。AC輸入的輸入范圍比率可以為例如約1比14或約1比10。

供電電路的設(shè)計(jì)尤其具有挑戰(zhàn)性，這是因?yàn)樵诶^電器10以及端線板12中的熱路徑有限，并且每一個(gè)在內(nèi)部溫度升高過量之前僅僅能夠承受少量的廢熱。電路設(shè)計(jì)的另一挑戰(zhàn)是要包括最小工作電流特征，以便例如繼電器能夠可靠地與具有高漏電流的三端雙向可控硅開關(guān)元件（triac）式PLC輸出一起使用。

供電電路48不但用于調(diào)節(jié)輸入信號(hào)而且用于調(diào)整對(duì)向下游器件（在所示出的示例中為繼電器線圈11）的電流施加。因此，電路48被配置成接受可以是AC或DC信號(hào)的控制信號(hào)50，以提供在輸入電壓范圍內(nèi)的輸入電壓。

供電電路48可以包括多種部件，包括但不限于：信號(hào)調(diào)節(jié)電路52、整流電路54、線性調(diào)整器56、高電壓檢測(cè)電路58、欠壓鎖定電路60、電容緩沖電路62和負(fù)載電路64。下面將更詳細(xì)地討論每一個(gè)部件。

一個(gè)主要部件是線性調(diào)整器56，其將輸入電壓降低至預(yù)定的較低繼電器工作電壓。當(dāng)使用AC輸入時(shí)，預(yù)定繼電器工作電壓平均為約24VDC。當(dāng)使用26VDC或更大的DC輸入時(shí)，預(yù)定工作電壓為約26VDC。當(dāng)使用小于26VDC的DC輸入時(shí)，預(yù)定工作電壓將通常等于輸入電壓。因此，預(yù)定工作電壓范圍可以在約16VDC至約26VDC之間。

眾所周知，線性調(diào)整器本質(zhì)上是自動(dòng)地調(diào)整其值以保持恒定輸出電壓的可變電阻器。它們是簡(jiǎn)單的部件，但在差動(dòng)輸入輸出電壓（differentialinputtooutputvoltage）變大時(shí)無效。因此，在該配置中，將輸入66添加至線性調(diào)整器56以便根據(jù)需要關(guān)斷線性調(diào)整器。高電壓檢測(cè)電路58示出為連接至輸入66，以便關(guān)斷線性調(diào)整器56，從而在AC或DC輸入電壓超過有效工作的合理關(guān)斷閾值時(shí)阻止線性調(diào)整器運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，預(yù)定關(guān)斷閾值可以在約100V至約140V之間，或者更具體地為約120V。該配置允許同一功率FET68在輸入電力線周期期間通過在時(shí)間上分離功能而用于限制和調(diào)整兩者，如關(guān)于圖5所示和下文的討論。如果將高于關(guān)斷閾值的DC輸入電壓施加至供電電路48，則根本不運(yùn)行線圈11。

通過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)不可能僅采用單個(gè)線性調(diào)整器來執(zhí)行整個(gè)輸入電壓調(diào)整，這是因?yàn)閷a(chǎn)生過量的熱。

圖4示出了圖3中所示的功能框圖的示例性實(shí)現(xiàn)。圖4的配置尤其適用于額定輸入電壓在約16VDC至約120VDC之間的DC輸入和額定輸入電壓在約19VAC至約264VAC之間的AC輸入，但也可以想到其他配置和額定值。電路48經(jīng)由線24和26接收輸入控制信號(hào)50。在圖4的電路配置中，可以施加AC或DC輸入控制信號(hào)。信號(hào)調(diào)節(jié)電路52可以包括限制經(jīng)過電路的電流的電阻器72。例如，可以使用47ohm電阻器?？梢允褂肕OV74來保護(hù)電路不受過電壓瞬態(tài)影響，但由于尺寸約束，其可能是非常低能量的器件。與輸入串聯(lián)的電阻器72進(jìn)一步吸收一些瞬態(tài)能量，并且也有助于傳導(dǎo)EMI（電磁干擾）。

