CN1073267C - 两端激活抑弧器 - Google Patents

Abstract

本抑弧电路包括一个绝缘栅双极结晶体管(IGBT)，连接在待保护电气开关触头两端之间。当触头打开时，附加的米勒电容和IGBT栅极—发射极电容的组合引起IGBT接通。此后IGBT由一个第二晶体管快速截止，在IGBT截止之后在抑弧电路两端之间电压增加时该第二晶体管接通。第二晶体管接通引起第一功率晶体管快速和突然截止，以便相对少量负载能量消耗在功率晶体管中。

Description

两端激活抑弧器

本发明一般说来涉及用于电气触头的抑弧电路，更具体地说涉及这样一种电路，它包括一个功率晶体管，例如IGBT，与受保护电气触头并联连接，其中该保护电路可以与各种各样的电气触头布置一起使用。

如待审专利申请No.08/527,185所指出，对于电气触头，即在触头闭合时电流流过其中的电气或电动机械电路所使用的机械触头，其一个共同问题是在它们从闭合位置开始打开时在触头之间产生电弧。不论触头是常闭或是常开，这种情况在触头打开时会发生。如果在它们打开时触头两端之间电压达到一个足够水平，就将在触头之间形成电弧。此外，这个电弧甚至在触头充分打开之后可能持续。这种燃弧众所周知是不希望有的，因为它对触头产生磨损，以及产生其它因电弧可能引起的电路效应。

除触头自身设计在某些情况下提供固有抑弧能力外，分开的抑弧电路已用来防止电气触头两端之间燃弧。这些电路典型包括具有特定操作特性的功率晶体管。在触头打开时电气触头两端之间电压的初始增加用作一个触发信号，以便接通功率晶体管，在触头正在打开期间瞬时分路触头周围的负载电流。典型地，这是通过使用连接在晶体管的米勒电容，使流过米勒电容的电流足够大以便接通功率晶体管而完成。

一个这样电路在属于Woodworth的美国专利No.4,438,472中展示。Woodworth教导与一个双极结晶体管组合使用一个分路电容器的基本思想。在这种特定设备中，附加米勒电容必须相对大。但是，这个大电容即使在被保护触头完全打开时也保持与它们并联，相对任何可能施加在触头两端之间的暂态现象实际上起短路作用。这当然在许多情况下是不希望有的。此外，双极结晶体管在其(晶体管)逐渐切断负载电流时，必须能够处理来自电感性负载的能量。

另一种设备在属于Hongel的美国专利No.4,658,320中展示。在Hongel设备中，双极结晶体管用一个功率场效应晶体管(FET)代替。这样对减小Woodworth设备所要求的大电容的尺寸来说确实具有效果。但是，正如Woodworth设备一样，逐渐电感性负载切断实际上要求所有负载能量消耗在FET自身中。一个能够处理这种情况的FET价格昂贵，并且尺寸相当大。另外，在Hongel设备中电容器仍然与打开的触头并联，因此它对暂态电压敏感。

本发明受认人所拥有的’185专利申请所述的设备解决了上述两种电路的许多缺点。它减少了所需要的米勒电容，并且设计为在电压暂态期间通过保护电路来防止导电。但是，那种设备设计成与一种通常称为C形触头的特定电气触头布置一起使用。在’185电路中，甚至在有大电压暂态存在时，C形触头未使用部分用来对分路功率晶体管发信号以通知何时截止并保持晶体管截止。

本发明具有’185电路的所有优点，但是不局限于某种特定触头布置。实际上，它基本能与燃弧是一个问题的任何类型的电气触头一起使用，并且能容易设计成操作于若干不同的电路布置。不仅能覆盖各种各样的电气触头，而且还能适应各种各样的触头分开速率。因此，本发明在其适用性方面相当普遍。

因此，本发明是一种用于抑制电气触头两端之间燃弧的电路，包括：一个功率晶体管，例如一个IGBT，连接在触头两端之间；电容装置，连接在触头与功率晶体管之间，但是不直接在触头两端之间，在触头开始打开时其足以使功率晶体管快速接通，在触头周围提供一个电流通路，由此防止触头两端之间燃弧；在触头足够分开之后用于截止功率晶体管，以便防止触头两端之间燃弧的装置；以及电压限制装置，以便把因功率晶体管截止所引起的任何回扫电压限制在一个选择水平。

