电源单元(PSU)的保持时间延长 背景技术 [0001] 一些电子设备(诸如计算机、网络设备等)具有电源单元(PSU)，其被配置为接收输入电功率，诸如市电AC功率或高压DC输入功率，并将输入功率转换成一个或多个形式适合于电子设备的组件的输出功率信号。例如，PSU可以接收120V AC功率并将其转换成12V DC输出功率，以供服务器的计算节点消耗。PSU还可以包括各种其他电路以监测和控制功率输送，包括安全电路以监测过电流状况、过电压状况或其他故障。 附图说明 [0002] 从以下单独或结合附图的详细描述中可以理解本公开。附图被包括进来以提供对本公开的进一步理解，并且被并入并构成本说明书的一部分。附图示出了本教导的一个或多个示例，并且与描述一起说明了某些原理和操作。在附图中： [0003] 图1是示出示例电源单元的框图。 [0004] 图2A是示出处于第一状态的第二示例电源的电路的示意图。 [0005] 图2B是示出处于第二状态的第二电源的电路的示意图。 [0006] 图2C是示出处于第三状态的第二电源的电路的示意图。 [0007] 图3A是示出处于第四状态的第二电源的电路的示意图。 [0008] 图3B是示出处于第五状态的第二电源的电路的示意图。 [0009] 图3C是示出处于第六状态的第二电源的电路的示意图。 [0010] 图4是示出体电压随时间变化的曲线图。 [0011] 图5是示出示例方法的过程流程图。 [0012] 图6是示出第三示例电源的电路的示意图。 具体实施方式 [0013] 许多PSU包括所谓的保持电容。这些电容器被布置成存储来自输入电源的能量，并且响应于输入电源被切断，在有限的时间段内继续向PSU的下游部分(以及由其供电的电气组件)供电。尽管输入电源被移除，PSU仍能继续向电气设备供电的这段时间被称为PSU的保持时间。保持时间允许电气组件继续操作，尽管失去了输入功率。如果输入功率的损失是瞬时的，并且输入功率在保持时间过去之前返回，则电子设备可以继续操作而没有中断，就好像瞬时功率损失从未发生过一样。如果输入功率的损失更持久，则保持时间可以允许替代电源(例如，不间断电源(UPS)、发电机、替代干线电源)在线，而不需要在此期间停止电子设备的操作。 [0014] 可用的保持时间量通常取决于保持电容器的容量。电容越大，保持时间越长。然而，通常电容器的容量越大，其成本越高，并且在PSU中占据的空间也越大。因此，在可提供的保持时间量与PSU的成本和尺寸之间存在权衡。因此，设计既具有相对大量的保持时间又小和/或成本有效的PSU是具有挑战性的。 [0015] 为了解决这些和其他问题，本文公开的示例提供了一种具有保持时间电路的PSU，其可以相对于现有设计延长PSU的保持时间，而不需要增加保持电容器的尺寸，或者其可以提供与现有设计相比类似的保持时间，同时使用较小的电容器。这可以允许PSU具有比先前获得的那些相对更长的保持时间，而基本上不增加它们的成本或尺寸，或者PSU具有与先前获得的相同的保持时间，但是成本更低和/或尺寸更小。换句话说，通过增加可以从给定电容的保持电容器获得的保持时间的量，保持时间电路可以避免(在某种程度上)上述保持时间和成本/尺寸之间的折衷。 [0016] 在各种示例中，保持时间电路包括两个保持电容器。此外，保持时间电路被配置为选择性地在两种配置之间切换：第一配置，其中两个保持电容器彼此并联连接，以及第二配置，其中两个保持电容器彼此串联连接。在PSU的正常操作期间，保持时间电路处于第一配置(电容器并联)。在输入功率损失的情况下，保持时间电路保持在第一配置，并且电容器将开始以通常的方式释放它们存储的能量。一旦电容器的输出电压达到指定的阈值，保持时间电路就切换到第二配置(电容器串联)。指定的阈值可以被设置为PSU可以继续操作的最小电压或接近该最小电压。换句话说，在一些示例中，保持时间电路在PSU停止操作的时刻附近，并且在一些情况下就在该时刻之前，改变到第二配置。改变到第二配置使得输出电压(跨现在串联连接的保持电容器的电压)从阈值电压增加到更高的电压——具体地，如果两个电容器具有相等的电容值，则该电压是阈值电压的两倍。