KR20220131078A - 반도체를 이용한 회로 차단기 - Google Patents

반도체를 이용한 회로 차단기 Download PDF

Info

Publication number
KR20220131078A
KR20220131078A KR1020210036179A KR20210036179A KR20220131078A KR 20220131078 A KR20220131078 A KR 20220131078A KR 1020210036179 A KR1020210036179 A KR 1020210036179A KR 20210036179 A KR20210036179 A KR 20210036179A KR 20220131078 A KR20220131078 A KR 20220131078A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor
tvs
circuit breaker
switch unit
semiconductor switch
Prior art date
Application number
KR1020210036179A
Other languages
English (en)
Inventor
심정욱
윤동진
강성희
송웅협
Original Assignee
엘에스일렉트릭(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스일렉트릭(주) filed Critical 엘에스일렉트릭(주)
Priority to KR1020210036179A priority Critical patent/KR20220131078A/ko
Publication of KR20220131078A publication Critical patent/KR20220131078A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • H02H7/205—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment for controlled semi-conductors which are not included in a specific circuit arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/02—Details
    • H01H37/12—Means for adjustment of "on" or "off" operating temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0286—Programmable, customizable or modifiable circuits
    • H05K1/0293—Individual printed conductors which are adapted for modification, e.g. fusable or breakable conductors, printed switches

Abstract

본 발명은, 반도체 회로 차단기(Solid State Circuit Breaker)에 대한 것으로, 제1 전력 계통과 제2 전력 계통 사이에 배치되며, 서로 직렬로 연결되는 복수의 반도체 스위치를 포함하는 반도체 스위치부와, 상기 제1 전력 계통 또는 제2 전력 계통의 사고 발생시, 상기 복수의 반도체 스위치를 오프(off)하여 상기 제1 전력 계통과 제2 전력 계통 사이의 회로 연결을 차단하는 제어부 및, 상기 반도체 스위치부와 병렬로 연결되며, 상기 회로 연결이 차단될 때 상기 회로 연결 차단으로 인해 상기 반도체 스위치부의 양단에서 발생하는 잔류 전류를 소모하도록 형성되는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체를 이용한 회로 차단기{SOLID STATE CIRCUIT BREAKER(SSCB)}
본 발명은 회로 차단기에 대한 것으로, 특히 전력용 반도체 스위치를 이용한 반도체 회로 차단기(SSCB)에 대한 것이다.
전력을 공급하는 전력 계통에서 고장이 발생하게 되면, 전력 계통을 통해 과전류 또는 사고 전류 등 이상 전류가 부하로 유입될 수 있다. 그리고 유입된 이상 전류는 부하의 소손을 야기할 수 있다. 따라서 전력 계통의 고장이 발생하는 경우 상기 이상 전류가 부하로 유입되는 것을 방지하기 위하여 부하로의 전류 유입을 차단하기 위하여 전력 계통으로부터 부하를 차단하는 회로 차단기(Circuit Breaker)가 사용될 수 있다.
한편 종래 기계식 차단기의 경우 회로가 차단될 때까지 수십 msec의 비교적 긴 시간이 소요되며, 그 시간동안 이상 전류가 부하로 유입된다는 문제가 있었다. 따라서 요즈음에는 대전류의 도통이 가능하고, 고속의 스위칭 주파수를 가지는 전력용 반도체로 이루어지는 스위치를 포함하여 고속의 전류 차단이 가능한 반도체 회로 차단기(SSCB)가 사용되고 있다.
통상적인 반도체 회로 차단기는, 전원측(전력 계통)과 부하 사이에 배치되는 적어도 하나의 반도체 스위치로 구성될 수 있다. 그리고 전원측 또는 부하측에서 고장이 발생하면, 상기 전력용 반도체 스위치가 오프(off)되어 전원측과 부하측의 연결을 차단할 수 있다. 따라서 부하측 또는 전원측으로 이상 전류가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
그런데 이처럼 반도체 스위치를 통해 회로를 단선시키는 경우, 이미 유입된 이상 전류로 인하여 상기 반도체 스위치 양단의 전압이 상승할 수 있다. 이에 통상적인 반도체 회로 차단기는, 도 1에 도시된 스너버(snubber) 회로(15) 및 프리휠링(free wheeling) 회로(16a, 16b)와 같이, 잔류 전류로 인한 전압 상승을 억제하기 위한 적어도 하나의 부가 회로를 더 포함하여 형성된다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 스너버 회로(15)는, 주 회로(반도체 스위치가 직렬로 연결된 회로(10))에 병렬로 배치되며, 직렬로 연결되는 커패시터(Cs)와 저항(Rs)을 포함할 수 있다. 이 경우 양방향으로 흐르는 이상 전류를 모두 차단할 수 있도록 반도체 스위치들은 서로 역방향으로 배치된 다이오드들을 포함할 수 있으며, 스너버 회로(15)는 저항(Rs)을 중심으로 양측에 각각 커패시터(Cs)가 구비될 수 있다. 따라서 이상 전류에 의한 회로 차단시 어느 하나의 커패시터(Cs)에 축전된 에너지가 저항(Rs)로 방전되어 잔류 전류에 따른 에너지가 소진될 수 있다.
