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一种含限压保护电路的直流固态断路器及其控制方法技术

技术编号:45536320 阅读:25 留言:0更新日期:2025-06-13 17:37
本发明专利技术公开了一种含限压保护电路的直流固态断路器及其控制方法,包括固态开关模块;固态开关模块包括相同的第一子模块和第二子模块,均包括SiC JFET器件J、电容C、C<subgt;gd</subgt;和C<subgt;gs</subgt;、比较器U、MOSFET器件Q、电阻R<subgt;g</subgt;及电阻r<subgt;a</subgt;和r<subgt;b</subgt;;R<subgt;g</subgt;第一端用于接收驱动信号,R<subgt;g</subgt;第二端与C第一端、C<subgt;gd</subgt;第二端和C<subgt;gs</subgt;第一端相连后连接至J的栅极;r<subgt;a</subgt;第二端和r<subgt;b</subgt;第一端相连作为比较电压采样点;r<subgt;a</subgt;第一端连接至C<subgt;gd</subgt;第一端和J的漏极;r<subgt;b</subgt;第二端连接至C<subgt;gs</subgt;第二端、Q的源极和J的源极;C第二端连接至Q的漏极;U输出端连接至Q的栅极;U正极输入为比较电压,负极输入为参考电压;第一子模块J的源极连接至第二子模块J的漏极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流配电系统保护,尤其涉及一种含限压保护电路的直流固态断路器及其控制方法


技术介绍

1、近年来,直流微电网因其高效集成分布式能源与储能单元的能力备受关注。然而,直流微电网的低阻抗特性导致短路故障电流幅值高、上升速度快,传统机械式断路器因存在毫秒级的关断延迟而难以满足直流微电网的快速保护需求。相比之下,基于功率半导体器件的sscb(固态断路器,solid-state circuit breaker)凭借快速响应和无电弧特性成为理想解决方案。

2、目前,宽禁带半导体(如sic器件)因其低导通损耗和高结温耐受性被广泛应用于sscb。然而,受限于制造工艺,商用sic分立器件的耐压能力不足,需通过串联提升整体耐压水平。但串联器件间的寄生参数差异等因素会导致关断过程中的电压不均衡,引发局部过压,严重威胁器件可靠性。现有无源均压方案(如rc缓冲电路)虽能缓解部分问题,但对动态关断过程的适应性不足,难以有效抑制瞬态过冲。

3、因此,亟需一种新的技术方案,用以解决如何限制串联开关器件电压过冲的技术问题。

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技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含限压保护电路的直流固态断路器,其特征在于,包括固态开关模块;

2.根据权利要求1所述的含限压保护电路的直流固态断路器,其特征在于,还包括采样模块、隔离模块、FPGA模块和驱动模块;

3.根据权利要求2所述的含限压保护电路的直流固态断路器,其特征在于,还包括开关保护模块,所述开关保护模块包括金属氧化物压敏电阻和RC缓冲吸收回路;所述金属氧化物压敏电阻与所述RC缓冲吸收回路之间并联连接后并联于所述固态开关模块的两端。

4.一种含限压保护电路的直流固态断路器的控制方法,基于权利要求2至3任一项所述的直流固态断路器,其特征在于,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种含限压保护电路的直流固态断路器,其特征在于,包括固态开关模块;

2.根据权利要求1所述的含限压保护电路的直流固态断路器,其特征在于,还包括采样模块、隔离模块、fpga模块和驱动模块;

3.根据权利要求2所述的含限压保护电路的直流固态断路器,其特征在于,还包括开关保护模块,所述开关保护模块包括金属氧化物压敏电阻和rc缓冲吸收回路;所述金属氧化物压敏电阻与所述rc缓冲吸收回路之间并联连接后并联于所述固态开关模块的两端。

4.一种含限压保护电路的直流固态断路器的控制方法,基于权利要求2至3任一项所述的直流固态断路器,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:帅智康魏德轩方辰晨王伟孙贤大钟政
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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