图1是表示本发明抑弧电路一个实施例的示意图。

图2是本发明抑弧电路的一个替换实施例。

图3是表示电压暂态一例的示意图。

图4是表示关于本发明电路的暂态源的一个简化电路图。

本发明的抑弧电路设计成与各种各样的电气和/或电动机械触头一起操作，其一个实施例示于图1。为了说明，电气触头一般表示为10。电池12表示通过负载14操作的电压源，其在所示实施例中为电感和电阻的组合。电源电压通过负载14和通过触头10产生一个电流。本发明的抑弧(保护)电路一般表示为16，在连接点17-17处连接到触头10。抑弧电路16在所示实施例中包括一个功率晶体管18，其在所示实施例中是一个绝缘栅双极结晶体管(IGBT)。一个IGBT是一个场效应晶体管(FET)和一个双极结晶体管(BJT)的达林顿式组合，能够处理高功率水平。

一般地，抑弧电路16与触头10并联连接，以便IGBT18分路电气触头。在触头打开时负载电流通过保护电路在触头周围简单分路，直到触头足够分开以便它们能承受电源电压，典型为几百伏为止。在触头10已经分开之后，IGBT18快速并突然截止；保证电感性电压反冲或回扫由一个电压限制装置，例如图1以20表示的金属氧化物变阻器(MOV)所限制或箝位。在图1实施例中，电压限制装置20在电路内部，然而在一个替换实施例中，电压限制装置在外部，并且可以由电路的用户来提供。在那个实施例中，用户可以使电压箝位特性适应于所使用的特定负载和特定触头。

如上简单指出，抑弧电路16可以与常闭或常开电气触头一起使用。在任一种情况下，当触头在已经闭合之后有电流流过其中时打开时，抑弧电路16操作以防止电气触头两端之间出现燃弧。为了说明电路16的操作，将假定触头10常闭，以及负载电流从电压源12正端流出，通过负载14，通过触头10，并且返回电源12。

在触头10响应电气控制信号或开关手动操作而开始打开时，通过触头的负载电流将终止，并且电流将开始在抑弧电路中流动。IGBT18将不会即刻导通电流，因为它为截止状态。此外，触头10两端之间电压不足以破坏电压限制元件20，将没有足够电流流过组合电阻22。另外，因为有二极管24，所以将无电流流过组合电阻26。这样引起电流最终通过为米勒电容的电容器28，并且然后通过栅极电阻器30,IGBT18的栅极-发射极电容，然后返回电压源12。

通过电容器28和电阻器30和IGBT18的栅极-发射极电容这个通路所建立的电流引起两个电容都开始充电。当其栅极-发射极电容充电超过其阈值电压时，IGBT18将开始导通。电容器28具有这样尺寸(例如，2.2毫微法)，以便为使其接通而在IGBT栅极所必须有的充电结果在电容器28上产生一个电压，其与IGBT上电压比较要小。

这时，消弧电路16(即连接点17-17两端之间)和电气触头10两端之间电压限制为接近IGBT18的阈值电压。在电压进一步增加时，更多电流流过电容器28和IGBT18的栅极-发射极部分，更激烈地接通IGBT，这样限制电压增加。这时，整个电路将呈现为平衡；IGBT栅极的进一步电压增加由这个电流平衡条件限制。但是，IGBT18接通的任何延迟会导致IGBT栅极产生破坏性高电压，这个电压典型可能为20伏。齐纳二极管32保证IGBT栅极上电压限制在危险水平之下一个值，而电阻30趋于防止IGBT操作时的振荡。

当IGBT18开始导通时，抑弧电路16两端之间产生的电压结果通过电阻22产生一个电流，使电容器36充电。当电容器36上电压超过齐纳二极管38的反向击穿电压时，二极管38开始导通，接通晶体管40，其在所示实施例中为一个FET。保护电路16两端之间电压水平由IGBT18的特性和米勒电容器28的值来建立。

FET40的接通时间由电阻22和电容器36所建立的时间常数控制。电阻22的值还控制抑弧电路泄漏电流大小，其例如可能为150微安。

确定从触头10初始分开到齐纳二极管38导通的时间，然后通过对电容器36选择适当值来加以建立。对所保护的特定触头这个时间延迟能容易地与分开速率配合。作为一个例子，一毫秒将典型是一个安全值，因为大多数触头在不到一毫秒内就分开足够距离以承受电源电压。