信號(hào)調(diào)節(jié)電路52適當(dāng)?shù)卣{(diào)整用于施加到整流電路54的引入控制信號(hào)50。電路54用于對(duì)交流控制信號(hào)進(jìn)行整流以產(chǎn)生直流波形。雖然在直流輸入控制信號(hào)是可用的應(yīng)用中整流電路54是不必要的，但是必要時(shí)該電路可包括在所有實(shí)現(xiàn)中，以提供用于交流或直流輸入信號(hào)的施加。

在一些實(shí)施例中，輸入電路可能需要對(duì)AC輸入電壓進(jìn)行整流，由此，例如可以使用0.5A600V的全波電橋76。電容器78可跟隨電橋76來限制傳導(dǎo)EMI。在一些實(shí)施例中，例如可使用500pF630V陶瓷電容器。該電容器的值不應(yīng)該制作得太大，因?yàn)槠淇赡芤蜻^度平滑AC線電壓而對(duì)高電壓檢測(cè)電路58造成不良影響。

在一些實(shí)施例中，線性調(diào)整器56可以使用耗盡型FET68。在一個(gè)示例中，可以使用來自Supertex公司的DN2470。該類型的FET即使在柵極電壓為零時(shí)仍導(dǎo)通。該配置的優(yōu)點(diǎn)在于，其不具有最小工作電壓，并且當(dāng)?shù)陀陬A(yù)定調(diào)整電壓時(shí)僅僅使電流通過。在替代實(shí)施例中，可使用通常是不太昂貴的增強(qiáng)型FET，但是在它開始工作前，它也將額外下降大約4V。線性調(diào)整器56被示出為基本上作為跟隨器進(jìn)行連接，其中由24V齊納二極管82確定柵極電壓。

對(duì)于耗盡型FET68，柵極電壓必須比源極低若干伏特以關(guān)斷導(dǎo)通。源極將升高至齊納電壓減去柵極關(guān)斷電壓（可能為約負(fù)2.5V）。這等同于為約24V的調(diào)整電壓減去負(fù)2.5V，或約26.5V。這也在24V繼電器的工作范圍內(nèi)。

實(shí)質(zhì)上在齊納二極管82中沒有電流或熱耗散，盡管其可能需要一些物理空間來適應(yīng)更高的電壓下降。因?yàn)镕ET68柵極不需要任何電流，因此可僅需要例如100kOhm作為上拉電阻器84。與電阻器84并聯(lián)的電容器86有助于繼電器10最初接通時(shí)的初始上升時(shí)間。在一些實(shí)施例中，可將0.01uF電容器用于電容器86。電容器86還限制線性調(diào)整器56的切換速度，并且當(dāng)調(diào)整器切斷和接通時(shí)緩和任何瞬態(tài)。

通過下拉齊納二極管82的陰極上的電壓，有效地使二極管表現(xiàn)為低壓二極管。由于大容量電容器88上的電壓可以為約26.5V，因此當(dāng)源極電壓下降至約2.5V時(shí)將關(guān)斷FET68。然而，電容器88可以提供容量足夠大的電容，以便即使在50Hz處壓降也不會(huì)超過幾伏特。在一些實(shí)施例中，可以將10uF電容器用于電容器88。電容器88還用于在整流輸入線電壓的部分期間，在關(guān)斷線性調(diào)整器的同時(shí)向線圈11提供電源，如下文所述。