电压的跃升使得PSU能够持续操作更长时间。因为在电压已经达到阈值之后，PSU可以继续操作一段时间(这是在现有方法中保持时间通常已经结束的时间点)，所以在本文公开的示例中，保持时间相对于在使用完全相同的两个保持电容器的现有设计中的保持时间有所增加。 [0017] 下面将参照图1‑6更详细地描述保持时间电路和使用该电路的设备、系统和方法的示例。 [0018] 图1示出了PSU 200的第一示例。PSU 200包括保持电路211和控制器220。保持电路 211包括第一保持电容器210、第二保持电容器220、开关电路230、电源(或高压)线212和地线(或低压/返回电压)线214。输入功率(未示出)被提供给电源线212和地线214，并且保持电路211可以向PSU 200中的后续级(未示出)输出电压以供进一步处理。保持电路211的输出电压可以等于跨保持电容器210的电压(例如，地线214和电源线212之间的电压)。这里提到的“接地”应该理解为是指局部接地，而不是绝对接地或大地接地。换句话说，地线214承载低参考电压，该低参考电压被认为是用于本文描述的电路的地，但是当与另一个电路的地相比时，该低参考电压可以具有非零电压。 [0019] 第一保持电容器210具有耦接到地线214的一个极板，和经由开关电路230选择性地耦接到电源线212或第二电容器220的另一个极板。第二保持电容器220具有耦接到电源线212的一个极板，和经由开关电路230选择性地耦接到地线214或第一保持电容器210的另一个极板。因此，开关电路230可以在两种配置之间切换保持电路211：第一配置，其中第一电容器210和第二电容器220并联连接在地线214和电源线212之间(即，第一电容器210耦接到电源线212和地线214，第二电容器220也耦接到电源线212和地线214)；以及第二配置，其中第一电容器210和第二电容器212串联连接在地线214和电源线212之间(即，第一电容器 210耦接到地线214和第二电容器220，第二电容器220耦接到第一电容器210和电源线212)。 [0020] 开关电路230包括耦接到第一保持电容器210、第二保持电容器220、地线214和电源线212的一个或多个开关。在一些示例中，开关电路230包括至少三个开关：一个选择性地将第一保持电容器210耦接到电源线212，一个选择性地将第二保持电容器220耦接到地线 214，以及一个选择性地将第一保持电容器210耦接到第二保持电容器。开关电路230的开关可以包括任何类型的电子可控开关器件，诸如晶体管(例如，MOSFET、JFET、BJT、IGBT等)、晶闸管、继电器等。 [0021] 控制器220包括一个或多个微处理器和/或专用硬件(例如，逻辑电路、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)，其被配置为执行操作225和226。控制器220可以被配置为通过存储对应于导致操作225和226的执行的指令的计算机程序代码(例如，机器可读指令)和/或通过硬编码到控制器220中的逻辑来执行这些操作。在一些示例中，控制器220可以包括多个物理上不同的设备，这些设备一起工作以执行操作。例如，控制器220的一部分可以控制一个开关，而控制器220的另一部分可以控制另一个开关。在其他示例中，控制器220可以包括单个设备。 [0022] 操作225包括检测保持电路211的输出电压(例如，跨电容器210和220的电压)已经下降到阈值电平。在一些示例中，阈值可以等于保持电路211下游的DC‑DC转换器将接受作为输入电压的最小电压。电压可能下降到阈值电平，因为PSU 200的输入功率已经停止。 [0023] 响应于检测到输出电压达到阈值，操作226折衷控制开关电路230(例如，通过向其发送驱动信号)以使得保持电路211在第一配置和第二配置之间切换。通过从第一配置切换到第二配置，跨电容器的电压增加(例如，加倍)，因此保持电容器即使在达到阈值电压之后也可以继续放电。