또한 도 1에서 도시한 반도체 회로 차단기는 순방향 다이오드(Df)와 접지에 연결된 저항(Rf)이 직렬로 연결되는 제1 및 제2 프리휠링 회로들(16a, 16b)을 구비할 수 있다. 이 경우 이상 전류에 의한 회로가 차단되면, 회로의 차단에 따라 잔류된 전류는 프리휠링 회로(16a, 16b)로 흐르게 되고, 프리휠링 회로에 포함된 다이오드와 저항을 통해 에너지가 소진될 수 있다.
그러나 상기 스너버 회로(15)의 경우 커패시터(Cs) 및 저항을 이용하므로, 소진 가능한 에너지의 크기가 상기 커패시터(Cs)의 커패시턴스(capacitance)에 따라 결정될 수 있다. 따라서 면적에 따라 증가하는 커패시턴스의 특성 상, 작은 크기의 커패시터로는 해소 가능한 에너지가 제한적이라는 문제가 있으며, 더 큰 잔류 전류의 에너지를 해소하기 위해서는 보다 큰 크기의 커패시터가 요구된다는 문제가 있다. 이에 스너버 회로(15)의 크기로 인해 반도체 회로 차단기의 크기가 커진다는 문제가 있다.
또한 프리휠링 회로(16a, 16b)의 경우, 다이오드와 저항을 이용하여 잔류 전류의 에너지를 소진할 수 있도록 한다. 따라서 보다 큰 잔류 전류 에너지가 해소되도록 하기 위해서는 보다 높은 저항값을 가지는 저항이 요구되며, 이에 보다 큰 크기의 저항이 요구된다는 문제가 있다. 따라서 프리휠링 회로의 크기로 인해 반도체 회로 차단기의 크기가 커진다는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 잔류 전류에 따른 에너지의 소진 성능이 우수하며 보다 작은 크기를 가지는 반도체 회로 차단기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은, 반도체 회로 차단기(Solid State Circuit Breaker)에 있어서, 제1 전력 계통과 제2 전력 계통 사이에 배치되며, 서로 직렬로 연결되는 복수의 반도체 스위치를 포함하는 반도체 스위치부와, 상기 제1 전력 계통 또는 제2 전력 계통의 사고 발생시, 상기 복수의 반도체 스위치를 오프(off)하여 상기 제1 전력 계통과 제2 전력 계통 사이의 회로 연결을 차단하는 제어부 및, 상기 반도체 스위치부와 병렬로 연결되며, 상기 회로 연결이 차단될 때 상기 회로 연결 차단으로 인해 상기 반도체 스위치부의 양단에서 발생하는 잔류 전류를 소모하도록 형성되는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반도체 스위치부의 양단 각각과 상기 TVS 소자는, 상기 반도체 스위치부의 양단 각각으로부터 상기 TVS 소자로 일정 수준 이상의 전류가 유입되는 것을 방지하는 제1 또는 제2 차단 스위치를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 차단 스위치는, 상기 반도체 스위치부의 일단과 상기 TVS 소자 사이를, 온도에 따라 연결하거나 또는 절연시키는 온도 감응 차단 소자를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 온도 감응 차단 소자는, PCB(Printed Circuit Board) 기판 상에 형성되고, 상기 반도체 스위치부의 일단과 상기 TVS 소자 사이를 연결하는 패턴 퓨즈(Pattern Fuse)이며, 온도에 따라 용단되어 상기 반도체 스위치부의 일단과 상기 TVS 소자 사이를 절연시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 온도 감응 차단 소자는, 상기 반도체 스위치부의 일단에 연결되는 접점과, 상기 TVS 소자 사이를 연결하는 바이메탈(bimetal) 스위치를 포함하며, 온도에 따라 변형되어 상기 접점과 상기 TVS 소자 사이를 절연시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 TVS 소자는, 상기 잔류 전류의 소모에 따라 상기 TVS 소자에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 냉각부는, 상기 TVS 소자의 외관 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되며, 내측면이 상기 TVS 소자의 외관 적어도 일부와 결합되도록 형성된 방열판 및, 상기 방열판의 외측면에 형성되는 복수의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 TVS 소자는, 상기 반도체 스위치부의 양단에 연결되는 접점들과, 각 접점들과의 접촉을 통해 상기 TVS 소자를 상기 반도체 스위치부의 양단과 연결시키는 바이메탈(bimetal) 스위치들을 더 포함하며, 상기 냉각부는, 상기 TVS 소자와, 상기 TVS 소자에 연결되는 상기 바이메탈 스위치들의 적어도 일부들을 커버하도록 형성되며, 상기 바이메탈 스위치들은, 연결된 TVS 소자 및 바이메탈 스위치의 적어도 일부를 커버한 상기 냉각부의 온도에 따라, 상기 각 접점들로부터 분리되어 상기 TVS 소자를 상기 반도체 스위치부의 양단으로부터 차단하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 반도체 스위치는, 소스(source)와 드레인(drain)이 반대 방향으로 배치되며 서로 직렬 연결된 N??channel MOSFET 소자들임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 반도체 스위치는, 각각, 회로 차단시 역전압에 의한 손상을 방지하기 위하여 전류 흐름과 역방향으로 배치되는 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 반도체 스위치는, 상기 복수의 반도체 스위치를 통한 회로 차단이 이루어지면, 사고가 발생한 전력 계통으로부터 상기 반도체 회로 차단기를 물리적으로 절연시키기 위한 기계적 스위치를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 회로 차단기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명에 따른 반도체 회로 차단기는 스너버 회로 및 프리휠링 회로 대신, TVS(Transient Voltage Suppressor) 소자를 이용하여 회로 차단에 따른 잔류 전류의 에너지를 소진시킴으로써, 우수한 잔류 전류 에너지 소진 효과를 가지면서도 그 크기를 크게 줄일 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명에 따른 반도체 회로 차단기는 TVS 소자만으로 회로 차단에 따른 잔류 전류의 에너지를 소진시키므로, 반도체 회로 차단기의 회로 구성이 간소화된다는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명에 따른 반도체 회로 차단기는, 냉각부를 통해 TVS 소자를 냉각함으로써, 잔류 전류의 에너지 소진에 따라 발생하는 열로 인하여 TVS 소자가 소손되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명에 따른 반도체 회로 차단기는, TVS 소자의 내압을 초과하는 과전류가 발생하는 경우 상기 TVS 소자를 회로로부터 단선시킴으로써, TVS 소자의 소손을 방지 및, 상기 TVS 소자를 경유하여 과전류가 유입되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 통상적인 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 TVS 소자를 구비하는 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 TVS 소자를 단선시키기 위한 차단 스위치를 포함하는 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다.