高電壓檢測(cè)電路58依賴于整流輸入線電壓中超過雙極型晶體管92的正向基射極間電壓（一般約0.6V）的電阻器分壓（resistordividedversion）。電阻器94和電阻器96可以串聯(lián)使用，這是因?yàn)樗鼈円苍S不能承受潛在的高電壓（在其兩端下降的高電壓）。例如，在每個(gè)0.1W的電阻器處輸入240VAC的情形下，總共約300kOhm可用于保持功耗。然而，考慮到熱衰減效應(yīng)，可以使用0.25W的電阻器?？蓪㈦娮杵?8的大小設(shè)計(jì)為約1.5kOhm，以便例如在約120V處出現(xiàn)0.6V。電容器90可以設(shè)置成與電阻器98并聯(lián)，以提供低通濾波器來減小影響高電壓檢測(cè)電路58的噪聲。晶體管92可以是小型通用NPN晶體管。例如，可以使用國(guó)際整流器公司（InternationalRectifier）生產(chǎn)的2N3094。將晶體管92的集電極耦合至齊納二極管82的陰極可以工作，但其可能使FET68的柵極至源極電壓接近負(fù)26.5V，這可能超過其最大額定值?？梢圆迦腚娮杵?00，以將該電壓減小至更小值。例如，可以使用100kOhm電阻器來將電壓減小至約所述電壓值的一半。

如先前所討論的，繼電器還可用來緩沖來自可編程控制器（PLC）的三端雙向可控硅開關(guān)元件的輸出。已知三端雙向可控硅開關(guān)元件具有低毫安范圍的斷開狀態(tài)漏電流。一些小型通用繼電器具有額定釋放電壓，并且因此電流很低使得三端雙向可控硅開關(guān)元件漏電流可以將繼電器維持在激勵(lì)狀態(tài)，即使假設(shè)其要關(guān)斷也可以。供電電路48可以包括欠壓鎖定電路60，以要求用于操作線圈11的電流必須大于三端雙向可控硅開關(guān)元件漏電流。

欠壓鎖定電路60可用于阻止線圈11和指示器LED46操作，除非存在最小的導(dǎo)通電壓，由此存在最小的電流消耗。類似于高電壓檢測(cè)電路58，當(dāng)來自線性調(diào)整器56的輸出電壓的電阻器分壓超過約0.6V的閾值時(shí)，晶體管102可以導(dǎo)通。電阻器104和電阻器106提供分壓器。電阻器104的大小可以設(shè)計(jì)成例如約100kOhm，并且電阻器106的大小可以設(shè)計(jì)成例如約10kOhm。晶體管102也可以為例如國(guó)家整流器公司生產(chǎn)的2N3904。該閾值設(shè)置成與約10V的輸出電壓同時(shí)出現(xiàn)，將使線圈11和LED46消耗至少約4mA電流，而不會(huì)影響線圈11的低電壓操作。

輸入至繼電器10的功率可以具有非常大的線路電感?？梢园娙萜骶彌_電路62，以便在高電壓檢測(cè)電路58突然關(guān)斷線性調(diào)整器56時(shí)，轉(zhuǎn)移來自該電感的電流?？梢园ǘO管110，以便將緩沖電容器112上的電壓與高電壓檢測(cè)電路隔離。實(shí)際上，應(yīng)該使電容器112的值盡可能大，以限制電壓尖峰的幅值。對(duì)于諸如線圈11的小負(fù)載，可使用例如0.1uF電容器，這是因?yàn)檩斎隡OV74也工作來防止該尖峰。

負(fù)載電路64可以至少包括LED46和線圈11?？梢栽O(shè)置LED46來提供器件的操作狀態(tài)（即，通電或未通電）的指示。為了調(diào)整LED亮度，可以選擇電阻器114來將LED46中的電流限制至幾mA。在一些實(shí)施例中，繼電器10包括具有足夠電感的24VDC線圈11，其可以包括小型回掃二極管116以便在欠壓鎖定電路60突然切斷線圈11時(shí)轉(zhuǎn)移電流。

最后，可以設(shè)置端子118和120，以便將繼電器線圈11耦合至電路48。在上述實(shí)施例中，端子118、120通向用于耦合至繼電器的觸頭32（參見圖1）。

應(yīng)該理解，諸如公差、溫度和高度的其它因素例如可能影響文中所述的預(yù)定值。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，這些值可以根據(jù)多種條件而變化。

