CN114615857A - 用于电力开关的散热 - Google Patents

Abstract

本公开的各实施例涉及用于电力开关的散热。公开了电力开关的系统、方法、技术和装置。一个示例性实施例是电力开关，该电力开关包括：外壳体；电力电子板，被布置在壳体内并且包括半导体开关，该半导体开关被构造为在第一电力端子与第二电力端子之间选择性地传导电流；第一散热器，被耦合到电力电子板；多个导热连接器；第二散热器，被耦合到多个导热连接器；控制电子板，被构造为控制半导体开关，该控制电子板位于封壳内，该封壳由第二散热器、多个导热连接器、以及电力电子板形成。

Description

用于电力开关的散热

技术领域

本公开总体涉及电力开关中的散热。许多功率系统包括电力开 关，该电力开关被构造为保护功率系统部件免受故障电流影响。除了 需要耗散通过打开电力开关生成的热量外，基于固态的电力开关具有 导通电阻，导致散热与电力开关所传导的电流成比例。电力开关所生 成的热量必须在电力开关的内部温度超过电力开关部件的热额定值 之前耗散。现有电力开关具有若干个缺陷和缺点。仍有需求未满足， 这些需求包括降低电力开关的热应力和增加电力开关的额定电流。例 如，传统电力开关额定电流和故障缓解操作受到电力开关可以耗散所 生成的热量的速率的限制。鉴于本领域中的这些和其他缺陷，非常需要本文中所公开的装置、方法、系统和技术。

背景技术

为了清楚、简明和准确地描述本公开的非限制性示例性实施例、 其制作和使用方式和过程并且为了使得能够实践、制作和使用它们， 现在，参考某些示例性实施例，这些示例性实施例包括图中所图示的 实施例，并且特定语言用于描述这些实施例。然而，应当理解，并没 有因此产生对本公开的范围的限制，并且本公开包括并保护受益于本 公开的本领域技术人员能够想到的示例性实施例的这种改变、修改和 其他应用。

发明内容

本公开的示例性实施例包括公开了用于电力开关中的散热的系 统、方法、技术和装置。本公开的其他实施例、形式、目的、特征、 优点、方面和益处根据以下描述和附图变得显而易见。

附图说明

图1是图示了示例性电力开关的横截面视图。

图2图示了示例性散热器。

图3A至图3B图示了示例性电力开关的示例性外壳体。

图4是图示了另一示例性电力开关的横截面视图。

具体实施方式

参考图1，该图1是图示了示例性电力开关100的框图，该电力 开关100被构造为在电源与负载之间选择性地传导电流。在某些实施 例中，电力开关100被构造为在短路故障或其他类型的故障期间中断 电流。应当领会，电力开关100可以采用固态断路器、固态转换开关、 固态隔离开关、固态连结开关或被构造为在电源与负载之间传导电流 的另一类型的固态开关的形式。还应当领会，电力开关100可以在多 种应用中实现，这些应用包括低压直流(DC)系统、中压DC系统、 低压交流(AC)系统、中压AC电流系统、数据中心、车辆动力系统、 或船用动力系统，仅举几个示例。在某些实施例中，低压DC可以包 括小于1500V的任何电压；中压DC可以包括1500V至50kV之间的 任何电压；低压AC可以包括任何小于1000V的电压；中压AC可以 包括1000V至72kV之间的任何电压。

电力开关100包括外壳体110，以及电力电子板120、控制电子 板160、散热器130和150、多个引脚连接器170和多个导热连接器 140，所有都被布置在外壳体110内。外壳体110的电力端子111和 113被构造为接收和输出由电力开关100传导的电流。在某些实施例 中，电力开关100被构造为传导双向电流，使得电力端子111和113 都接收并输出电流。外壳体110还包括通信端子115，该通信端子115 被构造为将控制电子板160与诸如控制器或测量设备之类的外部设备 通信耦合。在某些实施例中，外壳体110不包括通信端子115。

电力电子板120被构造为在电力端子111与电力端子113之间选 择性地传导电流。板120包括衬底、半导体开关127和129、以及多 个连接器128。在所图示的实施例中，板120的衬底包括直接键合铜 (DBC)衬底，该DBC衬底包括铜层121、陶瓷层123和铝层125。 在某些实施例中，陶瓷层123可以由介电层替换，并且铝层125可以 由另一铜层替换。在某些实施例中，板120的衬底可替代地包括活性 金属钎焊衬底、嵌入式衬底、绝缘金属衬底或印刷电路板，仅举几个 示例。

