[发明专利]固态电路断路器

权利要求书

1.一种被构造成电连接在功率源和负载之间的电路断路器，所述电路断路器包括：

电流传感器，所述电流传感器被构造成感测流过所述电路断路器的电流，并且具有与流过所述电路断路器的所述电流成比例的正常传感器输出和当流过所述电路断路器的所述电流达到第二阈值水平时变为接通状态的过电流检测(OCD)输出；

固态开关模块，所述固态开关模块被构造成具有允许电流流过所述电路断路器的闭合状态和中断流过所述电路断路器的电流的打开状态；

栅极驱动器，所述栅极驱动器被构造成控制所述固态开关模块以中断流过所述电路断路器的电流，其中所述栅极驱动器包括去饱和(DESAT)功能输出，当流过所述电路断路器的所述电流达到第三阈值水平时，所述DESAT功能输出变为接通状态，并且其中所述栅极驱动器被构造成当所述DESAT功能输出变为所述接通状态时致使所述固态开关模块中断流过所述电路断路器的电流；和

模拟跳闸电路，所述模拟跳闸电路被构造成接收所述正常传感器输出和所述OCD输出并且当所述正常传感器输出达到第一阈值水平或所述OCD输出变为所述接通状态时向所述栅极驱动器输出跳闸信号，其中所述跳闸信号致使所述栅极驱动器控制所述固态开关模块以中断流过所述电路断路器的电流。

2.根据权利要求1所述的电路断路器，其中所述模拟跳闸电路被构造成基于所述正常传感器输出所述跳闸信号，使得所述固态开关模块在第一预定时间段内中断流过所述电路断路器的电流，其中所述模拟跳闸电路被构造成基于所述OCD输出来输出所述跳闸信号，使得所述固态开关模块在第二预定时间段内中断流过所述电路断路器的电流，其中所述栅极驱动器被构造成使得所述固态开关模块在第三预定时间段内基于所述DESAT功能输出中断流过所述电路断路器的电流，其中所述第三预定时间段小于所述第二预定时间段，并且所述第二预定时间段小于所述第一预定时间段。

3.根据权利要求2所述的电路断路器，其中所述第一预定时间段为约4微秒，所述第二预定时间段为约2.5微秒，并且所述第三预定时间段为约0.5微秒。

4.根据权利要求2所述的电路断路器，其中所述模拟跳闸电路被构造成基于接收所述正常传感器输出的约100纳秒内的所述正常传感器输出来输出所述跳闸信号，并且其中所述电子跳闸电路被构造成基于接收所述OCD输出的约10纳秒内的所述OCD输出来输出所述跳闸信号。

5.根据权利要求2所述的电路断路器，其中所述栅极驱动器包括电容器，并且其中所述第三预定时间部分地基于所述电容器的电容。

6.根据权利要求1所述的电路断路器，其中所述第一预定阈值在所述电路断路器的额定电流的约2倍到所述额定电流的约7.5倍的范围内，其中所述第二预定阈值为所述额定电流的约7.5倍，并且其中所述第三预定阈值为所述额定电流的约22.5倍。

7.根据权利要求1所述的电路断路器，其中所述DESAT功能输出基于所述固态开关模块中的固态开关的压降，所述压降基于流过所述固态开关模块的电流的电平。

8.根据权利要求1所述的电路断路器，其中所述电流传感器是霍尔效应传感器。

9.根据权利要求1所述的电路断路器，其中所述固态开关模块包括至少一个固态开关。

10.根据权利要求1所述的电路断路器，所述电路断路器还包括：

可分离触点；和

操作机构，所述操作机构被构造成打开所述可分离触点，

其中打开所述可分离触点提供所述功率源与所述负载之间的电流隔离。