圖5示出了在電路48中隨時(shí)間變換的各種電路波形。如上所述，同一功率FET68可用于通過在輸入電力線周期期間在時(shí)間上分離功能而用于限制和調(diào)整兩者。當(dāng)將AC輸入信號(hào)施加至整流電路54時(shí)，產(chǎn)生整流AC波形124。在所示示例中，在126處，高電壓檢測(cè)電路58檢測(cè)到輸入電壓（AC或DC）大于預(yù)定關(guān)斷閾值120V，經(jīng)由輸入66關(guān)斷線性調(diào)整器56。在128處，來自線性調(diào)整器的輸出開始下降。只要高電壓檢測(cè)電路58檢測(cè)到波形124已經(jīng)降到預(yù)定關(guān)斷閾值120V以下，例如在130處，則在132處，高電壓檢測(cè)電路移除輸入66，并且線性調(diào)整器56轉(zhuǎn)換回到接通，從而使輸出在134處上升至約26VDC的預(yù)定輸出閾值。來自線性調(diào)整器的輸出通常維持恒定在26VDC水平，直到在136處波形124下降到26V以下，并且再次，來自線性調(diào)整器的輸出開始下降。當(dāng)波形124再次上升時(shí)，在138處來自線性調(diào)整器的輸出隨著波形一起上升，直到其在140處再次到達(dá)約26VDC的預(yù)定輸出閾值。對(duì)波形124的每一個(gè)周期重復(fù)該處理。

對(duì)于DC輸入，處理更簡(jiǎn)單。高電壓檢測(cè)電路58被配置成當(dāng)高電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到DC輸入電壓高于預(yù)定關(guān)斷閾值120V時(shí)關(guān)斷線性調(diào)整器56。如果將過高的DC輸入電壓施加到供電電路48，則將不會(huì)運(yùn)行線圈11，這是因?yàn)榫€性調(diào)整器將被關(guān)斷并且將不會(huì)產(chǎn)生預(yù)定輸出閾值。當(dāng)施加低于預(yù)定關(guān)斷閾值的DC輸入時(shí)，線性調(diào)整器將DC電壓下調(diào)至約26VDC的預(yù)定輸出閾值。

雖然本發(fā)明會(huì)受各種修改和替選形式的影響，但是在附圖中作為示例示出了特定實(shí)施例并且在這里詳細(xì)描述了特定實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明無意限于所公開的特定形式。相反，本發(fā)明將覆蓋落入如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同方案、以及替選方案。

該書面描述使用示例來公開包括最優(yōu)模式的本發(fā)明，并且還使得本領(lǐng)域任意技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明（包括實(shí)現(xiàn)和使用任何器件或系統(tǒng)并且執(zhí)行任意所并入的方法）。通過權(quán)利要求限定本發(fā)明的可授予專利的范圍，并且本發(fā)明的可授予專利的范圍可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到的其它示例。這樣的其它示例如果具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒有差別的結(jié)構(gòu)元件、或如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無實(shí)質(zhì)區(qū)別的等效結(jié)構(gòu)元件，則將在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

最后，明確預(yù)期到可以組合、刪除、或再排序這里描述的任意處理或步驟。因此，該描述意味著僅作為示例，并且不限制本發(fā)明的范圍。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還公開了以下附記：

附記1.一種用于負(fù)載的寬輸入電壓供電電路，所述電路包括：

第一級(jí)，所述第一級(jí)包括被配置成將輸出電壓維持在預(yù)定輸出電壓水平的線性調(diào)整器電路，所述線性調(diào)整器包括用于在輸入電壓超過預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷所述線性調(diào)整器的輸入；以及

第二級(jí)，所述第二級(jí)包括耦合至所述線性調(diào)整器的輸入的高電壓檢測(cè)電路，所述高電壓檢測(cè)電路被配置成檢測(cè)所述輸入電壓的水平并且當(dāng)所述輸入電壓超過所述預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷所述線性調(diào)整器。