半导体开关127和129可以包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、 双极结晶体管(BJT)、结型场效应晶体管(JFET)、可控硅整流器 (SCR)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、栅极关断 晶闸管(GTO)、MOS控制晶闸管(MCT)、集成栅极换向晶闸管 (IGCT)、碳化硅(SiC)开关或氮化镓(GaN)开关，仅举几个示 例。在某些实施例中，板120包括更多或更少的半导体开关。在某些 实施例中，板120包括串联耦合、并联耦合、反并联耦合或其组合的 半导体开关。例如，板120可以包括与SiC JFET并联耦合的反并联 耦合晶闸管。

在所图示的实施例中，多个连接器170将半导体开关127和129 彼此耦合并且耦合到衬底。在其他实施例中，板120可以包括更多或 更少的连接器或被布置为连接板120的不同部件的连接器。

多个导热连接器140被构造为在板120的衬底与散热器150之间 传导热量。多个导热连接器140由诸如金属或聚合物之类的导热材料 构成，仅举几个示例。每个导热连接器包括被耦合到电力电子板120 的衬底的铜层121的第一端141和被耦合到散热器150的第二端143。

在某些实施例中，多个导热连接器140中的每个导热连接器可以 是单个实心件或成排布置的多个支柱，仅举几个示例。多个导热连接 器140可以各自具有0.5mm至7mm范围内的宽度、1mm至3cm范 围内的高度、以及等于或大于铜层121的长度的长度，仅举几个示例。

在某些实施例中，多个导热连接器140和电力电子板120的衬底 形成为一个单元，使得无需紧固件来耦合多个导热连接器140和电力 电子板的衬底120。在某些实施例中，多个导热连接器140通过焊膜、 胶水或螺钉耦合到电力电子板120的衬底，仅举几个示例。在所图示 的实施例中，多个导热连接器140的第二端143通过紧固件151耦合 到散热器150，该紧固件151可以包括以下各项中的一项或多项：热 油脂、焊膜、胶水或螺钉，仅举几个示例。

多个导热连接器140的尺寸被设计为使得散热器150、电力电子 板120和多个导热连接器140形成封壳，该封壳足够大，以使得控制 电子板160放置在没有部件161的封壳内，从而与散热器150直接接 触。在某些实施例中，封壳足够大以使得控制电子板160不与散热器 150或多个导热连接器140接触。在所图示的实施例中，控制电子板 160被定向为与电力电子板120的衬底、散热器130的基部133和散 热器150的基部153平行。在其他实施例中，控制电子板160可以相 对于封壳内的电力电子板120以不同方式定向。在所图示的实施例中，多个导热连接器140各自垂直于电力电子板120的衬底、散热器130 的基部133和散热器150的基部153以及控制电子板160定向。在其 他实施例中，多个导热连接器140中的一个或多个导热连接器相对于 电力电子板120以不同方式定向。

散热器130通过热油脂和预成型层137耦合到电力电子板120与 半导体开关127和129相对的第一侧。层137由导热但电绝缘的材料 组成。层137被构造为从电力电子板120的层125与散热器130之间 的界面区域消除空气间隙或空间。在某些实施例中，热油脂和预成型 层可以用于散热器150与多个导热连接器140的第二端143之间。在 某些实施例中，电力开关100不包括层137，而是使用诸如焊膜、胶 水或螺钉之类的另一类型的紧固件来耦合散热器130和电力电子板 120。在所图示的实施例中，散热器130在层125的整个宽度上延伸。在其他实施例中，散热器130在电力电子板120的衬底的整个宽度上 延伸。

散热器130被构造为耗散电力开关100从电流传导和半导体开关 操作生成的热量的一部分。然而，由于电力开关100的空间和散热要 求，所以散热器130不能耗散电力电子板120所生成的足够热量以维 持电力开关100的内部温度低于阈值温度，高于该阈值温度，电力开 关100的内部温度超过电力开关100的至少一个部件的热额定值。散 热器150被构造为耗散电力开关100从电流传导和半导体开关操作生 成的热量的另一部分。在某些形式中，散热器130和150中的一个或 多个散热器可以包括耦合在一起的多个散热器，从而形成一个散热 器。

