[发明专利]一种基于阴极短路栅控晶闸管的直流固态断路器

摘要

本发明属于电子技术领域，具体的说是涉及一种基于阴极短路栅控晶闸管的直流固态断路器。本发明的主要包括由直流电源、CS‑MCT(M1)和负载构成的主回路和由直流电源、电容C、电感L、CS‑MCT(M2)、二极管(D1和D2)构成的换流回路、由电流采样电阻R和放大器构成的电流检测单元以及栅极控制单元。其特点是：采用具有低导通电阻和高di/dt能力的CS‑MCT作为开关管，结合电流检测和栅极控制单元实现短路电流采样和控制信号反馈并利用换流回路的分流作用实现短路电流的迅速中断。与传统固态断路器相比，本发明中基于CS‑MCT的固态直流断路器具有功耗低，响应速度快的优势。

主权项

1.一种基于阴极短路栅控晶闸管的直流固态断路器，其特征在于，该断路器包含主回路、换流回路、电流检测单元以及栅极控制单元；其中主回路包括直流电源、第一阴极短路栅控晶闸管和负载，换流回路包括直流电源、电容C、电感L、第二阴极短路栅控晶闸管、第一二极管和第二二极管，电路检测单元包括电流采样电阻R和放大器；所述直流电源的正极连接采样电阻R，负极接地，第一阴极短路栅控晶闸管的阳极连接采样电阻R和电容C的负端，电感L的两端分别连接电容C的正端和第二二极管的阳极，第二阴极短路栅控晶闸管的阳极和阴极分别连接第二二极管的阴极和地，第一二极管与第二阴极短路栅控晶闸管反向并联，负载的一端连接第一阴极短路栅控晶闸管的阴极，负载的另一端接地，电流采样电阻R的两端连接放大器的输入端，栅极控制单元的输入端接放大器的输出端，栅极控制单元的输出端接第一阴极短路栅控晶闸管和第二阴极短路栅控晶闸管的栅极；所述栅极控制单元可根据电流检测单元输出的电压信号和内部预设的断路器触发保护电流的相对大小对第一阴极短路栅控晶闸管的栅极和第二阴极短路栅控晶闸管的栅极进行控制，且栅极控制单元内部的预设触发保护电流可以根据断路器的具体应用场合进行重置。