当FET40接通时，为IGBT18栅极-发射极电容放电提供了一个通路。这个放电通路包括电阻器30,FET40，然后返回IGBT18的发射极。一旦电容通过这个通路放电，IGBT18就截止。IGBT18在其已经接通之后的这种及早突然截止保护或防护了IGBT。

由于触头10仍正在打开(或在某些情况下完全打开)，并且IGBT被截止，所以电感性负载电流被强制流过电压限制装置，例如一个MOV，用20一般表示。

MOV20，抑弧电路16以及触头10两端之间电压增加到MOV20的箝位电压水平，典型为几百伏。电压增加导致从电源电压12通过米勒电容36和FET40产生附加电流。但是，因为FET40导通，所以该附加电流不会引起IGBT18又回到接通。此外，因为MOV20的箝位电压比电源电压12高，所以在负载14两端之间产生一个负电压。这个负电压引起电感性负载电流降低；此后不久，电感性负载电流降低到零。

由于电流现在还流过电阻器22，所以电容器36将继续充电。当电容器36已经充电时，这样通过齐纳二极管38将引起FET40的栅极-源极电容充电。当这个充电达到齐纳二极管44的击穿电压时，齐纳二极管44开始导通，把FET40的栅极-源极电压限制在一个安全(非破坏性)水平。

由于FET40不要求传载相当大直流电流或隔开充分大电压水平，所以能这样选择它，即为接通FET40而在其栅极-源极电容上所必须有的充电量相对少。因此，为了使FET40接通，抑弧电路16只需要通过齐纳38仅在短时间内供给相对少量电流。因此，在电流开始流入电路16之后，FET40相当快速接通；因此，由于FET40控制IGBT18的截止，所以IGBT18也快速截止。IGBT18的这种快速和突然截止基本上引起所有负载电流流过MOV20。

因此，由于负载电流实际上仅在相对短时间流过IGBT18，并且相当快速和突然地中断，所以与成功断开负载电流所必须消耗的总能量比较，IGBT18所必须消耗的能量相对少。相对如以上讨论的原有电路来说，这样引起IGBT尺寸和费用充分降低。从另一方面来说，MOV20消耗大量能量，但这是可以接受的，因为具有这样能力的MOV仍然相对便宜。

过了一段时间，由于手动操作或电气控制信号所引起，触头10可能再次闭合。当触头10闭合时，重要的是那时使抑弧电路尽可能快速返回其原始操作状态(即重新装备)，以便它能适应及早重新打开。对触头可能在初始闭合之后不久马上又无意识地打开情形，例如在“触头跳动”情况下所发生情形，这种要求特别必要。

当触头10闭合时，保护电路16两端之间电压降到零，引起电容器36通过二极管24和电阻26放电。发生这种情况是因为电阻26选择得比电阻22充分小。这个放电电流通过触头10流回电容器36。FET40的栅极-源极电容还将通过齐纳二极管38，二极管24，电阻26和触头10，返回FET40来放电。这样引起FET40截止。

此外，米勒电容28将通过触头10和齐纳二极管32放电。齐纳二极管32防止这个放电电流在IGBT18的栅极-发射极部分两端之间产生一个破坏性负电压。更进一步，IGBT18的栅极对发射极电容将通过二极管50和触头10放电。

电容器36和28，以及FET40和IGBT18内部电容的快速放电因此将使抑弧电路16快速返回其原始条件。这个动作实际上“重新装备”了保护电路，因此它准备好下次触头10打开。因为这些电容以及电阻器26能够使保护电路的电容快速放电，所以电路将非常快速地返回其原始状态。如上简单指出，这种快速重新装备在触头闭合之后“触头跳动”期间保护了触头10免受破坏性燃弧。

即使抑弧电路16不当心反向连接在17-17，二极管52也将限制施加在抑弧电路的负电压，保护电路中半导体免受破坏性电压水平，直到认识到连接错误为止。

如上所指出，本发明电路的优点之一是其保护免受电压暂态。在触头10已经打开并且通过触头的负载电流为零时，保护电路16两端之间电压等于电源电压，即，如果用于负载的电源电压为125伏电池，触头10和保护电路16两端之间电压也为125伏直流。如上所讨论，存在这个电压引起电流流过电阻22，齐纳二极管38以及齐纳二极管44，这样保持FET40接通，这样又保持IGBT18截止。在触头已经打开小段时间之后，这是电路的“平衡”条件。此后在打开的触头10两端之间可能产生的正电压暂态将在所示电路中引起电流流过米勒电容28，至FET40的漏极连接端。但是，选择电阻器30的值和FET40的接通电阻，以便大部分电流将流过FET接通电阻。因此，正电压暂态将不会引起IGBT接通。这样对IGBT提供保护免受因该正电压暂态所引起的错误触发。