도 4a는, 도 3에서 도시한 스위치가 퓨즈인 경우에, 퓨즈를 통해 회로가 연결된 예를 도시한 예시도이다.
도 4b는, 바이메탈 스위치를 통해 TVS 소자가 연결 또는 단선되는 예를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라, 냉각부가 구비된 TVS 소자를 포함하는 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다.
도 6은, 냉각부가 구비된 TVS 소자의 예를 도시한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 냉각부가 구비된 TVS 소자의 온도에 따라 회로를 개로 또는 폐로하는 스위치부를 통해 TVS 소자(200)가 연결되는 예를 도시한 회로도이다.
도 8은, 냉각부가 구비된 TVS 소자가, 바이메탈 스위치를 통해 회로에 연결 또는 단선되는 예를 도시한 예시도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다
본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이하에서 설명되는 각각의 실시 예들 뿐만 아니라, 실시 예들의 조합은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 내지 대체물로서, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 해당될 수 있음은 물론이다.
먼저 본 발명의 완전한 이해를 돕기 위해, 본 발명의 기본 원리를 설명하면 본 발명은, 콘덴서와 저항 등 다수의 회로 구성 요소를 포함하는 스너버 회로 또는 프리휠링 회로 대신에, 과도 전압을 클램프(clamp)하는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 소자를 이용하여 잔류 전류의 에너지를 소진시킬 수 있도록 한다. 따라서 비교적 큰 크기를 가지는 컨덴서들 및 저항 대신, 비교적 작은 크기의 TVS 소자 하나만을 구비함으로써, 반도체 회로 차단기의 크기를 줄일 수 있도록 한다.
도 2는 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는, A 계통과 B 계통 사이에, 턴 온(turn on)/턴 오프(turn off)가 가능하며 서로 직렬로 연결되는 제1 반도체 스위치(101)와 제2 반도체 스위치(102)를 포함하는 반도체 스위치부(100)를 구비할 수 있다.
여기서 A 계통과 B 계통은 서로 다른 전력 계통일 수 있다. 일 예로 A 계통과 B 계통은 서로 다른 마이크로 그리드(Micro grid)일 수 있다. 또는 A 계통은 전력 계통이고 B 계통은 부하일 수 있다. 이 경우 A 계통으로부터 B 계통으로의 전류 흐름이 형성될 수 있다. 또는 A 계통은 부하이고 B 계통은 전력 계통일 수 있다. 이 경우 B 계통으로부터 A 계통으로의 전류 흐름이 형성될 수 있다.
한편 상기 제1 반도체 스위치(101)와 제2 반도체 스위치(102)는, N-channel MOSFET 소자를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제1 반도체 스위치(101)와 제2 반도체 스위치(102)는, A 계통에서 B 계통으로 전류가 흐르는 경우 뿐만 아니라, B 계통에서 A 계통으로 전류가 흐르는 경우에도 회로의 차단이 가능하도록, 소스(source)와 드레인(drain)이 서로 반대 방향으로 배치된 MOSFET 소자들일 수 있다.
한편 상기 제1 반도체 스위치(101)와 제2 반도체 스위치(102)는 이상 전류에 의한 회로 차단 시 역전압에 의한 MOSFET 소자의 손상을 방지하기 위하여 전류 흐름과 역방향으로 배치되는 제1 및 제2 다이오드(111, 112)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제1 및 제2 다이오드(111, 112)는 각각 MOSFET 소자의 소스와 드레인에 양극과 음극이 연결될 수 있다. 따라서 상기 제1 다이오드(111)는 제1 반도체 스위치(101)의 MOSFET 소자와 병렬로 연결되어 A 계통에서 B 계통으로 흐르는 전류와 역방향으로 배치될 수 있다. 그리고 상기 제2 다이오드(112)는 제2 반도체 스위치(102)의 MOSFET 소자와 병렬로 연결되어 B 계통에서 A 계통으로 흐르는 전류와 역방향으로 배치될 수 있다. 이와 같이, 상보 대칭 형태로 구성된 제1 반도체 스위치(101) 및 제2 반도체 스위치(102)에 의해 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는 따른 양방향으로 흐르는 사고 전류를 모두 차단할 수 있도록 동작할 수 있다.
