[发明专利]用于固态断路器的电压钳位电路

权利要求书

1.一种固态断路器(SSCB)，包括：

主开关器件，包括第一端子和第二端子；以及

电压钳位电路，与所述主开关器件并联耦合，所述电压钳位电路包括：

金属氧化物变阻器(MOV)，被串联耦合在所述第一端子与辅助半导体器件之间，所述辅助半导体器件被布置为选择性地将所述MOV与所述第二端子耦合，以及

旁路电路，被耦合在所述第一端子与所述辅助半导体器件之间。

2.根据权利要求1所述的SSCB，其中所述电压钳位电路被构造为在所述主开关器件断开之后接收故障电流，并且其中所述辅助半导体器件被构造为响应于借助于所述旁路电路接收到所述故障电流而接通。

3.根据权利要求2所述的SSCB，其中响应于所述辅助半导体器件被接通，所述故障电流从所述旁路电路换向到所述MOV。

4.根据权利要求3所述的SSCB，其中在所述辅助半导体器件被接通之前，接通所述辅助半导体器件生成跨所述辅助半导体器件的电压尖峰，其中在所述辅助半导体器件被接通之后，MOV电压增加到MOV钳位电压，并且其中所述电压钳位电路被构造为使得所述电压尖峰与所述MOV电压的组合永远不会超过所述MOV钳位电压。

5.根据权利要求1所述的SSCB，其中所述旁路电路被构造为允许故障电流从所述第一端子流向所述辅助半导体器件而不流过所述MOV，从而在所述MOV电压增加到MOV钳位电压之前有效接通所述辅助半导体器件。

6.根据权利要求1所述的SSCB，其中所述电压钳位电路被构造为使得跨所述电压钳位电路的总钳位电压不超过MOV钳位电压。

7.根据权利要求1所述的SSCB，其中所述辅助半导体器件包括瞬态电压抑制(TVS)晶闸管或TVS二极管，所述TVS晶闸管或所述TVS二极管被耦合在所述MOV与所述第二端子之间，并且其中所述旁路电路包括与所述MOV并联耦合的电容器。

8.根据权利要求1所述的SSCB，其中所述辅助半导体器件包括开关器件和控制电路，其中所述开关器件和所述控制电路被耦合到所述旁路电路。

9.根据权利要求8所述的SSCB，其中所述旁路电路包括电容器，所述电容器被耦合到所述控制电路并且与所述MOV并联耦合。

10.根据权利要求8所述的SSCB，其中所述旁路电路包括电容器以及电阻器，所述电容器被耦合到所述开关器件和所述控制电路，所述电阻器被耦合到所述控制电路。

11.一种用于保护固态断路器(SSCB)的主开关器件的方法，所述主开关器件包括：

将电压钳位电路与所述主开关器件并联耦合，所述电压钳位电路包括金属氧化物变阻器(MOV)、辅助半导体器件、以及旁路电路；

在关断所述主开关器件之后，借助于所述旁路电路利用所述辅助半导体器件来接收故障电流；

使用所述故障电流接通所述辅助半导体器件；以及

响应于所述辅助半导体器件被接通，将所述故障电流从所述旁路电路换向到所述MOV。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述MOV与所述旁路电路并联耦合，并且其中所述MOV与所述辅助半导体器件的开关器件串联耦合。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述故障电流从所述旁路电路换向到所述MOV在被耦合到所述MOV的所述辅助半导体器件的开关器件闭合之后开始，并且当MOV电压增加到MOV钳位电压时结束。