在现有设计中，PSU通常在达到阈值电压时关闭(即，在现有设计中，达到阈值电压可以对应于保持时间的结束)，但是因为在本示例中，一旦达到阈值，电压就加倍(由于电路切换到第二配置)，所以PSU现在可以继续工作额外的时间。PSU将保持操作，直到电容器放电并再次达到阈值电压第二次。这种额外的放电时间包括额外的保持时间，否则这种保持时间是不存在的。下面将参照图2A‑4更详细地描述这个和其他方面。 [0024] 图2A‑3C示出了示例PSU 100的一部分。PSU 100是PSU 200的一个示例配置。图2A‑ 2C示出了PSU 100在初始启动和充电阶段的操作，其中图2A示出了第一状态，图2B示出了第二状态，图2C示出了第三状态。图3A‑3C示出了输入功率损失事件期间PSU 100的操作，其中图3A示出了第四状态，图3B示出了第五状态，图3C示出了第六状态。 [0025] 如图2A所示，PSU 100包括AC或DC输入10、保持电路11和DC‑DC转换器50。 [0026] AC或DC输入10可以包括可以耦接到电源(诸如市电电源或提供输入功率的其他电源)的输入(例如，插座、插头等)。输入功率可以是AC或DC功率。在输入功率是AC功率的情况下，二极管D3和D4可以将输入功率整流成DC形式。替代地，可以提供AC‑DC转换器(未示出)来将AC输入转换成DC形式。这种AC‑DC转换器可以设置在AC或DC输入10和二极管D3之间，或者它可以代替二极管D3和D4，或者二极管D3和D4可以是AC‑DC转换器的一部分。无论是提供AC‑DC转换器还是二极管D3和D4用于整流，在二极管D3和D4下游的任何一种情况下，保持电路11内的电信号都是DC功率信号。二极管D3和D4还防止功率从PSU 100反馈到电源，而不管输入是AC还是DC。 [0027] DC‑DC转换器50获取由保持电路11输出的电压(例如，跨电容器C3的电压，如下所述)，并将该电压转换成更适合于连接到PSU 100的电子设备的形式。由保持电路11输出的电压在这里可以被称为体电压(bulk voltage)Vbulk，因为保持电容器C1和C2有时也可以被称为体电容器。例如，体电压Vbulk可以是400V，并且DC‑DC转换器50可以将400V的DC电压向下转换成例如12V的输出电压Vout。当然，这些仅仅是示例，实际上可以使用任何其他电压电平。DC‑DC转换器50可以耦接到负载(例如，诸如计算机、网络设备等的电子设备的组件)，并且可以向其提供输出电压Vout。本领域普通技术人员熟悉DC‑DC转换器，因此在此不详细描述DC‑DC转换器50的细节。 [0028] 体电压Vbulk在本文中也可以被称为各种名称，诸如保持电路的输出电压、DC‑DC转换器的输入电压、跨保持电容器的电压或电容器C3的电压。这些都是指相同的电压。 [0029] PSU 100还可以包括额外的组件，诸如功率因数校正电路、保险丝、瞬态响应器、电磁干扰(EMI)滤波器、过电流和过电压保护特征以及本领域普通技术人员熟悉的各种其他特征。这些组件在图中被省略以避免模糊其他组件。 [0030] 保持电路11包括电源线或高压线12、地线或低压线14、第一保持电容器C1、第二保持电容器C2、电容器C3形式的高频滤波器、第一二极管D1、第二二极管D2、电阻器R1、第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3。 [0031] 开关S1、S2和S3可以包括任何形式的电子可控开关器件，诸如晶体管(例如，MOSFET、JFET等)、继电器等。开关S1、S2和S3可以由驱动控制21、22和23控制。驱动控制21、 22和23产生控制信号，该控制信号接通(闭合)或关断(断开)开关S1、S2和S3。在开关S1、S2和S3是晶体管的示例中，控制信号可以连接到晶体管的栅极，以在导通(接通或闭合)状态和非导通(关断或断开)状态之间改变晶体管。驱动控制21、22和23可以包括一个或多个产生控制信号的控制器。