한편 상술한 설명에서는 반도체 스위치가 N-channel MOSFET 소자를 포함하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 물론이다. 일 예로 상기 제1 및 제2 반도체 스위치(101, 102)는, 제어부(110)에 의해 제어되는 게이트 전압에 의해 턴 온/턴 오프가 가능한 모든 소자, 예를 들어 IGBT, GTO, IGCT 등을 상기 MOSFET 소자 대신 사용할 수도 있음은 물론이다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기를 살펴보면, 예를 들어 A 계통에서 이상이 발생하는 경우, 제어부(110)는 전력 계통의 이상을 감지하고 스위치(120)와 제1 및 제2 반도체 스위치(101, 102)를 턴 오프할 수 있다. 그러면 스위치(120)와 제1 및 제2 반도체 스위치(101, 102)는 회로를 개방(open)하여 연결을 차단함으로써, 상기 전력 계통의 이상에 의해 발생하는 사고 전류의 유입을 방지할 수 있다. 여기서 상기 스위치(120)는 기계적 스위치로서, 반도체 회로 차단기를 물리적으로 절연하여 사고가 발생한 전력 계통으로부터 차단할 수 있다.
그런데 제1 및 제2 반도체 스위치(101, 102)의 경우 상술한 바와 같이 MOSFET와 같은 전력용 반도체 스위치로서, 스위칭 속도가 매우 빠른 반면, 상기 스위치(120)는 비교적 느린 스위칭 속도를 가질 수 있다. 따라서 상기 제1 및 제2 반도체 스위치(101, 102)가 회로를 차단한 이후에 상기 스위치(120)가 회로를 차단할 수 있으며, 이로 인해 반도체 회로 차단기 내에, 이미 유입된 사고 전류가 잔류(이하 잔류 전류)할 수 있다.
이처럼 회로 차단에 의해 발생하는 잔류 전류의 에너지를 소진하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는 TVS 소자(200)를 더 포함할 수 있다.
상기 TVS 소자(200)는 출력되는 전압을 일정 수준의 전압으로 클램핑하는 클램프(clamp) 소자로서, 과도 전압이 인가될 때 일정 수준 이상의 전압이 출력되는 것을 제한하여 회로를 보호하는 소자일 수 있다. 이러한 TVS 소자는 애벌런치(Avalanche) 효과를 사용하여 인가된 고전압을 클램프하기 위해 전도하며, 클램프 기능 덕분에 손상이 지속되지 않고 더 많은 전류를 전도하여 접지할 수 있다.
이처럼 TVS 소자는 과도 전압을 억제하기 위한 소자이나, 클램프를 위해 많은 전류를 전도하여 접지할 수 있으므로, 상기 회로 차단 시에 발생하는 잔류 전류의 에너지를 소진시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는, 도 2에서 보이고 있는 바와 같이, 스너버 회로 또는 프리휠링 회로와 같은 회로 대신, 반도체 스위치부(100)의 양단에 연결되는 TVS 소자(200)를 구비할 수 있다.
이러한 TVS 소자(200)는 상기 반도체 스위치부(100)와 병렬로 연결될 수 있다. 따라서 상기 제1 및 제2 반도체 스위치들(101, 102)에 의해 회로가 차단되면, TVS 소자(200)를 통해 반도체 스위치부(100)의 양단 사이가 연결될 수 있다. 이 경우 TVS 소자(200)에 의해 일정 수준 이상의 전압 출력이 제한되므로, B 계통에 사고 전류가 인가되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 스위치(120)가 개방됨에 따라, 반도체 회로 차단기가 A 계통으로부터 차단되면, TVS 소자(200)로의 전류 유입이 중단되고, 이미 반도체 회로 차단기 내에 유입된 잔류 전류의 에너지는 상기 TVS 소자(200)에 의해 소진될 수 있다. 이에 따라 회로 차단에 의해 발생하는 잔류 전류의 에너지로, 반도체 스위치부(100) 양단의 전압이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
한편 이러한 TVS 소자(200)의 경우, 다이오드의 구성을 가지므로 역전압의 증가에 따라 역방향으로의 절연이 파괴되는 항복(breakdown) 현상이 발생할 수 있다. 특히 TVS 소자(200)의 경우 애벌런치 효과 중에 이러한 항복 현상(애벌런치 항복)이 발생할 수 있는데, 이러한 애벌런치 항복 현상이 발생하는 경우 TVS 소자(200)를 통해 전류가 흐르는 현상이 발생할 수 있다.
또한 TVS 소자(200)의 경우 클램핑을 통해 과전압을 억제함으로서 잔류 전류의 에너지를 소진시키는 바, 상기 클램핑 과정에서 발생하는 열로 인하여 상기 TVS 소자(200)가 소손될 우려가 있다.