散热器130和150共同被构造为散热，使得即使在故障电流或重 复开关切换期间，电力开关100的内部温度也不超过电力开关100的 部件中的任何部件的热额定值，诸如半导体开关127和129的热额定 值。再举另一示例，电力电子板120可以以大于0.5Hz的频率重复切 换，以便控制传导电流的电气特点，诸如电流幅度。响应于确定电力 开关100正在传导故障电流，控制电子板160可以重复切换半导体开 关127和129，从而生成第一散热器的尺寸不足以在维持电力开关100 的内部温度低于半导体开关127和129的热额定值的一定量的热量的 同时单独耗散。

重要的是要指出，如果电力开关100仅包括散热器130和散热器 150中的一个散热器，则电力开关100不会被构造为传导电流，直至 电力开关100的最大额定电流。例如，散热器130的尺寸不足以在没 有散热器150的情况下在传导等于最大额定电流的电流的同时，散热 以维持电力开关100的内部温度低于开关127或129的半导体开关热 额定值。

散热器130和150可以通过焊接、烧结、胶合或拧入到位而耦合 在电力开关100内，仅举几个示例。散热器130和150的尺寸可以被 设计为覆盖电力电子板120的整个区域或仅覆盖其一部分。例如，散 热器130和150可以延伸跨越电力电子板120的一个维度(例如，其宽度)的整个距离，但是未能延伸跨越电力电子板120的另一维度(例 如，其长度)的整个距离。

控制电子板160被构造为监测由电力开关100传导的电流，操作 半导体开关127和129以中断或调节电力开关100所传导的电流，并 且与电力开关100的测量设备或与另一类型的外部设备通信。这种监 测和/或控制可以通过通信端子115或多个引脚连接器170发生，这些 引脚连接器可以采用任何多种形式，包括但不限于引脚、引线或其他 类型的传导设备，无论是刚性的还是柔性的(诸如柔性连接器)，该 传导设备将控制电子板160电连接到电力电子板120、电力开关100 的其他位置、或外部设备。

控制电子板160包括被耦合到衬底163的多个部件161。多个部 件161可以包括数字电路系统、模拟电路系统或其组合。例如，多个 部件161可以包括一个或多个栅极驱动器，该一个或多个栅极驱动器 被构造为打开并关闭半导体开关127和129。

衬底163被构造为机械支撑和互连多个部件161。衬底163可以 采用印刷电路板的形式，仅举一个示例。衬底163可以包括多种布置， 包括单面(一个铜层)布置、双面(衬底层的两侧上的两个铜层)布 置、或多层布置，仅阐述几个非限制性示例。衬底163可以由诸如酚 醛纸、编织玻璃纤维、聚酰亚胺箔和聚酰亚胺-含氟聚合物复合箔之 类的多种材料制成。

在所图示的实施例中，控制电子板160相对平坦，具有相对较薄 薄的厚度并且以平面方式延伸。在某些形式中，控制电子板160可以 包括如从其厚度方向观察的多种横截面形状，这些形状包括正方形、 矩形或其他多边形形状。例如，在图1所示的示意图中，控制电子板 160的形状是矩形，该矩形沿其较大维度具有宽度并且沿其较短维度 具有厚度。应当领会，长度延伸到图1的平面图。在一些实施例中， 可以认为印刷电路板沿着细长轴线(例如，沿着其长度和/或宽度)延 伸，其中这样的细长轴线位于在平面形衬底163的平面内。尽管衬底 163可以沿着三个单独轴线中的每个轴线延伸，如附图的侧视图所示， 但细长轴线可以被认为是延伸轴线，该延伸轴线包括比另一延伸轴线 的维度更大的维度。

在上文描述的上下文中，应当领会，电力电子板120和控制电子 板160中的每个电子板都包括各种延伸轴线，但是应当理解，部件的 一些维度包括如图所指示的较长延伸轴线。如由附图支持的细长延伸 轴线被认为相对于彼此成各角度定向。可以看出，控制电子板160的 细长延伸轴线平行于电力电子板120的细长延伸轴线安装。尽管控制 电子板160被示为在电力电子板120上方排序，但是在某些形式中， 控制电子板160可以位于电力电子板160的侧向侧。然而，在所有实 施例中，控制电子板160不与散热器150或多个导热连接器140直接 接触。

