[发明专利]用于固态电路中断器的门极关断控制电路

说明书

用固态电路来消除电路中断装置的触点电弧，业已证明不再是经济合理的了。当采用电路开关元件时，就需要一些复杂的附加电路来导通固态电路装置，以立即对正在分开的触点分流，然后把电流转移给一个电压控制装置，例如一只金属氧化物变阻器。

利用一只可控硅整流器，对正在分开的触点进行分流，已见于英国专利说明书1，072，267。采用一只三端双向可控硅（triac），在其控制极上跨接一只电压敏感电阻，已公布于英国专利说明书1，152，903中。

美国专利3，783，305描述了一个接在晶闸管控制极上的逻辑电路，在触点分开时，用以产生一个触发脉冲给晶闸管。

E.K.Howell于1984年10月29日申请的美国专利申请号665，841，题为“故障电流中断器”，公布了在分离接点两端并接以一个正温度系数元件和一只变阻器的应用。正温度系数元件以其温度响应特性，能对触点进行分流，并转移给变阻器。

E.K.Howell于1984年12月14日申请的题为“采用电弧换向的电路中断器”的美国专利申请号681，478中，在固态开关的门极电路中应用了一只齐纳二极管，当一对可分离触点两端的电弧电压达到某一预定电压时它就使固态开关导通。一只与变阻器相并联的电容器迅速充电到变阻器的箝位电压，以便把电流从固态开关转移到变阻器上。

1984年5月16日公布的题为“固态限流电路中断器”的美国专利申请序号610，947使用了一只双极性功率晶体管，它把电流从正在分开的触点上转移到金属氧化物变阻器上。晶体管首先由接在其集电极和基极间的电容所提供的电流脉冲所导通，在带有该晶体管的电路中的一只磁芯可饱和的变流器给晶体管提供了再生基极驱动电流，而一旦变流器磁芯达到饱和时，晶体管就截止了。同时还公布了用一只场效应晶体管，场控制晶体管和门极可关断器件，例如晶闸管，去代替双极性功率晶体管。

本发明的目的是提供一种快速的方法，以最少的电路元件，在很短的时间周期里，将电流从正在分开的触点上转移到例如一个金属氧化物变阻器上。

本发明包含一只门极可关断晶体闸流管（GTO），跨接在一对可分开的触点两端，以便在触点断开时对触点进行分流从而在实际上消除触点电弧。当触点断开时，GTO立即导通然后又截止，从而把电流转移给一只电压箝位器件，例如一只变阻器。变阻器跨接在GTO上，而电路中与GTO一起的还有一只磁芯可饱和的变流器，以利于控制GTO的导通和关断状态。

图1是本发明的门极可关断晶体闸流管控制电路的略图。