이에 본원발명은 TVS 소자(200)에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여, 차단 스위치를 경유하여 상기 TVS 소자(200)가 반도체 스위치부(100)와 연결될 수 있도록 한다. 상기 차단 스위치는 반도체 스위치부(100)와 상기 TVS 소자(200) 사이에 배치될 수 있으며, 일정 수준 이상의 전류가 유입되는 경우 회로를 단선시켜 상기 TVS 소자(200)와 반도체 스위치부(100) 사이의 연결을 차단하도록 형성될 수 있다.
도 3은 이러한 본 발명의 실시 예에 따라 TVS 소자(200)를 단선시키기 위한 차단 스위치(310, 320)를 포함하는 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는, 반도체 스위치부(100)의 일단과 TVS 소자(200) 사이에 제1 차단 스위치(310)를 구비할 수 있다. 그리고 반도체 스위치부(100)의 타단과 TVS 소자(200) 사이에 제2 차단 스위치(320)를 구비할 수 있다. 여기서 상기 제1 차단 스위치(310)는 A 계통으로부터 인가되는 과도한 잔류 전류가 TVS 소자(200)에 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 제2 차단 스위치(320)는 B 계통으로부터 인가되는 과도한 잔류 전류가 TVS 소자(200)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.
여기서 상기 제1 차단 스위치(310)와 제2 차단 스위치(320)는, 온도에 따라 상기 반도체 스위치부(100)의 일단 및 타단과 상기 TVS 소자(200) 사이를 연결하거나 또는 절연시키는 온도 감응 차단 소자를 포함하여 형성될 수 있다.
일 예로 상기 제1 차단 스위치(310)와 제2 차단 스위치(320)는 상기 온도 감응 소자로서, PCB(Printed Circuit Board) 기판 상에 형성되는 패턴 퓨즈(pattern fuse)를 포함할 수 있다. 이하 상기 제1 차단 스위치(310)와 제2 차단 스위치(320)가 패턴 퓨즈의 형태로 형성되는 경우를 하기 도 4a를 참조하여 살펴보기로 한다.
또는 상기 제1 차단 스위치(310)와 제2 차단 스위치(320)는 상기 온도 감응 차단 소자로서, 열팽창계수가 서로 다른 복수의 금속을 결합하여 형성되는 바이메탈(Bimetal) 스위치를 포함하여 형성될 수 있다. 이하 상기 제1 차단 스위치(310)와 제2 차단 스위치(320)가 바이메탈 스위치의 형태로 형성되는 경우를 하기 도 4b를 참조하여 살펴보기로 한다.
먼저 도 4a는, 도 3에서 도시한 차단 스위치가 퓨즈인 경우에, 퓨즈를 통해 회로가 연결된 예를 도시한 예시도이다.
도 4a를 참조하여 살펴보면, 제1 차단 스위치(310) 및 제2 차단 스위치(320)는 도 4a에서 보이고 있는 바와 같이, PCB 기판에 형성된 회로 패턴들(410) 사이를 연결하는 퓨즈(400)일 수 있다. 여기서 상기 회로 패턴(410) 중 어느 하나는 반도체 스위치부(100)의 어느 일단과 연결된 패턴일 수 있으며, 다른 하나는 TVS 소자(200)에 연결된 패턴일 수 있다. 그리고 상기 퓨즈(400)는 기 설정된 온도에서 용단되도록 형성된 합금으로 형성될 수 있다.
이에, TVS 소자(200)로 기 설정된 전류 이상의 과전류가 유입되는 경우, 퓨즈(400)는 상기 과전류에 따른 열에 의해 용단되어 양측 회로 패턴(410) 사이가 단선될 수 있다. 따라서 반도체 스위치부(100)의 어느 일단으로부터 TVS 소자(200)로 일정 수준 이상의 과전류 유입이 방지될 수 있다.
한편 도 4b는, 바이메탈 스위치(450)를 통해 TVS 소자(200)가 연결 또는 단선되는 예를 도시한 개념도이다.
바이메탈 스위치(450)는 열팽창계수가 서로 다른 금속을 중첩하여 결합한 것으로, 열팽창계수의 차이로, 온도가 상승하는 경우 열팽창계수가 더 작은 금속층이 결합된 쪽이 구부러지면서 회로를 개방(close)하도록 형성된 스위치일 수 있다.
이 경우 상기 바이메탈 스위치(450)는 TVS 소자(200) 측에 형성될 수 있으며, 포개어 결합된 두 금속층(451, 452) 중 열팽창계수가 더 높은 금속층(제1 금속층)(451)이, 반도체 스위치부(100)의 어느 일단과 이어지는 접점(460)에 연결되어 회로를 폐로하도록 형성될 수 있다. 이 경우 접점(460)과 이어지는 제1 금속층(451)은 전기 전도도가 높고, 열팽창계수가 더 높은 구리 또는 은으로 형성될 수 있으며, 다른 금속층(제2 금속층)(452)은 열팽창계수가 더 낮은 철(steel)로 형성될 수 있다.
이 경우 도 4b의 (a)에서 보이고 있는 바와 같이, 바이메탈 스위치(450)의 온도가 기 설정된 온도 이하인 경우, 즉 일정 수준 이하의 전류가 TVS 소자(200)로 인가되는 상태에서는 접점(460)과 바이메탈 스위치(450)가 연결되어 회로가 폐로된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 잔류 전류는 접점(460)과 바이메탈 스위치(450)를 경유하여 TVS 소자(200)로 유입될 수 있으며, 그 에너지가 소진될 수 있다.