构造本文中所公开的实施例中的任何实施例的电力开关100的一 种方式包括：将散热器130附接到第一侧电力电子板120；将电力电 子板120通信耦合到控制电子板160；将多个导热连接器140的第一 端附接到电力电子板120的第二侧；以及将导热连接器140的第二端 附接到散热器150。应当领会，电力开关100的任何或所有前述特征 还可以存在于本文中所公开的其他电力开关中。

参考图2，图示了示例性电力开关的示例性散热器200。本文中 所描述的散热器200的特征包括在本文中所描述的其他散热器(诸如 图1中的电力开关100的散热器130和150以及图4中的电力开关400 的散热器430和450)中。

散热器200被构造为传导电力开关100的部件所生成的热量。散 热器200可以包括使用多种不同制造工艺的多种材料。例如，散热器 200可以由金属或聚合物构成，仅举几个示例。散热器200包括基部 201，多个散热器翅片202从该基部201延伸。散热器200可以通过将散热器翅片202结合到基部、将翅片202折叠成形并且结合、钎焊 或焊接到基部201、冲压翅片202并且使用压铸基部201封装或将多 个翅片202刮削到基部201上而制成，仅举几个示例。

在所图示的实施例中，基部201沿着散热器200的长度和/或宽度 具有一致厚度，但并非散热器200的所有实施例都需要包括恒定厚度 的基部。因此，散热器200的基部201可以包括细长延伸轴线，该细 长延伸轴线可以是其长度或宽度。尽管散热器200可以沿着三个单独 轴线中的每个轴线延伸，但是细长轴线可以被认为是包括比另一延伸 轴线的维度更大的维度的延伸轴线。

多个翅片202可以采用多种形式，诸如引脚、箔和柱，仅举几个 示例。在这点上，多个翅片202可以沿着它们各自的长度具有共同的 横截面形状，但并非散热器200的所有实施例都需要在所有翅片202 中具有共同形状。还可以设想翅片202的两个或更多个不同的形状。

多个翅片202可以延伸到散热器200的基部201上方的垂直高度。 在某些实施例中，多个翅片202中的所有翅片可以延伸到基部201上 方的共同高度，但是在其他形式中，多个翅片202可以延伸到基部201 上方的两个或更多个不同的高度。

在某些形式中，多个翅片202可以沿着基部201的维度(例如， 沿着其长度和/或宽度)等距隔开，但并非所有形式都需要包括等距隔 开翅片。在某些形式中，多个翅片202可以在散热器200的一部分中 等距隔开，同时在散热器200的未被翅片占据的另一部分中提供开放 空间。更进一步地，一个示例性电力开关中的散热器200的实施例无 需由相同材料制成并且无需使用相同的制造工艺制成。简而言之，一 个示例性电力开关中的散热器200的实施例可以彼此不同。

参考图3A和图3B，图示了用于示例性电力开关的两个示例性外 壳体300、310。外壳体300包括多个电力端子301。壳体310包括多 个电力端子313和通信端子311。

在空间和维度方面具有特定要求的应用中，固态断路器的开发涉 及设计具有小型化物理格式并且能够在高电流下操作的设备的挑战。 散热器和导热连接器的维度使得使外壳体的维度最小以减小外壳体 的一个或多个维度或减小外壳体的体积。封装维度包括由外壳体限定 的高度、宽度和深度。

如图3A所示，外壳体300包括75mm的长度、45mm的宽度和 45mm至90mm的深度，总体积的范围在151.875立方厘米至303.75 立方厘米之间。在某些实施例中，外壳体300和310的体积小于300 立方厘米。

参考图4，该图4是示例性电力开关400的横截面视图。应当领 会，电力开关100的任何或所有前述特征也可以存在于电力开关400 中。

电力开关400包括外壳体410，该外壳体410包括电力端子411 和413以及通信端子415。被布置在外壳体410内的电力开关400包 括电源电子板420、散热器430、多个导热连接器440、散热器450 和控制电子板460。电力电子板420和散热器430通过热油脂431耦 合在一起。

除了上述部件之外，它们也是图1中的电力开关100中包括的部 件，电力开关400包括第二多个导热连接器480，每个导热连接器包 括被耦合到散热器430的第一端481以及被耦合到散热器450的第二 端483。第二多个导热连接器480被构造为将散热器430与散热器450 直接耦合。应当领会，图1中的导热连接器140的所述特征也应用于 第二多个导热连接器480。应当领会，电力开关400的任何或所有前 述特征也可以存在于本文中所公开的其他电力开关中。

