[发明专利]具有固态断路器的矩阵转换器

权利要求书

1.一种矩阵转换器(100)，包括：

一个或多个电流传感器(110)，所述电流传感器被构造成感测流过所述矩阵转换器的电流；

开关矩阵(130)，所述开关矩阵包括多个固态晶体管；和

控制电路(140)，所述控制电路被构造成基于感测到的电流来检测流过所述矩阵转换器的电力中的故障，以控制所述开关矩阵来驱动外部设备(20)，并且响应于检测到流过所述矩阵转换器的电力的故障来控制所述开关矩阵切换以防止电力流过所述矩阵转换器内部或所述外部设备的外部。

2.根据权利要求1所述的矩阵转换器，还包括：

隔离开关(120)，所述隔离开关被构造成在所述开关矩阵关闭时提供电流隔离。

3.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中所述隔离开关为互搭接头。

4.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中控制电路被构造成通过控制所述多个固态晶体管的状态来控制所述开关矩阵以驱动所述外部设备。

5.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中所述多个固态晶体管包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或集成门极换流晶闸管(IGCT)中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中所述固态晶体管中的一者或多者由硅(Si)，碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)中的至少一者构成。

7.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中所述控制电路被构造为控制所述开关矩阵以提供流过所述矩阵转换器的电力的AC-AC转换。

8.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中所述外部设备是电动马达。

9.根据权利要求1所述的矩阵转换器，还包括：

缓冲电路(450)，所述缓冲电路被构造成吸收能量并提供对电压瞬变的保护。

10.根据权利要求1所述的矩阵转换器，其中所述开关矩阵包括多个开关，所述多个开关各自包括所述多个固态晶体管中的一个和对应的二极管。

11.根据权利要求10所述的矩阵转换器，其中所述多个开关是双向开关。

12.根据权利要求10所述的矩阵转换器，其中所述控制电路被构造为响应于检测到流过所述矩阵转换器的电力的故障而控制所述多个开关的子集切换以防止电力流过所述矩阵转换器的内部或所述外部设备的外部。

13.根据权利要求10所述的矩阵转换器，其中所述多个开关为至少12个开关。

14.根据权利要求1所述的矩阵转换器，还包括：

电源电路，所述电源电路被构造为收获流过所述矩阵转换器的电力并且使用所述收获的电力来为所述矩阵转换器的一个或多个部件供电。

15.一种电动马达和驱动系统(1)，包括：

电源(10)；

电动马达(20)；和

根据权利要求1-14中任一项所述的矩阵转换器，所述矩阵转换器电连接在所述电源和所述电动马达之间。