그러나 일정 수준 이상의 과전류가 접점(460)을 통해 바이메탈 스위치(450)로 인가되는 경우, 상기 과전류의 유입에 따라 발생하는 열로 인하여 바이메탈 스위치(450)를 형성하는 제1 및 제2 금속층(451, 452)이 구부러질 수 있다. 이 경우 제1 금속층(451)의 열팽창계수가 더 크므로, 도 4b의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이 접점(460)으로부터 제1 금속층(451)이 분리될 수 있다. 따라서 반도체 스위치부(100)의 어느 일단과 TVS 소자(200)와의 연결이 차단될 수 있다.
또한 상술한 설명에 따르면 TVS 소자(200)의 경우, 클램핑을 통해 과전압을 억제하는 과정에서 발생하는 열로 인하여 상기 TVS 소자(200)가 소손될 우려가 있음을 언급한 바 있다. 이처럼 TVS 소자(200)에서 발생하는 열로 인하여 TVS 소자(200)가 소손되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는 TVS 소자(200)의 열을 냉각할 수 있는 냉각부를 더 구비할 수 있다.
도 5는 이러한 본 발명의 실시 예에 따라, 냉각부(500)가 구비된 TVS 소자를 포함하는 반도체 회로 차단기의 회로 구조를 도시한 회로도이다. 또한 도 6은, 도 5에서 설명한 냉각부(500)를 구비하는 TVS 소자(200)의 예를 도시한 예시도이다.
먼저 도 5를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는 스너버 회로 및 프리휠링 회로 대신, 회로 차단 시에 발생하는 잔류 전류의 에너지를 해소하기 위한 TVS 소자(200)를 구비할 수 있다. 그리고 상기 TVS 소자(200)는, 상기 TVS 소자(200)의 외관을 적어도 일부 둘러싸는 냉각부(500)를 구비할 수 있다.
예를 들어 상기 냉각부(500)는 도 6에서 보이고 있는 바와 같이 상기 TVS 소자(200)의 일면에 결합되도록 형성될 수 있다. 상기 냉각부(500)는 열 전도율이 높은 금속 재질로 형성되는 방열판(510)을 포함할 수 있다. 또한 상기 방열판(510)의 일면(내측면)에는, 도 6에서 보이고 있는 바와 같이 TVS 소자(200)가 결합될 수 있다. 그리고 상기 방열판(510)의 타면(외측면)에는 바늘 모양으로 형성된 복수의 방열핀(520)이 형성될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해 상기 방열판(510)의 타면은 표면적이 극대화될 수 있으며, 넓어진 표면적에 의한 열 발산으로 인해 냉각 효과가 극대화 될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 TVS 소자(200)는, 방열판(510)과 복수의 방열핀(520)으로 구성되는 냉각부(500)를 구비함으로써, TVS 소자(200)에서 발생하는 열이 방열판(510) 및 복수의 방열핀(520)을 통해 방열될 수 있다. 따라서 TVS 소자(200)의 발열이 억제될 수 있으며, 발열에 의한 TVS 소자(200)의 소손을 방지할 수 있다.
한편 도 6은 냉각부(500)가 TVS 소자(200)의 일면에 결합되는 예를 설명하였으나, 이는 본 발명이 일 실시 예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 즉, 상기 냉각부는, 보다 냉각 효율을 높이기 위해, 타면(외측면)에 복수의 방열핀이 형성된 방열판이, TVS 소자(200)의 적어도 2개 면 이상 또는 TVS 소자(200)의 외관 전체를 둘러싸도록 형성될 수도 있음은 물론이다.
한편 이처럼 TVS 소자(200)가 냉각부를 구비하는 경우, 상기 TVS 소자(200)와 반도체 스위치부(100)의 어느 일단 사이를 연결하는 차단 스위치는, 상기 냉각부에 의해 냉각된 TVS 소자(200)의 온도에 따라 상기 TVS 소자(200)와 반도체 스위치부(100) 사이의 연결을 유지하거나 또는 차단하도록 형성될 수도 있음은 물론이다.
도 7은 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따라, 냉각부가 구비된 TVS 소자(200)의 온도에 따라 회로를 개로(open)하는 차단 스위치를 통해 TVS 소자(200)가 반도체 스위치부(100)와 연결되는 예를 도시한 회로도이다.
도 7을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 회로 차단기는, 반도체 스위치부(100)의 양단 사이에 연결되어, 상기 반도체 스위치부(100)와 병렬로 연결되는 TVS 소자(200)를 구비할 수 있다. 또한 상기 반도체 스위치부(100)의 양단 각각과 TVS 소자(200) 사이에는, TVS 소자(200)의 온도에 따라 상기 반도체 스위치부(100)와 TVS 소자(200) 사이의 연결을 유지하거나 또는 연결을 차단하는 차단 스위치들(710, 720)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 TVS 소자(200)와 차단 스위치들(710, 720)은 냉각부(700)와 결합될 수 있다.
