【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及一种宽电流范围复合型高效率快速切换开关。
技术介绍
1、在智能电力系统和负荷保护领域，传统电力切换装置的性能直接影响到系统的稳定性、效率及可靠性。尤其是面对中大型敏感负荷，如医疗设备、数据中心等，这些负荷对停电时间的容忍极低，有的甚至要求在毫秒级别内完成电源切换，以确保关键操作的连续性和数据的完整性。然而，现有的切换技术，包括传统机械式切换装置和基于晶闸管的快速切换开关，均存在一定的局限性。
2、传统机械式切换装置在物理接触点的开合过程中不可避免地会产生电弧，这不仅延长了切换时间，还增加了设备损耗，降低了系统的整体可靠性。此外，机械开关的物理磨损也限制了其寿命和稳定性，尤其在高频切换的应用场景中更为明显。基于晶闸管的快速切换开关虽然能够提供较快的切换速度，但在处理大电流时的效率低下和高损耗问题也限制了其在大功率应用中的广泛使用。
3、针对上述问题，急需一种新型的切换装置，能够实现快速、可靠的切换，同时克服传统技术在速度、效率和可靠性方面的局限。特别是在不同电流水平下，能够自动选择最佳的导电路径，以优化系统性能并减少能耗，满足现代智能电力系统和敏感负荷保护领域的严苛要求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种宽电流范围复合型高效率快速切换开关，将反串联的碳化硅mosfet功率管和反串连的igbt功率管相结合，实现了宽电流范围的快速切换功能，切换时间达到微
2、为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种宽电流范围复合型高效率快速切换开关包括三相开关电路，每一相开关电路包括四个功率管，其中，第一功率管和第二功率管串联在第一支路上，第三功率管和第四功率管串联在第二支路上，所述第一支路和所述第二支路并联在第一交流端和第二交流端之间。
4、可选的，所述第一功率管和所述第二功率管为igbt功率管，所述第三功率管和所述第四功率管为碳化硅mosfet功率管。
5、可选的，所述第一功率管的发射极与所述第二功率管的发射极连接，所述第一功率管的集电极与所述第一交流端连接，所述第二功率管的集电极与所述第二交流端连接；所述第三功率管的源极与所述第四功率管的源极连接，所述第三功率管的漏极与所述第一交流端连接，所述第四功率管的漏极与所述第二交流端连接。
6、可选的，所述第一功率管和所述第二功率管的集电极与发射极之间连接第一电阻和第二电阻；所述第三功率管和所述第四功率管的漏极与源极之间连接第三电阻和第四电阻。
7、可选的，所述第一电阻至第四电阻均为压敏电阻。
8、可选的，每一相开关电路还包括电容和第五电阻，所述电容和所述第五电阻串联后，与所述第一支路和所述第二支路并联。
9、可选的，每一相开关电路还包括快速机械开关，所述快速机械开关与所述第一支路和所述第二支路并联。
10、可选的，所述第一交流端与交流电源连接，所述第二交流端与负载连接，或者，所述第一交流端与负载连接，所述第二交流端与交流电源连接。
11、可选的，四个功率管采用同步门极驱动信号进行控制。
12、本专利技术至少具有以下技术效果：
13、1、本专利技术通过两种功率管器件的并联操作，使得系统可以在不同的负载条件下保持高效率，其中，在轻负载条件下，碳化硅mosfet功率管的低损耗特性可以最大限度地减少能源浪费，在重负载条件下，igbt功率管的导通损耗低，从而能够保持系统效率。本专利技术能够处理多种电流水平，使其适应性更强，可以在不同的工业和商业应用中使用。
14、2、本专利技术具有无需外部控制的自适应特性，该自适应特性是通过碳化硅mosfet功率管和igbt功率管的内在电气特性实现的，不需要外部控制系统或复杂的驱动逻辑来管理，使得电路设计更为简化，同时也降低了故障率和制造成本。
15、3、本专利技术在系统优化与电能转化效率方面，通过优化碳化硅mosfet功率管和igbt功率管的选择和配置，设计者可以确保电路在不同负载条件下都能实现最优的电流分布。这种方式不仅提高了系统的电能转换效率，还增加了快速切换开关整体的可靠性和耐用性，尤其是在面对变化的负载或工作条件时。
16、4、本专利技术具有保护与稳定性，由于电流自然地流过最适合的器件，这种设计还提供了一种内置的保护机制，减少了对额外保护电路的依赖。同时，这种配置确保了系统即使在高负载条件下也能保持稳定运行，减少了因电流过载导致的器件损坏风险。
17、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，包括三相开关电路，每一相开关电路包括四个功率管，其中，第一功率管和第二功率管串联在第一支路上，第三功率管和第四功率管串联在第二支路上，所述第一支路和所述第二支路并联在第一交流端和第二交流端之间。
2.如权利要求1所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一功率管和所述第二功率管为IGBT功率管，所述第三功率管和所述第四功率管为碳化硅MOSFET功率管。
3.如权利要求2所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一功率管的发射极与所述第二功率管的发射极连接，所述第一功率管的集电极与所述第一交流端连接，所述第二功率管的集电极与所述第二交流端连接；所述第三功率管的源极与所述第四功率管的源极连接，所述第三功率管的漏极与所述第一交流端连接，所述第四功率管的漏极与所述第二交流端连接。
4.如权利要求3所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一功率管和所述第二功率管的集电极与发射极之间连接第一电阻和第二电阻；所述第三功率管和所述第四功率管的漏极与源
5.如权利要求4所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一电阻至第四电阻均为压敏电阻。
6.如权利要求1所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，每一相开关电路还包括电容和第五电阻，所述电容和所述第五电阻串联后，与所述第一支路和所述第二支路并联。
7.如权利要求1所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，每一相开关电路还包括快速机械开关，所述快速机械开关与所述第一支路和所述第二支路并联。
8.如权利要求1所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一交流端与交流电源连接，所述第二交流端与负载连接，或者，所述第一交流端与负载连接，所述第二交流端与交流电源连接。
9.如权利要求1所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，四个功率管采用同步门极驱动信号进行控制。
...【技术特征摘要】
1.一种宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，包括三相开关电路，每一相开关电路包括四个功率管，其中，第一功率管和第二功率管串联在第一支路上，第三功率管和第四功率管串联在第二支路上，所述第一支路和所述第二支路并联在第一交流端和第二交流端之间。
2.如权利要求1所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一功率管和所述第二功率管为igbt功率管，所述第三功率管和所述第四功率管为碳化硅mosfet功率管。
3.如权利要求2所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一功率管的发射极与所述第二功率管的发射极连接，所述第一功率管的集电极与所述第一交流端连接，所述第二功率管的集电极与所述第二交流端连接；所述第三功率管的源极与所述第四功率管的源极连接，所述第三功率管的漏极与所述第一交流端连接，所述第四功率管的漏极与所述第二交流端连接。
4.如权利要求3所述的宽电流范围复合型高效率快速切换开关，其特征在于，所述第一功率管和所述第二功率管的...
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