[發明專利]一種固態功率器件短路保護時間的確定裝置及方法

有效

• 申請號: 201910918247.4
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110501601B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 梁偉;楊濤;劉莎
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請屬于固態功率器件的保護設計領域，特別涉及一種固態功率器件短路保護時間的確定裝置及方法，確定裝置包括通過導線依次連通的電源、開關、固態功率器件、示波器以及可調電阻負載，其中，電源的功率大于預定倍數的電壓與額定電流的乘積；固態功率器件能夠在預定倍數的額定電流條件下持續預定時間段，且在不發生損壞并能切斷電源；可調電阻負載用于模擬短路故障；示波器用于測量固態功率器件和可調電阻負載之間的電流值，并記錄波形圖。本申請的固態功率器件短路保護時間的確定裝置及方法，將固態功率器件的短路保護時間點設在更為合理的范圍內，減少感性或容性負載在上電的瞬時因很大的沖擊電流而引起的誤保護問題。

技術領域

本申請屬于固態功率器件的保護設計領域，特別涉及一種固態功率器件短路保護時間的確定裝置及方法。

背景技術

固態功率器件是基于固態功率控制技術(簡稱SSPC)的一種保護裝置，能夠對所連接的負載和電纜在發生短路時起保護作用，減少電纜燒毀或負載損壞。

在對固態功率器件的短路保護點設計時，通常采用越快越好的保護方式，在發生短路時，以最快速度(一般小于50μs)切斷電源，保護后端的電纜和負載。但如果后端連接的負載為感性或容性負載時，在上電瞬時可能會產生很大的沖擊電流，如果沖擊電流超過8倍額定工作電流時，會使固態功率器件將過大的沖擊電流誤以為線路發生短路，而引發誤保護，導致負載無法正常啟動。

發明內容

為了解決上述技術問題至少之一，本申請提供了一種固態功率器件短路保護時間的確定裝置及方法。

第一方面，本申請公開了一種固態功率器件短路保護時間的確定裝置，包括通過導線依次連通的電源、開關、固態功率器件、示波器以及可調電阻負載，其中

所述電源用于提供負載實際工作電壓U，所述電源的功率大于預定倍數的電壓與額定電流的乘積；

所述固態功率器件配置成能夠在所述預定倍數的額定電流條件下持續預定時間段，且在所述預定時間段內不發生損壞并能切斷電源；

所述可調電阻負載能承受功率大于所述預定倍數的電壓與額定電流的乘積，用于產生所述預定倍數的額定電流，以模擬短路故障；

所述示波器用于測量固態功率器件和所述可調電阻負載之間的電流值，并記錄波形圖，波形圖中縱軸為電流值，橫軸為時間。

根據本申請的至少一個實施方式，所述預定倍數為9倍。

根據本申請的至少一個實施方式，所述預定時間段為200±50μs。

根據本申請的至少一個實施方式，所述固態功率器件包括MOS管或電子管。

根據本申請的至少一個實施方式，所述可調電阻負載包括電子負載或電阻箱。

第二方面，本申請還公開了一種固態功率器件短路保護時間的確定方法，包括如下步驟：

步驟一、選取電源，其中，所述電源用于提供負載實際工作電壓U，所述電源的功率大于預定倍數的電壓與額定電流的乘積；

步驟二、選取固態功率器件，所述固態功率器件配置成能夠在所述預定倍數的額定電流條件下持續預定時間段，且在所述預定時間段內不發生損壞并能切斷電源；

步驟三、選取可調電阻負載，所述可調電阻負載能承受功率大于所述預定倍數的電壓與額定電流的乘積，用于產生所述預定倍數的額定電流，以模擬短路故障；

步驟四、通過導線依次連通的電源、開關、固態功率器件、示波器以及可調電阻負載，并接通開關，使用所述示波器測量所述固態功率器件和所述可調電阻負載之間的電流值，并記錄波形圖，波形圖中縱軸為電流值，橫軸為時間；

步驟五、在所述波形圖中，選取當電流值達到所述電源的額定電流與預定倍數的乘積時，所對應的短路保護的起點A和短路保護的終點B；