[發(fā)明專利]包括嵌入控制電子器件的固態(tài)開關(guān)器件

在審

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• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113823534A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬瓦尼·薩爾瓦托雷;斯拉沃·基辛
• 申請（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H01H71/00
• 分類號: H01H71/00;H01H9/52;H05K7/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 李輝

本公開的各實施例涉及包括嵌入控制電子器件的固態(tài)開關(guān)器件。一種固態(tài)開關(guān)器件，諸如固態(tài)斷路器，包括至少一個散熱器，控制電子器件印刷電路板(PCB)，以及功率電子器件。所述功率電子器件用于調(diào)節(jié)從固態(tài)開關(guān)器件的一個端子到另一個端子的電流的流動。功率電子器件可以包括一個或多個固態(tài)器件，諸如：FET、晶閘管、并聯(lián)的晶閘管+SiC JFET、IGBT以及IGCT。控制PCB可以包括各種電路元件，用于執(zhí)行用于激活功率電子器件的固態(tài)器件的柵極驅(qū)動器的功能。散熱器包括一個或多個信號通孔，信號通孔穿過該散熱器被形成，以便允許將控制PCB嵌入在散熱器內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及固態(tài)開關(guān)器件，并且更具體地但不排他地，本公開涉及具有一個或多個散熱器的固態(tài)斷路器。

背景技術(shù)

本發(fā)明總體上涉及諸如固態(tài)斷路器的電源開關(guān)。電力系統(tǒng)需要保護以下項免受故障電流的損害：功率電子器件轉(zhuǎn)換器、儲能系統(tǒng)、電容器組和其他設(shè)備。固態(tài)斷路器可以提供超快的故障保護、負(fù)載連接、以及用于各種電力關(guān)鍵應(yīng)用的斷開連接。現(xiàn)有的固態(tài)斷路器受到許多缺點和短處的影響。在無故障狀態(tài)運行期間，仍然存在未滿足的需求，包括降低設(shè)備成本和降低電力損耗。例如，常規(guī)的固態(tài)斷路器比傳統(tǒng)的機電式電路斷路器成本更高，傳導(dǎo)損耗更大。鑒于本領(lǐng)域中的這些和其他缺點，對本文公開的獨特裝置、方法、系統(tǒng)和技術(shù)存在重大需求。一些現(xiàn)有的系統(tǒng)相對于某些應(yīng)用具有各種各樣的缺點。因此，仍然需要在這一技術(shù)領(lǐng)域作出進一步貢獻。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個實施例是一種獨特的固態(tài)斷路器。其他實施例包括裝置、系統(tǒng)、器件、硬件、方法、及其組合，以便相對于固態(tài)斷路器的散熱器定位控制電子器件。本應(yīng)用的額外實施例、形式、特征、方面、益處以及優(yōu)點應(yīng)當(dāng)來自本文所提供的描述以及附圖。

附圖說明

圖1圖繪了固態(tài)開關(guān)器件的一個實施例。

圖2圖繪了散熱器的一個實施例。

圖3A和圖3B圖繪了固態(tài)斷路器的實施例。

圖4圖繪了固態(tài)開關(guān)器件的實施例。

圖5圖繪了固態(tài)開關(guān)器件的另一個實施例。

圖6圖繪了通過散熱器形成的信號通孔的實施例。

具體實施方式

為了促進對本發(fā)明原理的理解，現(xiàn)在將參考附圖中所圖示的實施例，并且將使用特定語言來描述它們。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，因此并不打算限制本發(fā)明的范圍。所描述的實施例中的任何改變和進一步修改，以及如本文所描述的本發(fā)明的原理的任何進一步應(yīng)用，如本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員通常會想到的那樣被設(shè)想。

參考圖1，示出了用于調(diào)節(jié)(例如中斷)在端子52與54之間的電流的電源開關(guān)50。在一些形式中，電源開關(guān)50可以采用固態(tài)斷路器(SSCB)的形式。為便于下文的描述，將參考固態(tài)斷路器(SSCB)50，但應(yīng)理解的是，從不存在以下限制：下文適用于其他類型電源開關(guān)的描述僅限于SSBC。例如，在某些實施例中，SSCB 50可以替代地是另一種類型的電源開關(guān)，僅指出數(shù)種示例，包括：固態(tài)接觸器、狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)、多功能隔離開關(guān)、季接互連開關(guān)、旁路開關(guān)、構(gòu)造成防止故障的另一類型的電源開關(guān)，或者是將電源連接到負(fù)載的另一類型的電源開關(guān)。還應(yīng)理解的是，SSCB 50可以在各種應(yīng)用中被實現(xiàn)，僅指出數(shù)種示例，包括低壓DC配電系統(tǒng)、中壓DC配電系統(tǒng)、AC配電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心和船用電力系統(tǒng)。在某些實施例中，低壓可以包括小于1500V的任何電壓，并且中壓可以包括在1500V與73kV之間的電壓范圍。