[发明专利]固态断路器及电机驱动系统

权利要求书

1.一种固态断路器，其包括：

固态开关，其具有栅极、源极及漏极；

电感，其与所述固态开关串联连接；及

故障检测电路，其用于基于测量出的所述固态开关的所述源极和所述漏极之间的电压、测量出的所述电感两端的电压、参考电压及提供至所述固态开关的所述栅极的开关控制信号中的一个或多个来检测所述固态开关的健康状态，并在所述固态开关发生故障的情况下识别所述固态开关的故障类型。

2.根据权利要求1所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路包括用于输出一串代码的现场可编程门阵列，所述故障检测电路根据所述一串代码来检测所述固态开关的健康状态及故障类型。

3.根据权利要求1所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路基于所述测量出的所述固态开关的所述源极和所述漏极之间的电压，所述开关控制信号以及所述固态开关的所述源极和所述漏极之间的电阻相对所述固态开关的温度的曲线来检测所述固态开关是否发生过热。

4.根据权利要求3所述的固态断路器，其中，在所述开关控制信号为高电平的情况下，当所述测量出的所述固态开关的所述源极和所述漏极之间的电压大于预定的电压阈值时，所述故障检测电路检测出所述固态开关发生过热。

5.根据权利要求1所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路基于所述测量出的所述固态开关的所述源极和所述漏极之间的电压以及所述开关控制信号来检测所述固态开关是否发生短路。

6.根据权利要求5所述的固态断路器，其中，在所述开关控制信号为低电平的情况下，当所述测量出的所述固态开关的所述源极和所述漏极之间的电压为零时，所述故障检测电路检测出所述固态开关发生短路。

7.根据权利要求1所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路基于所述测量出的所述电感两端的电压、所述参考电压以及所述开关控制信号来检测所述固态开关是否发生开路。

8.根据权利要求7所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路包括：

比较器，其用于将所述测量出的所述电感两端的电压与所述参考电压进行比较，以输出比较的结果，并且，所述故障检测电路基于所述比较的结果及所述开关控制信号来检测所述固态开关的开路发生。

9.根据权利要求8所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路还包括：

逻辑门电路；

第一RS触发器，其通过所述逻辑门电路与所述比较器连接；及

第二RS触发器，其通过所述逻辑门电路与所述开关控制信号连接。

10.根据权利要求9所述的固态断路器，其中，所述第一RS触发器的复位端连接所述逻辑门电路，其置位端连接所述开关控制信号；所述第二RS触发器的复位端连接所述逻辑门电路，其置位端连接反向的所述开关控制信号；所述故障检测电路根据所述第一RS触发器的输出端和所述第二RS触发器的输出端输出的逻辑电平来检测所述固态开关是否发生开路。

11.根据权利要求10所述的固态断路器，其中，所述逻辑门电路包括：

第一非门，其具有与所述开关控制信号连接的输入端；

第一与非门，其具有与所述比较器的输出端连接的第一输入端及与所述开关控制信号连接的第二输入端；

第二与非门，其具有与所述比较器的所述输出端连接的第一输入端及与所述第一非门的输出端连接的第二输入端；

第二非门，其具有与所述第二RS触发器的所述输出端连接的输入端；

第三非门，其具有与所述第一RS触发器的所述输出端连接的输入端；

第一或门，其具有与所述第一与非门的输出端连接的第一输入端、与所述第二非门的输出端连接的第二输入端、及与所述第一RS触发器的所述复位端连接的输出端；以及

第二或门，其具有与所述第三非门的输出端连接的第一输入端、与所述第二与非门的输出端连接的第二输入端、及与所述第二RS触发器的所述复位端连接的输出端。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的固态断路器，其中，所述故障检测电路还包括：

延迟电路，其用于对所述开关控制信号进行延迟，以获得延迟后的开关控制信号，其中，所述故障检测电路基于所述测量出的所述电感两端的电压、所述参考电压及所述延迟后的开关控制信号来对所述固态开关进行检测。