尽管为了便于描述而分开示出，但是驱动控制21、22和23中的一些或全部实际上可以是彼此相同的电路或设备的一部分。例如，在一些实施方式中，单个微控制器可以形成所有的驱动控制21、22和23。驱动控制21、22和23可以统称为控制器或控制电路；该术语并不暗示驱动控制21、22和23是作为同一物理设备的一部分或者作为单独的物理设备提供的。 [0032] 在一些示例中，二极管D2可以是第二开关S2的组成部分，而不是分立组件。例如，在一些实施方式中，第二开关是N型功率MOSFET，其具有可以用作二极管D2的固有漏极到源极二极管。在其他示例中，二极管D2可以是单独且分立的组件。 [0033] 与充当高频滤波器的电容器C3的电容值相比，第一和第二保持电容器C1和C2可以具有相对高的电容值。例如，在一些实施方式中，电容器C1和C2的电容值比电容器C3的电容值大至少10倍，并且在一些情况下大至少20倍。例如，在一些实施方式中，电容器C1和C2具有大约100‑500μF范围内的电容，而C3具有大约10‑22μF范围内的电容。第一保持电容器C1连接在线12和14之间，第一开关S1设置在电容器C1和电源线12之间。第二保持电容器C2也连接在线12和14之间，第三开关连接在电容器C2和地线14之间。电容器C3也连接在线12和 14之间，但是其间没有开关。 [0034] 此外，电容器C1的正极板(由图2A中的+号表示)经由二极管D1和D2、第二开关S2和电阻器R1连接到电容器C2的负极板(由图2A中的‑号表示)。更具体地，电流可以经由二极管D2和电阻器R1从电容器C2流到电容器C1(例如，参见下文描述的图2B)，或者电流可以经由二极管D1和开关S2从电容器C1流到电容器C2，但是仅当开关S2闭合(接通)时(例如，参见下文描述的图3C)。 [0035] 现在将参照图2A‑3C描述保持电路11的操作。图2A示出了在输入功率被提供给AC或DC输入10之前的初始状态。在这种状态下，跨电容器C1、C2和C3的电压为零。 [0036] 图2B示出了紧接在提供输入功率之后的状态。在这种状态下，所有的开关S1、S2和S3都处于关断(断开)状态。因此，电容器C1和C2经由二极管D2和电阻器R1串联连接。在输入电压被提供给电源线12时，电流流向电容器C1、C2和C3，如图2B中虚线箭头所示。这个电流使电容器C1、C2和C3开始充电。滤波电容器C3具有相对较低的电容，因此可以相对较快地充电。因此，跨电容器C3的电压从0V快速上升到Vin(输入电压)。这可能产生涌入电流，但是因为电容器C3具有低电容并且充电迅速，所以涌入持续时间短暂，因此不会触发PSU 100的过电流保护。另一方面，电容器C2和C3的电容相对较大，因此充电时间较长。因此，如果电容器C2和C3在这种状态下直接连接到线12和14，它们将在相对长的时间内汲取更大的涌入电流，这可能超过PSU 100的容量并触发过电流保护。为了将该涌入电流降低到可接受的水平，在初始充电状态下，电容器C1和C2经由电阻器R1连接在一起。电阻R1限制C2和C1之间的涌入电流，使其低于过流保护阈值。因此，保持电路11不仅起到延长保持时间的作用，如下面将要描述的，而且还起到涌入电流限制电路的作用。这个充电阶段可以被称为被动充电阶段，因为电流由电阻器被动控制，并且不需要开关S1、S2和S3的主动驱动。 [0037] 最终，电容器将从它们的初始0V充电到低于输入电压Vin的某个中间电压VC1和VC2，于是下一阶段的充电将开始。下一阶段可以是主动充电阶段，其中开关S1和S3被主动驱动，以便完成电容器C1和C2的充电。 [0038] 在一些示例中，在继续进入主动充电阶段之前，可以允许电容器C1和C2在被动充电阶段尽可能最大程度地充电。在这种情况下，在被动充电阶段结束时，电容器C1和C2的电压将是VC1＝VC2＝1/2Vin(假设C1＝C2)。请注意，由于该状态下的电路配置，被动充电阶段可达到的最大电压(1/2Vin)低于最终所期望的充电电压(Vin)。因此，在被动充电阶段之后使用主动充电阶段来完成电容器C1和C2的充电。 [0039] 在其他示例中，可以在电容器达到1/2Vin之前结束被动充电阶段，例如在预定量的时间过去之后或者在电容器C1和C2达到某个预定充电状态(例如，预定电压)时。 [0040] 如上所述，主动充电阶段包括驱动开关S1和S3，以便重复地(例如，周期性地)短暂闭合(接通)然后断开(关断)。每次开关S1和S3闭合时，电流经由开关S1和S3流向电容器C1和C2，如图2C中的虚线箭头所示，从而将电容器C1和C2的电压升高一定量。开关S1和S3断开的时间可以保持很短，以避免导致触发过电流保护阈值的过大涌入电流。因此，在一些示例中，开关S1和S3可以以预定频率和预定占空比接通，这将保持电容器C1和C2的涌入电流低于过电流保护阈值。开关S1和S3的接通和关断的这种脉动可以持续，直到电容器C1和C2已经完全充电到输入电压Vin。 [0041] 图2C示出了处于开关S1和S3闭合的状态的电路10。在这种状态下，因为S1是闭合的，所以电流可以直接从电源线12流到电容器C1的正极板，从而增加了跨电容器的电压。在开关S1的数个接通脉冲之后，电容器C1的电压最终从VC1上升到Vin。此外，因为S3是闭合的，所以电流可以从电容器C2的负极板流出，从而增加了跨C2的电压。在开关S3的多个接通脉冲之后，电容器C2的电压最终从VC2上升到Vin。 [0042] 一旦电容器C1和C2被充电，开关S1和S2可以在正常操作期间保持接通。开关S1和S2接通而开关S2关断的这种状态对应于上述保持电路11的第一配置，其中电容器C1和C2并联连接。 [0043] 现在转到图3A‑4，将描述保持电路11响应于输入功率损失的操作。 [0044] 图3A示出了输入功率损失后电路11的状态。也就是说，图3A示出了如图4所示的时间t0和t1之间的电路11的状态。因为没有输入功率，电容器C1、C2和C3在t0处开始放电，如图 3A中虚线箭头所示。来自电容器的放电电流继续向DC‑DC转换器50供电，因此DC‑DC转换器 50能够继续向下游电子组件提供输出电压Vout。随着时间的推移，跨电容器C1、C2和C3的电压(Vbulk)将从原始电压(Vin)降低到更低的电压，如图4所示。最终，跨电容器C1、C2和C3的电压将达到阈值电压Vth。这在图4中显示为时间t1。响应于此，驱动控制21和23使得开关S1和S3断开(关断)，如图3B所示。紧接着，驱动控制22使得开关S2闭合(接通)，如图3C所示。在这种状态下，开关S1和S3断开，开关S2闭合，电容器C1和C2现在串联连接。这具有增加跨电容器C1和C2的电压的效果。特别地，如果假设电容器C1和C2的电容相等，那么电压将加倍。因此，如图4的示例所示，如果阈值电压Vth等于200V，则跨电容器的电压将加倍至400V。此后，电容器C1和C2将继续放电，除了现在串联，如图3C中虚线箭头所示。这使得跨电容器的电压随时间降低，如图4中从t1到t2的时段所示。在时间t2处，电压再次达到阈值电压Vth。在电压下降到低于该阈值时，DC‑DC转换器50可能不再能够继续可靠地产生规格内的输出电压Vout，因此PSU 100可能关断。这标志着保持时间的结束，在图4中表示为Tholdup_total。 [0045] 在一些示例中，阈值Vth被设置为等于(或大于预定量)保持DC‑DC转换器50在规范内操作所需的最小电压。在一些示例中，DC‑DC转换器50可以具有400V的标称输入电压，但是可以在具有300V输入电压的规范内继续操作，在这种情况下，Vth可以被设置为300V。在一些示例中，DC‑DC转换器50可以具有400V的标称输入电压，但是可以在具有200V输入电压的规范内继续操作，在这种情况下，Vth可以被设置为200V。当然，不同的转换器可能具有不同的操作范围，因此Vth可能会因实施方式而异。在下面的讨论中，假设Vth等于200V，并且这对应于DC‑DC转换器50的最小输入电压。 [0046] 上述操作具有延长PSU 100的保持时间的效果，这将在下面参照图4更详细地描述。