[发明专利]电气短路装置

说明书

本发明涉及一种电气短路装置(400)，其具有第一电气接触件(404)、第二电气接触件(408)以及具有由电气半导体结晶材料构成的构件(412)，该构件在至少一个方向上截止在第一接触件(404)与第二接触件(408)之间的电流流动。执行器(608)被配置为用于关于电气触发信号(S)对构件(412)施加机械力，并且由此至少部分地破坏构件(412)的晶体结构。

技术领域

本发明涉及一种电气短路装置。在电气电路中，有时存在将特定的电路部分短路(桥接)的必要性。例如，存在具有在串联电路中的大量电气模块的变流器。如果模块中的一个在运行时发生故障，则期望将该有缺陷的模块短路(桥接)，由此可以继续运行电气串联电路的其余的模块。

背景技术

从国际专利申请WO 2011/107363 A1中已知一种具有烟火驱动器的电气短路装置。烟火驱动器能够实现短路装置的快速闭合，但有时会引起在安全方面的问题(爆炸物)。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种短路装置和一种用于使模块短路的方法，其中不需要烟火驱动器。

根据本发明，该技术问题通过根据独立权利要求所述的电气短路装置和方法来解决。在从属权利要求中说明了短路装置和方法的有利的实施方式。

公开了一种电气短路装置(桥接装置)

-具有第一电气接触件和第二电气接触件；

-具有由电气半导体结晶材料构成的构件，该构件在至少一个方向上截止在第一接触件与第二接触件之间的电流流动；以及

-具有(电气)执行器(驱动元件)，该执行器被配置为用于关于电气触发信号对构件施加机械力，并且由此至少部分地破坏构件的晶体结构。执行器还可以被配置为用于关于电气触发信号对构件施加机械力，并且由此将材料破碎。基于半导体结晶材料的被至少部分破坏了的晶体结构，该材料失去了该材料的电气截止能力，从而据此能够在初始截止的方向上实现第一接触件与第二接触件之间的电流流动。该过程也被称为击穿。甚至结晶材料的晶体结构中的细微裂纹或破裂也足以消除短路装置的电气截止特性。然而，当然也可以借助机械力将半导体结晶材料破碎成多个(以肉眼可见的)碎片。通常，执行器是将电气信号转换为机械运动的元件。

短路装置可以被设计为使得构件布置在第一接触件与第二接触件之间。特别地，构件可以被夹紧在第一接触件与第二接触件之间。根据电流的方向，在短接状态下，电流有利地从接触件中的一个通过构件流到接触件中的另一个。

短路装置可以被设计为使得将短路装置设计为圆片单元(Scheibenzelle)。由此，短路装置可以机械上非常紧凑且鲁棒地设计。在此，第一接触件和第二接触件基本上彼此平行地取向。

短路装置也可以被设计为使得第一接触件具有第一凹部，在该第一凹部中布置有执行器。布置在第一凹部中的执行器可以直接机械地作用于构件。

短路装置也可以被设计为使得第二接触件具有与第一凹部对置的第二凹部。第二凹部能够实现关于机械力使构件变形。由此引起关于机械力来部分地破坏构件的晶体结构。

短路装置也可以被设计为使得构件将第一凹部与第二凹部分离。

短路装置也可以被设计为使得构件是(由电气半导体结晶材料构成的)圆片。这种圆片也被称为晶片(Wafer)。由于可以将这种圆片制造得相对薄，所以可以以相对小的执行器和/或小的电气触发信号来破坏结晶材料的晶体结构。

短路装置也可以被设计为使得构件具有至少一个p-n结、特别是两个彼此相反取向的p-n结。如果构件仅具有一个p-n结(即，如果构件例如与二极管相对应)，则该构件能够在未短路的状态下在一个方向上截止电流。如果构件具有两个相反取向的p-n结(即，如果构件例如与晶闸管相对应)，则该构件能够在未短路的状态下在两个方向上截止电流。