일 예로 상기 차단 스위치들(710, 720)은 상기 도 4b에서 설명한 바와 같은 바이메탈 스위치일 수 있다. 이 경우 상기 바이메탈 스위치들은 냉각부(700)에 의해 냉각되는 TVS 소자(200)에 연결될 수 있으며, 상기 TVS 소자(200)의 온도에 따라 동작하도록 형성될 수 있다. 그리고 바이메탈 스위치가 동작하는 경우, 즉 온도에 의해 구부러지는 경우, 반도체 스위치부(100)의 어느 일단과 연결되는 접점(800)과 바이메탈 스위치 사이가 분리되어, TVS 소자(200)와 반도체 스위치부(100) 사이가 단선될 수 있다.
도 8은, 이처럼 냉각부(700)를 구비한 TVS 소자(200)가, 바이메탈 스위치를 통해 연결 또는 단선되는 예를 도시한 예시도이다.
먼저 도 8의 (a)를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 차단 스위치에 구비되는 TVS 소자(200)는, 열팽창계수가 서로 다른 두 개의 금속층(711, 712)으로 형성되는 바이메탈 스위치(710)에 연결될 수 있다. 그리고 바이메탈 스위치(710)의 두 개 금속층(711, 712) 중 제1 금속층(711)이 반도체 스위치부(100)의 일단과 연결되는 접점(800)에 접촉되어 회로가 연결될 수 있다.
한편 상기 TVS 소자(200)는 방열판 및 복수의 방열핀을 구비하는 냉각부(700)를 구비할 수 있으며, 상기 냉각부(700)는 TVS 소자(200)가 연결되는 상기 바이메탈 스위치(710)의 적어도 일부를 커버하도록 형성될 수 있다. 즉 도 8에서 보이고 있는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라 TVS 소자(200)와 결합되는 냉각부(700)는, TVS 소자(200) 뿐만 아니라 상기 TVS 소자(200)에 연결되는 바이메탈 스위치(710)의 적어도 일부를 커버하는 방열판을 구비함으로써, 냉각부(700)에 의해 냉각되는 TVS 소자(200) 및 상기 냉각부(700)의 온도에 따라 상기 바이메탈 스위치(710)가 동작하도록 형성될 수 있다.
이에 따라 냉각부(700)를 통해 TVS 소자(200)의 열이 방열되는 경우, 바이메탈 스위치(710)에 가해지는 열 또한 냉각부(700)에 의해 방열될 수 있다. 따라서 냉각부(700)에 의한 TVS 소자(200)의 냉각 효과가 바이메탈 스위치(710)의 구동에 반영될 수 있다. 따라서 냉각부(700)에 의해 냉각된 TVS 소자(200)와 상기 냉각부(700)의 온도가 일정 온도 이하인 경우에는, 바이메탈 스위치(710)는 제1 금속층(711)이 접점(800)과 접촉되어 TVS 소자(200)와 반도체 스위치부(100) 일단 사이가 연결될 수 있다.
그런데, 이처럼 냉각부(700)에 의해 TVS 소자(200)가 냉각됨에도 불구하고 TVS 소자(200)로부터 일정 온도 이상 열이 발생하는 경우, 상기 TVS 소자(200)로부터 발생하는 열이 냉각부(700)를 가열시킬 수 있다. 그러면 TVS 소자(200)에 연결 및 상기 냉각부(700)에 의해 적어도 일부가 커버된 바이메탈 스위치(710)에도 열이 가해지게 되고, 이에 바이메탈 스위치(710)의 온도가 증가될 수 있다.
그러면 바이메탈 스위치(710)를 구성하는 금속층들의 서로 다른 열팽창계수에 따라, 바이메탈 스위치(710)가 동작할 수 있다. 이 경우 도 8의 (b)에서 보이고 있는 바와 같이, 바이메탈 스위치(710)는 구부러질 수 있으며, 이에 따라 접점(800)과 제1 금속층(711)이 분리되어, TVS 소자(200)가 반도체 스위치부(100) 일단으로부터 차단될 수 있다.