现在，提供对多个示例性实施例的其他书面描述。一个实施例是 一种电力开关，包括外壳体，该外壳体包括第一电力端子和第二电力 端子；电力电子板，该电力电子板被布置在外壳体内并且包括半导体 开关，该半导体开关被构造为在第一电力端子与第二电力端子之间选 择性地传导电流；第一散热器，该第一散热器被耦合到电力电子板的 第一侧；多个导热连接器，每个导热连接器包括被耦合到电力电子板 的第二侧的第一端，电力电子板的第二侧与电力电子板的第一侧相 对；第二散热器，该第二散热器被耦合到多个导热连接器中的每个导 热连接器的第二端；控制电子板，该控制电子板被构造为控制半导体开关，控制电子板位于封壳内，该封壳由第二散热器、多个导热连接 器和电力电子板形成。

在上述电力开关的某些形式中，电力电子板包括直接结合的铜衬 底，而控制电子板包括被耦合到印刷电路板的多个部件。在某些形式 中，控制电子板不与第二散热器或多个导热连接器直接接触。在某些 形式中，电力电子板包括衬底，并且多个导热连接器中的每个导热连 接器的第一端被耦合到衬底。在某些形式中，控制电子板和电力电子 板通过多个引脚连接器耦合。在某些形式中，外壳体的体积小于300 立方厘米。在某些形式中，电力开关被构造为响应于确定电力开关正 在传导故障电流而重复切换半导体开关，并且其中第一散热器的尺寸 不足以在反复切换半导体开关的同时，维持电力开关的内部温度低于 半导体开关热额定值。在某些形式中，电力开关包括最大额定电流， 并且其中第一散热器的尺寸不足以在没有第二散热器的情况下在传 导等于最大额定电流的电流的同时，维持电力开关的内部温度低于半 导体开关热额定值。在某些形式中，电力开关包括第二多个导热连接 器，该第二多个导热连接器耦合在第一散热器与第二散热器之间。在 某些形式中，多个导热连接器中的每个导热连接器的第二端使用焊 膜、胶水或螺钉耦合到第二散热器。

另一示例性实施例是一种电力开关的构造方法，包括：将第一散 热器附接到电力电子板的第一侧，该电力电子板包括半导体开关，该 半导体开关被构造为选择性地在第一电力端子与第二电力端子之间 传导电流；将电力电子板通信耦合到控制电子板；将多个导热连接器 附接到电力电子板的第二侧；将导热连接器附接到第二散热器，使得 第一散热器、电力电子板和多个导热连接器形成封壳；以及将第一散 热器、电力电子板、多个导热连接器和第二散热器被布置在外壳体内， 其中控制电子板位于封壳内。

在前述方法的某些形式中，电力电子板包括直接结合的铜衬底， 而控制电子板包括被耦合到印刷电路板的多个部件。在某些形式中， 控制电子板不与第二散热器或多个导热连接器直接接触。在某些形式 中，电力电子板包括衬底，并且多个导热连接器中的每个导热连接器 都附接到衬底。在某些形式中，控制电子板和电力电子板通过多个引 脚连接器耦合。在某些形式中，外壳体的体积小于300立方厘米。在 某些形式中，该方法包括：确定电力开关正在传导故障电流，反复切 换半导体开关，其中第一散热器的尺寸不足以在反复切换半导体开关 的同时，维持电力开关的内部温度低于半导体开关热额定值。在某些 形式中，电力开关包括最大额定电流，并且其中第一散热器的尺寸不 足以在没有第二散热器的情况下在传导具有最大额定电流的幅度的 电流的同时，维持电力开关的内部温度低于半导体开关热额定值。在 某些形式中，该方法包括被直接耦合在第一散热器与第二散热器之间 的第二多个导热连接器。在某些形式中，将多个导热件附接到第二散 热器包括：使用焊膜、胶水或螺钉。