保持时间通常被认为是当输入功率损失时和当体电压下降到下游转换器的最小可接受输入电平时之间的时间。因此，如果假设Vth与转换器50的最小输入电压相同，则图4中标记为Tholdup_initial的时段将表示具有等效电容器的传统系统中的总保持时间，因为在t1之后，系统将下降到阈值Vth以下。然而，因为在本文描述的示例中，电容器C1和C2在时间t1处从第一配置改变到第二配置，所以在本文公开的示例中，保持时间实际上不在时间t1处结束。相反，在时间t1处，电压显著增加，因此PSU可以继续操作。这提供了额外的时间段，在此期间电容器C1和C2可以继续放电，这在图4中被标记为Tholdup_extended。最终，在时间t2处，电压返回到Vth。此时，不再有任何提升电压的能力，因此电压将在t2之后下降到阈值以下。因此，总保持时间Tholdup_total从时间t0到t2。 [0047] 总保持时间Tholdup_total可以从理论上计算如下。电容器C1和C2在时间段tholdup_initial和tholdup_extended期间提供的功率由以下等式描述： [0048] [0049] [0050] 其中P是输送到输出负载的功率，C1是电容器C1的电容，C2是电容器C2的电容。结合这些等式，并假设C1＝C2，Vin＝2Vth，可以看出tholdup_extended＝0.5*tholdup_initial。这意味着总保持时间Tholdup_total＝1.5*Tholdup_initial。换句话说，在所有其他条件相同的情况下，与使用现有PSU中的相同电容器可实现的总保持时间相比，总保持时间延长了大约50％。 [0051] 在上面的示例中，Vth被设置为最小允许输入电压，以便更容易示出当前示例中的保持时间与传统方法中的保持时间相比如何。然而，在一些示例中，阈值Vth可以被设置为比最小电压稍高的值，以建立一些安全裕度，并且在这种情况下，总保持时间将比传统保持时间稍多于1.5倍。 [0052] 如上所述，如果其他条件相同，与传统方法相比，本文描述的电路可以增加保持时间。然而，如果不需要增加保持时间，那么本文描述的电路可以允许实现与传统方法相同的保持时间，同时使用具有较低电容的电容器。换句话说，不是保持电容恒定而改变保持时间，而是保持时间可以保持恒定而电容可以改变。较低电容的电容器可能更便宜和更小，当保持时间已经足够时，这可能是有益的。 [0053] 现在转向图5，描述了示例方法。该方法可以例如由电源单元的控制器来执行。 [0054] 在框502中，控制器检测到PSU的DC‑DC转换器的输入处的电压已经下降到阈值电平Vth。在一些示例中，Vth可以是等于或略大于DC‑DC转换器可接受的最小输入电压的电平。 [0055] 在框504中，响应于检测到电压处于Vth，控制器断开(关断)第一开关S1，该第一开关被设置在第一保持电容器C1和电源线12之间。 [0056] 在框506中，响应于检测到电压处于Vth，控制器断开(关断)第三开关S3，该第三开关被设置在第二保持电容器C2和地线14之间。在一些示例中，框504在框506之前执行。在其他示例中，框506在框504之前执行。在其他示例中，框504和506同时执行。 [0057] 在框508中，在已经执行了框504和506并且开关S1和S3断开之后，控制器闭合(接通)布置在第一和第二电容器C1和C2之间的第二开关S2。这对应于将保持电路从电容器并联的第一配置改变到电容器串联的第二配置。 [0058] 图6示出了示例PSU 300。PSU 300可以是PSU 100或PSU 200的示例配置。PSU 300的许多组件与PSU 100的组件相同。对于这些相似的组件，在图中使用相同的附图标记，并且省略对它们的重复描述。除了PSU 200中的开关S1到S3在PSU 300中被例示为具有本征二极管(体二极管)Q1到Q3的N沟道功率MOSFET之外，PSU 300基本上与PSU 200相同。因为MOSFET Q2的本征(体)二极管可以作为PSU 200的二极管D2，从图中省略了二极管D2。