图1电路还保护免受振荡暂态，即那些包括交变正和负偏移，其振幅或快速或在几个振荡周期减小的暂态。保护电路16隔开这样暂态而不使负载电流从电源电压流过负载很重要。振荡暂态引起某些困难，因为负向偏移可能难以和实际触头10的闭合区别开，这是由于两个事件都引起抑弧电路16两端之间电压快速下降。

如果抑弧电路16误以为振荡暂态的负部分为触头闭合，那么随后正偏移将很可能激活保护电路16，并且允许电流从电压源流过负载。振荡暂态59的一个例子示于图3。如图4所示，暂态源是一个具有电源阻抗62，施加在抑弧(保护)电路16两端之间的暂态发生器60。电源电压，负载及触头分别以12,14及10表示。

在振荡暂态59的负部分期间，二极管52(图1)对所引起的电流提供低阻抗通路，把电压暂态的负部分有效地限幅到大约为零伏；整个暂态电压(负部分)因此在暂态电源阻抗62两端之间下降。

在电压暂态59的正部分期间，二极管52对正电压呈现高阻抗。在电压暂态这个部分期间流过米勒电容36的任何电流如上所说明那样，由FET40从IGBT18转变方向。因此，IGBT保持截止。触头10两端之间任何电压允许增加，直到那个电压达到MOV20的击穿电压为止。当MOV20开始导通时，它对暂态电流呈现低阻抗通路，因为大部分电压在电源阻抗62两端之间再次下降，所以高电压暂态被限幅。

因此，二极管59的动作把电压暂态的负部分限幅到大致为零伏，而MOV20把电压暂态的正部分限幅到接近其击穿电压，该击穿电压例如可能为几百伏。结果是振荡波形不对称，产生一个平均直流偏移或偏置。与负部分期间使电容器36放电比较，这个偏移直流电压在暂态正部分期间趋于使电容器36充电更多。因此，与负部分趋于使其截止比较，正部分更趋于保持FET40接通。因此在整个暂态期间FET40保持接通，这样在同样暂态期间引起IGBT18截止，由此防止IGBT18错误触发。

FET40响应振荡暂态的特定操作结果引起这个事实，即与正常操作期间允许接通比较，FET40允许更快截止。这样在触头初始闭合之后在非常快的触头跳动期间，提供附加保护免受燃弧。选择二极管24和38及电阻26，以便与电阻22和齐纳38的值允许电容器36和FET40的栅极-源极电容充电比较，FET40的栅极-源极电容40和电容器28放电更快。基本上，这是由于电阻26选择得比电阻22小得多。由于FET40快速截止，所以在跳动期间电容器28和IGBT18保护触头10免受燃弧。

即使具有上述保护免受各种暂态，IGBT18仍有可能会响应因各种未确定原因直接在IGBT18栅极-发射极电容上发生的充电而接通。此外，充电足以引起IGBT18接通至完全导通，并且另外在保护电路16两端之间有不充足电压，以便适当而又快速操作IGBT截止由电阻22，电容器36，齐纳二极管38和FET40所组成的电路。因此，可能IGBT18会继续完全导通，只由泄漏电流和/或寄生电容的动作所限制；这是不希望有的条件。但是，这种可能性由连接在IGBT18的栅极与集电极之间的二极管50得到有效防止。

由于IGBT18有一个固有栅极-发射极阈值电压，在该电压之下它将不会导通，并且由于二极管50使其集电极有效地箝位到一个该阈值电压之下至少为一个二极管压降的电压，所以二极管50有效地防止IGBT18的集电极-发射极电压免于下降到IGBT18的栅极阈值电压之下。这样保证不论IGBT18怎样接通，在保护电路16两端之间都保持足够电压，以便操作IGBT截止由电阻器22，电容器36，二极管38和FET40所组成的电路。

