[发明专利]一种提升直流固态断路器效率的正激回馈式吸收电路

权利要求书

1.一种提升直流固态断路器效率的正激回馈式吸收电路，其特征在于，包括分别并联在反向串联的第一主功率管和第二主功率管两端的电压尖峰吸收电路、正向储能电路、反向储能电路以及并联在电源两端的能量回馈电路，所述第一主功率管的第一端连接电源正极，所述第二主功率管的第二端连接负载一端，负载另一端连接电源负极，所述电压尖峰吸收电路用于吸收电压尖峰，所述正向储能电路、反向储能电路在所述负载短路时用于储存能量，所述能量回馈电路用于将储存的能量反馈给所述电源；

所述电压尖峰吸收电路包括压敏电阻，所述压敏电阻的两端分别连接所述第一主功率管的第一端和第二主功率管的第二端，当检测到所述负载短路，且其中一个主功率管承受的电压超过所述压敏电阻的工作电压时，所述压敏电阻用于吸收主回路两端的电压尖峰；

所述正向储能电路包括第一辅助功率管、第一原边耦合电感和第一限流电阻，若所述第一辅助功率管为第一IGBT模块，所述第一IGBT模块的集电极连接所述第一主功率管的第一端、发射极连接所述第一原边耦合电感的同名端，所述第一原边耦合电感的非同名端通过所述第一限流电阻连接所述第二主功率管的第二端，所述第一IGBT模块的门极连接第二控制电路，所述第二控制电路用于根据所述第一主功率管的电压大小控制所述第一IGBT模块的导通或关断；

当检测到所述负载正向短路，且所述第一主功率管承受的电压未达到所述电压尖峰吸收电路的工作电压时，所述第二控制电路驱动所述第一IGBT模块导通，所述第一原边耦合电感储存能量，同时所述第一限流电阻进行限流，直至所述第一主功率管承受的电压超过所述压敏电阻的工作电压，则所述第二控制电路关断所述第一IGBT模块，所述正向储能电路退出工作。

2.根据权利要求1所述的提升直流固态断路器效率的正激回馈式吸收电路，其特征在于，所述第一主功率管和第二主功率管均包括MOS管和寄生二极管，所述寄生二极管的阳极连接所述MOS管的源极，所述寄生二极管的阴极连接所述MOS管的漏极，第一MOS管的漏极作为所述第一主功率管的第一端连接所述电源的正极，第二MOS管的漏极作为所述第二主功率管的第二端连接所述负载一端，两个主功率管的源极相连、栅极连接第一控制电路，所述第一控制电路用于根据负载的电压控制所述MOS管的导通或关断。

3.根据权利要求1所述的提升直流固态断路器效率的正激回馈式吸收电路，其特征在于，所述反向储能电路包括第二辅助功率管、第二原边耦合电感、第二限流电阻和第一二极管，若所述第二辅助功率管为第二IGBT模块，所述第二IGBT模块的发射极连接所述第一主功率管的第一端、集电极连接所述第二原边耦合电感的非同名端，所述第二原边耦合电感的同名端通过所述第二限流电阻连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接所述第二主功率管的第二端，所述第一二极管用于防止两个储能电路同时导通，所述第二IGBT模块的门极连接第二控制电路，所述第二控制电路用于根据所述第二主功率管的电压大小控制所述第二IGBT模块的导通或关断；

当检测到所述负载反向短路，且所述第二主功率管承受的电压未达到所述压敏电阻的工作电压时，所述第二控制电路驱动所述第二IGBT模块导通，所述第二原边耦合电感储存能量，同时所述第二限流电阻进行限流，直至所述第二主功率管承受的电压超过所述压敏电阻的工作电压，则所述第二控制电路关断所述第二IGBT模块，所述反向储能电路退出工作。

4.根据权利要求1所述的提升直流固态断路器效率的正激回馈式吸收电路，其特征在于，所述能量回馈电路包括副边耦合电感和第二二极管，所述副边耦合电感的非同名端连接所述第二二极管的阳极、同名端连接所述电源的负极，所述第二二极管的阴极连接所述电源的正极；

当检测到所述负载短路，且其中一个主功率管承受的电压超过压敏电阻的工作电压时，所述副边耦合电感得到储能电路储存的能量，并通过所述第二二极管将储存的能量反馈给所述电源。