[发明专利]基于预充电电容器的光伏直流断路器抑弧拓扑

权利要求书

1.预充电电容的光伏直流断路器抑弧拓扑，其特征在于，整个拓扑包含触头P₁-P₄、电压检测电路、驱动控制电路、缓冲执行电路；

电压检测电路、驱动控制电路、缓冲执行电路的具体组成和连接关系如下：

(1)电压检测电路由限流电阻R₁、光电耦合器T₁、KM常闭触点以及电阻R₆、光电耦合器T₂组成，用来检测并判断开断过程中断路器P₁-P₂和P₃-P₄两对触头电压，控制抑弧电路工作；

P₁触头连接R₁，R₁通过T₁控制端连接KM常闭触点，KM常闭触点连接P₂触头；P4触头连接R₆，R₆通过T₂控制端连接P₃触头；

(2)驱动控制电路包括直流电源Vcc₁和Vcc₂、光电耦合器T₁和T₂、按钮SB、电磁继电器KM、限流电阻R₂、R₃、R₅和R₇以及驱动电容C₁和C₂；

KM常开触点并联在T₁受控端两端，Vcc₁连接T₁受控端，T₁受控端连接按钮SB一端，SB另一端连接两条支路，一条连接KM线圈并接地GND₁，另一条支路通过电压检测电路中KM常闭触点连接R₂和R₃的公共端，R₂和R₃各自的另一端与C₁连接，R₃和C₁的公共端连接缓冲执行电路中IGBT管T₄的源极，R₂和C₁的公共端连接T₄的门极，以上描述实现P₁-P₂触头上驱动控制部分的连接；

Vcc₂连接T₂受控端，T₂受控端连接R₅和R₇的公共端，R₅和R₇各自的另一端与C₂连接，R₇和C₂的公共端连接缓冲执行电路中IGBT管T₅的源极，R₅和C₂的公共端连接T₅的门极，T₅的漏极连接T₂中二极管阳极，以上描述实现P₃-P₄触头上驱动控制部分的连接；

驱动控制电路通过光电耦合器T₁和T₂受控端支路钳制P₁-P₂和P₃-P₄触头电压为零，驱动电容C₁和C₂获得电压以驱动缓冲执行电路中T₄和T₅导通，为抑弧电路放电回路提供通道；

(3)缓冲执行电路包括预充电电容C₃、充电限流电阻R₄、续流二极管T₃和带反并联二极管的IGBT管T₄和T₅；

C₃一端连接T₄漏极，C₃另一端连接R₄的一端和T₃的阴极，R₄另一端和T₃的阳极接成公共端并接地GND₂；

缓冲执行电路通过电容电压的不可突变性使断路器分断到极限距离时保证断路器触头电压低于燃弧电压，实现断路器快速灭弧。