附記2.根據(jù)附記1所述的電路，

還包括耦合至所述供電電路的欠壓鎖定電路，所述欠壓鎖定電路被配置成設(shè)置用于所述負(fù)載的最小導(dǎo)通電壓。

附記3.根據(jù)附記1所述的電路，

其中所述預(yù)定輸出電壓水平在約16V直流至約26V直流之間。

附記4.根據(jù)附記1所述的電路，

其中所述預(yù)定關(guān)斷閾值在約100V直流至約140V直流之間。

附記5.根據(jù)附記1所述的電路，

其中所述線性調(diào)整器電路包括耦合至齊納二極管的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

附記6.根據(jù)附記1所述的電路，

其中直流輸入電壓范圍在約16V直流至約120V直流之間。

附記7.根據(jù)附記1所述的電路，

其中交流輸入電壓范圍在約19V交流至約264V交流之間。

附記8.根據(jù)附記1所述的電路，

其中所述負(fù)載包括24V繼電器。

附記9.根據(jù)附記1所述的電路，

其中直流輸入電壓范圍比率為約1:8。

附記10.根據(jù)附記1所述的電路，

其中交流輸入電壓范圍比率為約1:14。

附記11.一種繼電器，包括：

繼電器，所述繼電器包括繼電器線圈；

第一級(jí)，所述第一級(jí)包括被配置成將輸入電壓維持在約16V直流至約26V直流之間的預(yù)定輸出電壓水平的線性調(diào)整器電路，所述線性調(diào)整器包括用于在所述輸入電壓超過約100V直流至約140V直流之間的預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷所述線性調(diào)整器的輸入；

第二級(jí)，所述第二級(jí)包括耦合至所述線性調(diào)整器的輸入的高電壓檢測(cè)電路，所述高電壓檢測(cè)電路被配置成檢測(cè)所述輸入電壓的水平并且當(dāng)所述輸入電壓超過所述預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷所述線性調(diào)整器；以及

發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管被配置成指示所述繼電器線圈的導(dǎo)通狀態(tài)。

附記12.根據(jù)附記11所述的繼電器，

其中所述線性調(diào)整器電路包括耦合至齊納二極管的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

附記13.根據(jù)附記11所述的繼電器，

其中，利用欠壓鎖定電路來設(shè)置所述繼電器線圈的最小導(dǎo)通電壓。

附記14.根據(jù)附記11所述的繼電器，

還包括電容器緩沖電路，所述電容器緩沖電路在所述高電壓檢測(cè)電路關(guān)斷所述線性調(diào)整器時(shí)轉(zhuǎn)移來自線路電感的電流。

附記15.一種用于負(fù)載的電路，所述電路包括：

整流器電路，所述整流器電路被配置成對(duì)交流輸入線周期進(jìn)行整流；

線性調(diào)整器，所述線性調(diào)整器被配置成在整流后的交流輸入線周期的第一部分期間關(guān)斷并且調(diào)整整流后的交流輸入線周期的第二部分；以及

高電壓檢測(cè)電路，所述高電壓檢測(cè)電路耦合至所述線性調(diào)整器，所述高電壓檢測(cè)電路被配置成檢測(cè)整流后的交流輸入線周期的水平，并且當(dāng)整流后的交流輸入線周期超過預(yù)定關(guān)斷閾值時(shí)關(guān)斷所述線性調(diào)整器。

附記16.根據(jù)附記15所述的電路，

還包括耦合至所述線性調(diào)整器的欠壓鎖定電路，所述欠壓鎖定電路被配置成設(shè)置用于所述負(fù)載的最小導(dǎo)通電壓。

附記17.根據(jù)附記15所述的電路，

還包括被配置成指示所述負(fù)載電路的導(dǎo)通狀態(tài)的發(fā)光二極管。

附記18.根據(jù)附記15所述的電路，

還包括繼電器，所述繼電器包括繼電器線圈。

附記19.根據(jù)附記15所述的電路，

還包括被配置成調(diào)節(jié)所述交流輸入線周期的信號(hào)調(diào)節(jié)電路。

附記20.根據(jù)附記15所述的電路，

其中所述線性調(diào)整器電路包括耦合至齊納二極管的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。