如上指出，在图1电路中，元件18是一个功率晶体管。一个IGBT满足电路及上述的操作要求。这样IGBT的一个例子是IRGB30S，由International Rectifier制造。除IGBT外其它可能情况也许包括一个功率FET。晶体管40在本优选实施例中以场效应晶体管识别，引起IGBT18的快速截止，这样使IGBT18的尺寸和费用最小化。元件40可以是各种各样快速动作装置，包括各种各样FET，硅双向开关，单结晶体管，或由齐纳二极管触发的标准可控硅。此外，保护电路16自身的固有正反馈可以用于截止IGBT18。图2表示这样一种替换电路。

在图2布置中，二极管70是一个齐纳二极管。取消了图1电路中的电阻22和齐纳二极管38。一个电阻器72与齐纳二极管74并联。在操作时，当触头76打开时，负载电流在触头周围分路，在抑弧(保护)电路75两端之间产生一个电压。这基本上与图1电路类似。由于电阻器72中电流所引起，保护电路75两端之间电压缓慢增加，这样使电容器80可以充电，这样又引起功率晶体管(IGBT)82的集电极-栅极电压增加。

触头76两端之间电压还将逐步增加，直到该电压达到二极管70的击穿电压为止。这时，二极管70和电阻器84维持电流，并且电容器86充电。电容器86可以是一个实际元件，或可以是晶体管88(FET)的栅极-源极电容。在电容器86充电时，晶体管88稍微接通，以便IGBT82栅极-发射极电容上的充电通过晶体管88并返回IGBT82导通，以便IGBT82开始截止。

这样引起保护电路75两端之间电压增加，这样又引起齐纳二极管70和电阻器84把更多电流导向晶体管88的栅极，使它更激烈接通。这样引起晶体管82更激烈截止，这样进一步增加保护电路两端之间电压。因此，一个正反馈布置提供希望的快速电路响应，其中晶体管88的初始接通起先开始截止IGBT82，这样又引起晶体管88更激烈接通，结果引起晶体管82更激烈截止。IGBT82快速截止，并且存储在负载中的能量如上参考图1所讨论那样由MOV90消耗。齐纳二极管92把晶体管88栅极电压限制在一个安全水平。

除MOV部分外，本发明电路可以或以一个集成半导体，或以一个混合半导体实现。对两种情况都可能允许用户提供可以与特定负载和触头条件匹配的MOV，并且在某些情况下是希望的。

虽然在图1和图2实施例中已叙述负载为电感性负载，但是应该理解，各种各样能够在电气触头打开之间产生电弧的负载组合适合与本发明抑弧(保护)电路一起使用；即在触头打开之后各种各样负载可以接通保护电路。通过适当选择元件值，起燃触头之间电弧所要求的电流和电压还将足以操作该保护电路，而与负载电压和电流无关。

因此，已经叙述了一种抑弧电路，它在触头打开时提供保护以免于在触头两端之间燃弧，不会对因暂态电压引起的错误触发或其它不希望有的动作敏感。更进一步，该电路在它可以与各种各样电气触头布置和结构一起使用方面优越。此外，单个元件值，特别是其电压限制部分的特性，可以适应于用户应用的特指电压和电流条件。

虽然这里为了说明已经公开了本发明的一个优选实施例，但是应该理解，在不违反以下权利要求所限定的本发明的精神下，可以对这样实施例结合各种各样改变，变更和替换。

Claims (24)

1．一种用于抑制电气触头两端之间燃弧的电路，该电路包括一个连接在触头之间的晶体管；连接在触头和晶体管之间的电容装置；和一个电压限制装置，其特征在于，该晶体管是一个功率晶体管，该电容装置不直接连接在触头两端之间，当触头开始打开时其足以使功率晶体管快速接通，在触头周围提供一个电流通路，由此防止触头两端之间燃弧；还包括一个在触头足够分开之后用于截止该功率晶体管以便防止燃弧的装置，其中足够快地截止该功率晶体管从而保留将要耗散的一大部分负载能量，并且该电压限制装置将功率晶体管截止造成的任何回扫电压限制在一个选择水平，并且把保留的负载能量耗散掉。

2．权利要求1的一种设备，其中功率晶体管是一个绝缘栅双极结晶体管。

3．权利要求1的一种设备，包括一个第二晶体管，以这样方式连接在功率晶体管上，即在触头打开之后在抑弧电路两端之间电压增加时，该第二晶体管接通，引起功率晶体管快速截止，以便在触头打开之后只有相对少部分负载能量由功率晶体管消耗。

4．权利要求1的一种设备，包括用来把功率晶体管栅极部分上电压限制在一个安全水平的装置。

5．权利要求4的一种设备，其中所述限制装置是一个齐纳二极管，连接在功率晶体管栅极部分与其发射极部分之间。

6．权利要求3的一种设备，包括电阻装置，连接在功率晶体管栅极部分与第二晶体管之间，用于防止功率晶体管的振荡。

7．权利要求1的一种设备，其中电压限制装置包括一个电压箝位元件，与触头并联连接在抑弧电路两端之间。

8．权利要求7的一种设备，其中电压箝位元件是一个金属氧化物可变电阻。

9．权利要求1的一种设备，其中电容装置包括一个连接在功率晶体管集电极部分与栅极部分之间的电容器，其中功率晶体管的集电极部分连接在一个触头上，并且其中通过所述电容器和功率晶体管栅极-发射极电容的总充电足以接通功率晶体管，而充电所产生的电压增加不足以起燃触头两端之间电弧。

10．权利要求9的一种设备，包括用于使所述电容装置放电的装置，以便电路在触头闭合然后又打开之后准备好再次操作。

11．权利要求6的一种设备，其中第二晶体管和电阻装置的所述电阻限定一个分流器，以便在功率晶体管已经截止之后只有极少量电流传到它的栅极部分，由此防止功率晶体管的错误触发。

12．权利要求1的一种设备，其中负载主要为电感性。

13．权利要求1的一种设备，包括一个二极管，连接在抑弧电路与触头两端之间，以对施加在触头两端之间的负电压提供一个低阻抗通路。

14．权利要求1的一种设备，包括齐纳二极管装置，连接在第二晶体管栅极部分与其源极部分之间。

15．权利要求1的一种设备，包括一个二极管，连接在功率晶体管栅极部分与集电极部分之间，以便防止其集电极-发射极电压免于降低到一个栅极阈值电压水平之下。

16．权利要求3的一种设备，包括一个齐纳二极管和一个电容器的串联连接，连接在第二晶体管与一个触头之间，一个第一电阻装置，连接在(1)齐纳二极管和电容器的连接点与(2)另一个触头之间，以及一个二极管和一个第二电阻装置的串联连接，连接在所述连接点与所述另一个触头之间，其中所述第二电阻装置比所述第一电阻装置充分小。

17．一种用于抑制电气触头两端之间燃弧的电路，该电路包括一个连接在触头之间的第一晶体管；连接在触头和晶体管之间的电容装置；和一个将该第一晶体管截止造成的任何回扫电压限制在一个选择水平的电压限制装置，其特征在于，该第一晶体管是一个功率晶体管，该电容装置不直接连接在触头两端之间，当触头开始打开时其足以使功率晶体管快速接通，在触头周围提供一个电流通路，由此防止触头两端之间燃弧；还包括一个第二晶体管，连接到该功率晶体管使得当该抑弧电路上的电压随触头的打开而升高时，第二晶体管导通，导致该功率晶体管快速截止从而在触头打开后仅仅相对小部分的负载能量通过该功率晶体管耗散。

18．权利要求17的一种设备，包括用来把功率晶体管栅极部分上电压限制在一个安全水平的装置，其中所述限制装置是一个齐纳二极管，连接在功率晶体管上栅极部分与其发射极部分之间。

19．权利要求17的一种设备，包括电阻装置，连接在功率晶体管栅极部分与第二电阻器之间，用于防止功率晶体管的振荡。

20．权利要求17的一种设备，其中电容装置包括一个连接在功率晶体管集电极部分与栅极部分之间的电容器，其中功率晶体管的集电极部分连接在一个触头上，并且其中通过所述电容器和功率晶体管栅极-发射极结的电容的总充电足以接通功率晶体管，而充电所产生的电压增加不足以起燃触头两端之间的电弧。

21．权利要求20的一种设备，包括用于使所述电容装置放电的装置，以便电路在触头闭合然后又打开之后准备好再次操作。

22．权利要求19的一种设备，其中第二晶体管和电阻装置的所述电阻限定一个分流器，以便在功率晶体管已经截止之后只有极少量电流传到其栅极部分，由此防止功率晶体管的错误触发。

23．权利要求17的一种设备，包括一个二极管，连接在抑弧电路与触头之间，以便对施加在触头两端之间的负电压提供一个低阻抗通路。

24．权利要求17的一种设备，包括一个二极管，连接在功率晶体管栅极部分与集电极部分之间，以便防止其集电极-发射极电压免于降低到一个栅极阈值电压水平之下。

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