虽然已经在附图和前述描述中详细说明和描述了本公开，但是其 在性质上被认为是说明性的而非限制性的，应当理解，仅仅已经示出 并描述了某些示例性实施例，并且期望保护所有落入本公开的精神内 的变化和修改。应当理解，虽然用于上文描述的诸如“可优选的”、 “优选地”、“优选的”或“更优选的”之类的单词的使用表明如此 描述的特征可能更合意，但它可能并非必需，并且缺乏相同内容的实 施例可以被设想为在本公开的范围内，该范围由所附权利要求限定。 阅读权利要求时，意图是当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个” 或“至少一个部分”之类的单词时，除非在权利要求中明确相反陈述， 否则不旨在将权利要求限制为仅一项。术语“的”可以暗示与另一项 的关联或连接以及属于另一项或与另一项目的关联，如使用它的上下 文所告知的。除非明确相反指明，否则术语“耦合到”、“与……耦 合”等包括间接连接和耦合，并且还包括但不要求直接耦合或连接。 当使用语言“至少一个部分”和/或“一部分”时，除非明确相反陈 述，否则该项可以包括一部分和/或整个项。

Claims (14)

1.一种电力开关，包括：

外壳体，包括第一电力端子和第二电力端子；

电力电子板，被布置在所述外壳体内并且包括半导体开关，所述半导体开关被构造为在所述第一电力端子与所述第二电力端子之间选择性地传导电流；

第一散热器，被耦合到所述电力电子板的第一侧；

多个导热连接器，各自包括被耦合到所述电力电子板的第二侧的第一端，所述电力电子板的所述第二侧与所述电力电子板的所述第一侧相对；

第二散热器，被耦合到所述多个导热连接器中的每个导热连接器的第二端；以及

控制电子板，被构造为控制所述半导体开关，所述控制电子板位于封壳内，所述封壳由所述第二散热器、所述多个导热连接器、以及所述电力电子板形成。

2.根据权利要求1所述的电力开关，其中所述电力电子板包括直接结合的铜衬底，并且所述控制电子板包括被耦合到印刷电路板的多个部件。

3.根据权利要求1所述的电力开关，其中所述控制电子板不与所述第二散热器或所述多个导热连接器直接接触。

4.根据权利要求1所述的电力开关，其中所述电力电子板包括衬底，并且所述多个导热连接器中的每个导热连接器的所述第一端被耦合到所述衬底。

5.根据权利要求1所述的电力开关，其中所述控制电子板和所述电力电子板通过多个引脚连接器耦合。

6.根据权利要求1所述的电力开关，其中所述外壳体的体积小于300立方厘米。

7.根据权利要求6所述的电力开关，其中所述电力开关被构造为响应于确定所述电力开关正在传导故障电流而重复切换所述半导体开关，并且其中所述第一散热器的尺寸不足以在反复切换所述半导体开关的同时，维持所述半导体开关的内部温度低于半导体开关热额定值。

8.根据权利要求6所述的电力开关，其中所述电力开关包括最大额定电流，并且其中所述第一散热器的尺寸不足以在没有所述第二散热器的情况下在传导与所述最大额定电流相等的电流的同时，维持所述电力开关的内部温度低于半导体开关热额定值。

9.根据权利要求1所述的电力开关，包括第二多个导热连接器，所述第二多个导热连接器被耦合在所述第一散热器与所述第二散热器之间。

10.根据权利要求1所述的电力开关，其中所述多个导热连接器中的每个导热连接器的所述第二端使用焊膜、胶水、或螺钉耦合到所述第二散热器。

11.一种用于构建电力开关的方法，包括：

将第一散热器附接到电力电子板的第一侧，所述电力电子板包括半导体开关，所述半导体开关被构造为在第一电力端子与第二电力端子之间选择性地传导电流；

将所述电力电子板通信耦合到控制电子板；

将多个导热连接器附接到所述电力电子板的第二侧；

将所述导热连接器附接到第二散热器，使得所述第一散热器、所述电力电子板、以及所述多个导热连接器形成封壳；以及

将所述第一散热器、所述电力电子板、所述多个导热连接器、以及所述第二散热器布置在外壳体内，

其中所述控制电子电路板位于所述封壳内。

12.根据权利要求11所述的方法，包括：

确定所述电力开关正在传导故障电流；以及

反复切换所述半导体开关，

其中所述第一散热器的尺寸不足以在重复切换所述半导体开关的同时，维持所述电力开关的内部温度低于半导体开关热额定值。

13.根据权利要求11所述的方法，其中将所述多个导热件附接到所述第二散热器包括：使用焊膜、胶水、或螺钉。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述电力开关包括根据权利要求2至10中任一项所述的特征。

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