PSU 300以与上面已经描述的关于PSU 200相同的方式操作，因此省略了对其的重复描述。 [0059] 在上面的描述中，描述了各种类型的电子电路。如本文所使用的，“电子”旨在被广义地理解为包括所有类型的利用电的电路，包括数字和模拟电路、直流(DC)和交流(AC)电路、以及用于将电转换成另一种形式的能量的电路和用于使用电来执行其他功能的电路。 换句话说，本文使用的“电子”电路和“电气”电路之间没有区别。 [0060] 应当理解，一般描述和详细描述两者都提供了示例，这些示例本质上是说明性的，并且旨在提供对本公开的理解，而不限制本公开的范围。在不脱离本说明书和权利要求书的范围的情况下，可以进行各种机械的、组成的、结构的、电子的和操作的改变。在一些情况下，为了不混淆示例，没有详细示出或描述公知的电路、结构和技术。两个或更多个图中的相同数字表示相同或相似的元素。 [0061] 此外，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有说明。 此外，术语“包括”、“包含”、“包含”等指定所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或组的存在或添加。被描述为耦接的组件可以电子地或机械地直接耦接，或者它们可以经由一个或多个中间组件间接耦接，除非另外特别指出。除非说明书的上下文另有说明，否则数学和几何术语不一定旨在根据它们的严格定义来使用，因为本领域普通技术人员将理解，例如，以基本相似的方式起作用的基本相似的元件可以容易地落入描述性术语的范围内，即使该术语也具有严格的定义。 [0062] 和/或：有时短语“和/或”在这里与一系列项一起使用。这个短语意味着可以包括列表中的项的任何组合，从单个项到所有项以及它们之间的任何排列。因此，例如，“A、B和/或C”表示“{A}、{B}、{C}、{A、B}、{A、C}、{C、B}和{A、C、B}之一”。 [0063] 参考一个示例详细描述的元件及其相关联的方面，只要可行，可以包括在没有具体示出或描述它们的其他示例中。例如，如果参考一个示例详细描述了一个元件，并且没有参考第二示例描述该元件，则该元件仍然可以被要求包括在第二示例中。 [0064] 除非本文另有说明或上下文另有暗示，当使用近似术语如“基本上”、“近似”、“大约”、“约”、“大致”等时，这应理解为意味着不需要数学上的精确性，而是指包括但不限于所述值、性质或关系的变化范围。特别地，除了在此明确陈述的任何范围(如果有的话)，使用这种近似术语所暗示的变化范围至少包括任何无关紧要的变化，以及由于制造或其他公差而在相关领域中对于所讨论的项的类型是典型的那些变化。在任何情况下，除非另有说明，变化范围可至少包括在所述值、性质或关系的1％以内的值。 [0065] 鉴于本文的公开内容，进一步的修改和替代示例对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，为了操作的清晰，设备和方法可以包括从图示和描述中省略的附加组件或步骤。因此，该描述应被解释为仅是说明性的，并且是为了教导本领域技术人员实现本教导的一般方式。应当理解，本文示出和描述的各种示例是示例性的。元件和材料，以及这些元件和材料的布置，可以替代这里所说明和描述的，部件和过程可以颠倒，并且本教导的某些特征可以独立使用，所有这些对于受益于这里的描述的本领域技术人员来说都是显而易见的。在不脱离本教导和所附权利要求的范围的情况下，可以对本文描述的元件进行改变。 [0066] 应当理解，本文阐述的特定示例是非限制性的，并且在不脱离本教导的范围的情况下，可以对结构、尺寸、材料和方法进行修改。 [0067] 考虑到本文公开的本发明的说明书和实践，根据本公开的其他示例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和实施例仅被认为是示例性的，根据适用的法律，下面的权利要求书被赋予其最大的范围，包括等同物。