전술한 본 발명의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 반도체 스위치부 110 : 제어부
101 : 제1 반도체 스위치 102 : 제2 반도체 스위치
111 : 제1 다이오드 112 : 제2 다이오드
200 : TVS 소자

Claims (11)

  1. 반도체 회로 차단기(Solid State Circuit Breaker)에 있어서,
    제1 전력 계통과 제2 전력 계통 사이에 배치되며, 서로 직렬로 연결되는 복수의 반도체 스위치를 포함하는 반도체 스위치부;
    상기 제1 전력 계통 또는 제2 전력 계통의 사고 발생시, 상기 복수의 반도체 스위치를 오프(off)하여 상기 제1 전력 계통과 제2 전력 계통 사이의 회로 연결을 차단하는 제어부; 및,
    상기 반도체 스위치부와 병렬로 연결되며, 상기 회로 연결이 차단될 때 상기 회로 연결 차단으로 인해 상기 반도체 스위치부의 양단에서 발생하는 잔류 전류를 소모하도록 형성되는 TVS(Transient Voltage Suppressor) 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 스위치부의 양단 각각과 상기 TVS 소자는,
    상기 반도체 스위치부의 양단 각각으로부터 상기 TVS 소자로 일정 수준 이상의 전류가 유입되는 것을 방지하는 제1 또는 제2 차단 스위치를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 차단 스위치는,
    상기 반도체 스위치부의 일단과 상기 TVS 소자 사이를, 온도에 따라 연결하거나 또는 절연시키는 온도 감응 차단 소자를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 온도 감응 차단 소자는,
    PCB(Printed Circuit Board) 기판 상에 형성되고, 상기 반도체 스위치부의 일단과 상기 TVS 소자 사이를 연결하는 패턴 퓨즈(Pattern Fuse)이며,
    온도에 따라 용단되어 상기 반도체 스위치부의 일단과 상기 TVS 소자 사이를 절연시키는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 온도 감응 차단 소자는,
    상기 반도체 스위치부의 일단에 연결되는 접점과, 상기 TVS 소자 사이를 연결하는 바이메탈(bimetal) 스위치를 포함하며,
    온도에 따라 변형되어 상기 접점과 상기 TVS 소자 사이를 절연시키는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 TVS 소자는,
    상기 잔류 전류의 소모에 따라 상기 TVS 소자에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 냉각부는,
    상기 TVS 소자의 외관 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되며, 내측면이 상기 TVS 소자의 외관 적어도 일부와 결합되도록 형성된 방열판; 및
    상기 방열판의 외측면에 형성되는 복수의 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 TVS 소자는,
    상기 반도체 스위치부의 양단에 연결되는 접점들과, 각 접점들과의 접촉을 통해 상기 TVS 소자를 상기 반도체 스위치부의 양단과 연결시키는 바이메탈(bimetal) 스위치들을 더 포함하며,
    상기 냉각부는,
    상기 TVS 소자와, 상기 TVS 소자에 연결되는 상기 바이메탈 스위치들의 적어도 일부들을 커버하도록 형성되며,
    상기 바이메탈 스위치들은,
    연결된 TVS 소자 및 바이메탈 스위치의 적어도 일부를 커버한 상기 냉각부의 온도에 따라, 상기 각 접점들로부터 분리되어 상기 TVS 소자를 상기 반도체 스위치부의 양단으로부터 차단하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 반도체 스위치는,
    소스(source)와 드레인(drain)이 반대 방향으로 배치되며 서로 직렬 연결된 N-channel MOSFET 소자들임을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 반도체 스위치는,
    각각, 회로 차단시 역전압에 의한 손상을 방지하기 위하여 전류 흐름과 역방향으로 배치되는 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
  11. 제9항에 있어서, 상기 복수의 반도체 스위치는,
    상기 복수의 반도체 스위치를 통한 회로 차단이 이루어지면, 사고가 발생한 전력 계통으로부터 상기 반도체 회로 차단기를 물리적으로 절연시키기 위한 기계적 스위치를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 회로 차단기.
KR1020210036179A 2021-03-19 2021-03-19 반도체를 이용한 회로 차단기 KR20220131078A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210036179A KR20220131078A (ko) 2021-03-19 2021-03-19 반도체를 이용한 회로 차단기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210036179A KR20220131078A (ko) 2021-03-19 2021-03-19 반도체를 이용한 회로 차단기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220131078A true KR20220131078A (ko) 2022-09-27

Family

ID=83451706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210036179A KR20220131078A (ko) 2021-03-19 2021-03-19 반도체를 이용한 회로 차단기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220131078A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102643209B1 (ko) * 2022-12-23 2024-03-06 한국전자기술연구원 반도체 소자의 과전류 보호 방법 및 보호 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102643209B1 (ko) * 2022-12-23 2024-03-06 한국전자기술연구원 반도체 소자의 과전류 보호 방법 및 보호 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hayes et al. Bidirectional, SiC module-based solid-state circuit breakers for 270 V dc MEA/AEA systems
US5463252A (en) Modular solid state relay
WO2013018811A1 (ja) パワー半導体モジュール
CN111817580A (zh) Dc链路电容器冷却系统
JP7298997B2 (ja) 能動放電回路を備えた電気回路装置
JP7232811B2 (ja) コンタクトプレート内のガス膨張キャビティを有するバイパスサイリスタ装置
KR20220131078A (ko) 반도체를 이용한 회로 차단기
EP1105922A1 (en) Combination positive temperature coefficient resistor and metal-oxide semiconductor field-effect transistor devices
JP6905356B2 (ja) パワー半導体モジュール
US10325827B2 (en) Semiconductor device
EP4000082A1 (en) Hybrid circuit breaker with improved current capacity per device size
CN111386586A (zh) 具有混合电路装置的机电模块
JP7465997B2 (ja) 固体絶縁スイッチ
US11973064B2 (en) Semiconductor power module
JP2022159154A (ja) パワー半導体デバイス、パッケージ構造および電子デバイス
KR20050085909A (ko) 에러 발생시 레이저 다이오드 바를 브리징하기 위한 병렬접속 다이오드를 구비한 레이저 다이오드 바
WO2021172355A1 (ja) 半導体装置および半導体システム
US11456736B2 (en) Circuit arrangement, power converter module, and method for operating the power converter module
CN111048480A (zh) 电力电子模块
EP4174952A1 (en) Current limiting diode
KR102660025B1 (ko) 반도체 차단기
JP7395417B2 (ja) 遮断装置
CN219040456U (zh) 功率半导体模块
JP2022083076A (ja) 保護回路及び駆動装置
US9246482B2 (en) Power switches for aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination