TW201611518A - 閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法 - Google Patents

閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201611518A
TW201611518A TW103130238A TW103130238A TW201611518A TW 201611518 A TW201611518 A TW 201611518A TW 103130238 A TW103130238 A TW 103130238A TW 103130238 A TW103130238 A TW 103130238A TW 201611518 A TW201611518 A TW 201611518A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
switch
thyristor
capacitor
circuit
turned
Prior art date
Application number
TW103130238A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI533603B (zh
Inventor
沈家民
張益豪
李家鴻
Original Assignee
盈正豫順電子股份有限公司
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 盈正豫順電子股份有限公司 filed Critical 盈正豫順電子股份有限公司
Priority to TW103130238A priority Critical patent/TWI533603B/zh
Priority to CN201410599259.2A priority patent/CN105634455B/zh
Priority to US14/587,307 priority patent/US9490801B2/en
Publication of TW201611518A publication Critical patent/TW201611518A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI533603B publication Critical patent/TWI533603B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic 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
    • H03K17/72Electronic 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 having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K17/725Electronic 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 having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for ac voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic 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
    • H03K17/72Electronic 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 having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region
    • H03K17/73Electronic 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 having more than two PN junctions; having more than three electrodes; having more than one electrode connected to the same conductivity region for dc voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • H03K17/0403Modifications for accelerating switching in thyristor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/10Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage
    • H03K17/105Modifications for increasing the maximum permissible switched voltage in thyristor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/12Modifications for increasing the maximum permissible switched current
    • H03K17/125Modifications for increasing the maximum permissible switched current in thyristor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/13Modifications for switching at zero crossing
    • H03K17/136Modifications for switching at zero crossing in thyristor switches

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

一種閘流體交流開關之快速截止裝置包含一閘流體交流開關、一第一開關、一第二開關、一第一電容器及一第二電容器。該閘流體交流開關連接於一第一交流電路及一第二交流電路之間。該第一交流電路經由該閘流體交流開關供應一交流電流至該第二交流電路。將該第一開關及第一電容器串聯後並聯連接於該第一交流電路。將該第二開關及第二電容器串聯後並聯連接於該第二交流電路。在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第一方向利用該第一開關進行導通該第一電容器,以便由該交流電流對該第一電容器進行充電;或,在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第二方向利用該第二開關進行導通該第二電容器,以便由該交流電流對該第二電容器進行充電,如此強制流經該閘流體交流開關之電流迅速降低至趨近於零,以快速捷止該閘流體交流開關。

Description

閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法
本發明係關於一種閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法;特別是關於一種閘流體交流雙向〔bidirectional〕開關之快速截止裝置及其操作方法。
一般而言,開關元件包含主動式開關元件及機械式開關元件。機械式開關元件應用於交流電路時,需要具備足夠的斷開能力及消弧能力。
另外,機械式開關元件在切離過程中皆產生電弧,其會造成接點的容易損壞,並具有降低其使用壽命的缺點。為了改善機械式開關元件的前述缺點,選擇採用主動式開關元件。一般而言,主動式開關元件選用金氧半場效電晶體〔MOSFET〕或閘極絕緣雙極性電晶體〔IGBT〕,其提供硬切〔hard switching〕功能。主動式開關元件無論應用於交流或直流電路中,在開關截止時,皆能有效快速將電流截止,且具有不產生電弧之優點。雖然主動式開關元件具有高速切換之優點,但其所能承受的電壓與電流較低,且無法承受暫態瞬間大電流,因此其具有可靠度較低之缺點。
另外,閘流體元件為良好的高功率元件,其具有耐較高電壓及較大湧浪電流的優點,且具有使用範圍廣、壽命長、可靠度佳、速度快、體積小、維護頻率低、消耗功率低、製造成本低及不易燒毀的優點。然而,將閘流體開關元件應用於交流電路時,該閘流體開關元件具有 在驅動信號截止後,因無法立即截止而尚需等待該閘流體開關元件之電流下降趨近於零,方能截止該閘流體開關元件之導通,因此具有無法快速將該閘流體開關元件截止之缺點。
舉例而言,習用交流/直流開關,如中華民國專利公開第201106623號之〝交流-直流兩用開關〞及美國專利公開第20120086427號〝Alternating current/direct current two-way switch〞之申請案,其揭示一種交流-直流兩用開關。該交流-直流兩用開關可使用在交流配電系統或直流配電系統。該交流-直流兩用開關包含一雙向半導體開關元件〔bi-directional semiconductor switch element〕,其具有電晶體構造〔transistor structure〕。該交流-直流兩用開關應用於直流配電系統時,可避免發生電弧〔arc〕。前述專利及專利申請案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已,其並非用以限制本發明之範圍。
舉例而言,另一習用交流/直流開關,如美國專利第7079363號〝Hybrid DC electromagnetic contactor〞,其揭示一種混合直流電磁接觸器。該混合直流電磁接觸器將一半導體開關元件並聯至一機械式接觸開關〔mechanical contact switch〕,如此在操作開啟或斷開該混合直流電磁接觸器時,可避免發生電弧,並可減少漏電電流〔leakage current〕至最小。前述專利及專利申請案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已,其並非用以限制本發明之範圍。
有鑑於此,本發明為了解決上述技術問題,其提供一種閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法,其將一閘流體交流開關連接至一第一交流電路,在該閘流體交流開關需截止時,依一交流電流之一第一方向利用一第一開關進行導通一第一電容器,由該交流電流對該第一 電容器進行充電;或,在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第二方向利用一第二開關進行導通一第二電容器,由該交流電流對該第二電容器進行充電,以強制該閘流體交流開關之電流快速降低至趨近於零,如此該閘流體交流開關之電流可瞬間〔或快速〕截止,且不需像習用閘流體交流開關之截止方法必須等待該閘流體交流開關之電流依電路之動作而逐漸下降趨近於零而截止,因此相對於習用閘流體交流開關可達成快速截止之功效。
本發明較佳實施例之主要目的係提供一種閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法,將一閘流體交流開關連接至一第一交流電路,當該閘流體交流開關導通時,該第一交流電路進行供電至一第二交流電路,而在該閘流體交流開關需截止時,利用一開關進行導通一電容器,以便將流經該閘流體交流開關之電流導引至對該電容器進行充電,如此該閘流體交流開關之電流可快速下降至趨近於零,以達成確實快速截止該閘流體交流開關之目的。
為了達成上述目的,本發明較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置包含:一閘流體交流開關,其連接於一第一交流電路及一第二交流電路之間,以便在該閘流體交流開關導通時,經由該閘流體交流開關進行供應一交流電流;一第一開關,其為一閘流體開關或一固態開關;一第一電容器,其串聯於該第一開關後,並聯連接於該第一交流電路;一第二開關,其為一閘流體開關或一固態開關;及一第二電容器,其串聯於該第二開關後,並聯 連接於該第二交流電路;其中在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第一方向利用該第一開關進行導通該第一電容器,以便由該交流電流對該第一電容器進行充電,因而該閘流體交流開關之電流可快速下降至趨近於零,如此該閘流體交流開關快速截止;或,在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第二方向利用該第二開關進行導通該第二電容器,以便由該交流電流對該第二電容器進行充電,因而該閘流體交流開關之電流可快速下降至趨近於零,如此該閘流體交流開關快速截止。
本發明較佳實施例之該閘流體交流開關具有一第一交流電路端及一第二交流電路端,且該閘流體交流開關連接於第一交流電路及第二交流電路之間。
本發明較佳實施例選擇該第一電容器之兩端並聯連接一第一放電電路,且該第一放電電路包含一第一電阻及一第一放電開關之串聯,或選擇該第二電容器之兩端並聯連接一第二放電電路,且該第二放電電路包含一第二電阻及一第二放電開關之串聯。
本發明較佳實施例之該閘流體交流開關另包含一第一機械式開關,且該第一機械式開關並聯連接於該閘流體交流開關,以形成一混合式開關。
本發明較佳實施例之該閘流體交流開關另包含一第二機械式開關,且該第二機械式開關串聯連接至該閘流體交流開關,以形成一隔離型開關。
為了達成上述目的,本發明較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法包含:將一第一閘流體開關元件及一第二閘流體開關元件反向並聯後連接於一第一交流電路及一第二交流電 路之間,且該第一閘流體開關元件及第二閘流體開關元件在反向並聯後形成一閘流體交流開關;將一第一開關及一第一電容器串聯後並聯連接於該第一交流電路;將一第二開關及一第二電容器串聯後並聯連接於該第二交流電路;在該第一閘流體開關元件導通時,經由該第一閘流體開關元件進行供應一交流電流之一第一方向電流;在該第二閘流體開關元件導通時,經由該第二閘流體開關元件產生該交流電流之一第二方向電流;在該第一閘流體開關元件需截止時,利用該第一開關進行導通該第一電容器,以便由該交流電流之第一方向電流對該第一電容器進行充電,因而該第一閘流體開關元件之電流可快速下降至趨近於零,如此該第一閘流體開關元件可快速截止;在該第二閘流體開關元件需截止時,利用該第二開關進行導通該第二電容器,以便由該交流電流之第二方向電流對該第二電容器進行充電,因而該第二閘流體開關元件之電流可快速下降至趨近於零,如此該第二閘流體開關元件可快速截止。
本發明較佳實施例之該閘流體交流開關具有一第一交流電路端及一第二交流電路端,且該閘流體交流開關連接於第一交流電路及第二交流電路之間。
本發明較佳實施例選擇該第一電容器之兩端並聯連接一第一放電電路,且該第一放電電路包含一第一電阻及一第一放電開關之串聯,或選擇該第二電容器之兩端並聯連接一第二放電電路,且該第二放電電路包含一第二電阻及一第二放電開關之串聯。
本發明較佳實施例之該閘流體交流開關另包 含一第一機械式開關,且該第一機械式開關並聯連接於該閘流體交流開關,以形成一混合式開關。
本發明較佳實施例之該閘流體交流開關另包含一第二機械式開關,且該第二機械式開關串聯連接至該閘流體交流開關,以形成一隔離型開關。
1‧‧‧第一交流電路
2‧‧‧第二交流電路
10‧‧‧閘流體交流開關
10’‧‧‧閘流體交流開關
20a‧‧‧第一開關
20b‧‧‧第二開關
21a‧‧‧第一電容器
21b‧‧‧第二電容器
31a‧‧‧第一電阻
31b‧‧‧第二電阻
32a‧‧‧第一放電開關
32b‧‧‧第二放電開關
50a‧‧‧第一旁路開關
50b‧‧‧第二旁路開關
61‧‧‧第一機械式開關
62‧‧‧第二機械式開關
第1圖:本發明第一較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之架構示意圖。
第2圖:本發明第二較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之架構示意圖。
第3圖:本發明第三較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之架構示意圖。
為了充分瞭解本發明,於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明,但其並非用以限定本發明。
本發明較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法適用於各種交流開關裝置,例如:閘流體交流開關、隔離式閘流體交流開關、混合式閘流體交流開關或其它交流開關,但其並非用以限制本發明之範圍。另外,本發明較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法適合應用於各種交流電源或各種交流電源配電系統,例如:市電,但其並非用以限制本發明之應用範圍。
第1圖揭示本發明第一較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之架構示意圖,其僅以適當縮小比例符號及形狀表示其裝置之技術特徵,但其並非用以限定本發明之規格尺寸範圍。請參照第1圖所示,本發明第一較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置包含一閘流 體交流開關10、一第一開關20a、一第二開關20b、一第一電容器21a及一第二電容器21b。該閘流體交流開關10包含一第一閘流體開關元件SCR4及一第二閘流體開關元件SCR3,且該第一閘流體開關元件SCR4及第二閘流體開關元件SCR3反向並聯。該閘流體交流開關之快速截止裝置連接於一第一交流電路1〔例如:交流電源〕及一第二交流電路2〔例如:負載〕之間。
請再參照第1圖所示,舉例而言,該閘流體交流開關10具有一第一交流電路端及一第二交流電路端。該閘流體交流開關10連接至該第一交流電路1,以便在該閘流體交流開關10之第一閘流體開關元件SCR4及第二閘流體開關元件SCR3導通時,該第一交流電路1經由該閘流體交流開關10進行供應一交流電流至該第二交流電路2。流經該閘流體交流開關10為一交流電流,且該交流電流為雙向性。該第一閘流體開關元件SCR4導通一第一方向〔自該閘流體交流開關10之第一交流電路端至第二交流電路端之方向〕之電流;反之,該第二閘流體開關元件SCR3導通一第二方向〔自該閘流體交流開關10之第二交流電路端至第一交流電路端之方向〕之電流。
請再參照第1圖之左側部分所示,舉例而言,該第一開關20a選自一閘流體開關或一固態開關。將該第一開關20a及第一電容器21a串聯後,將該第一開關20a及第一電容器21a之串聯電路再並聯連接於該第一交流電路1及閘流體交流開關10之間。該第一開關20a串接於該第一電容器21a,以便該第一開關20a控制該第一電容器21a。
請再參照第1圖之右側部分所示,相對的,舉例而言,該第二開關20b選自一閘流體開關或一固態開關。將該第二開關20b及第二電容器21b串聯後,將該第 二開關20b及第二電容器21b之串聯電路再並聯連接於該閘流體交流開關10及第二交流電路2之間。該第二開關20b串接於該第二電容器21b,以便該第二開關20b控制該第二電容器21b。
請再參照第1圖所示,在該閘流體交流開關10之第一閘流體開關元件SCR4需截止時,利用該第一開關20a進行導通該第一電容器21a。在導通該第一開關20a時,該第一電容器21a之初始電壓為0伏特。此時,導引該交流電流之第一方向電流對該第一電容器21a進行充電,使流經該第一閘流體開關元件SCR4之電流瞬間下降並趨近於0安培,以快速截止該第一閘流體開關元件SCR4,如此在該交流電流之第一方向上可快速截止該閘流體交流開關10。
請再參照第1圖所示,相對的,在該閘流體交流開關10之第二閘流體開關元件SCR3需截止時,利用該第二開關20b進行導通該第二電容器21b。在導通該第二開關20b時,該第二電容器21b之初始電壓為0伏特。此時,導引該交流電流之第二方向電流對該第二電容器21b進行充電,使流經該第二閘流體開關元件SCR3之電流瞬間下降趨近於0安培,以快速截止該第二閘流體開關元件SCR3,如此在該交流電流之第二方向上可快速截止該閘流體交流開關10。
第2圖揭示本發明第二較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之架構示意圖,其對應於第1圖之閘流體交流開關之快速截止裝置及其相關操作。請參照第2圖所示,相對於第一實施例,本發明第二較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置包含一閘流體交流開關10、一第一開關20a、一第二開關20b、一第一電容器21a、一第二電容器21b、一第一電阻31a、一第二電阻31b、一 第一放電開關32a、一第二放電開關32b、一第一旁路開關50a及一第二旁路開關50b。該閘流體交流開關10包含一第一閘流體開關元件SCR4及一第二閘流體開關元件SCR3,且該第一閘流體開關元件SCR4及第二閘流體開關元件SCR3反向並聯。該閘流體交流開關之快速截止裝置連接於一第一交流電路1及一第二交流電路2之間。
請再參照第2圖所示,舉例而言,該閘流體交流開關10具有一第一交流電路端及一第二交流電路端。該閘流體交流開關10連接至該第一交流電路1,以便在該閘流體交流開關10之第一閘流體開關元件SCR4及第二閘流體開關元件SCR3導通時,該第一交流電路1經由該閘流體交流開關10進行供應一交流電流至該第二交流電路2。流經該閘流體交流開關10為一交流電流,且該交流電流為雙向性。該第一閘流體開關元件SCR4導通一第一方向〔自該閘流體交流開關10之第一交流電路端至第二交流電路端之方向〕之電流;反之,該第二閘流體開關元件SCR3導通一第二方向〔自該閘流體交流開關10之第二交流電路端至第一交流電路端之方向〕之電流。
請再參照第2圖之左側部分所示,舉例而言,該第一開關20a選自一閘流體開關或一固態開關。該第一開關20a及第一電容器21a串聯後並聯連接於該第一交流電路1及閘流體交流開關10之間,而該第一開關20a串接於該第一電容器21a,以便該第一開關20a控制該第一電容器21a。該第一電阻31a及第一放電開關32a形成串聯或其它連接方式。該第一電容器21a之兩端並聯該第一電阻31a及第一放電開關32a之串聯電路。
請再參照第2圖之右側部分所示,相對的,舉例而言,該第二開關20b選自一閘流體開關或一固態開關。該第二開關20b及第二電容器21b串聯後並聯連接於 該閘流體交流開關10及第二交流電路2之間,而該第二開關20b串接於該第二電容器21b,以便該第二開關20b控制該第二電容器21b。該第二電阻31b及第二放電開關32b形成串聯或其它連接方式。該第二電容器21b之兩端並聯該第二電阻31b及第二放電開關32b之串聯電路。
請再參照第2圖所示,在該閘流體交流開關10之第一閘流體開關元件SCR4需截止時,利用該第一開關20a進行導通該第一電容器21a。在導通該第一開關20a時,該第一電容器21a之初始電壓為0伏特。此時,導引流經該第一閘流體開關元件SCR4之電流改對該第一電容器21a進行充電,使流經該第一閘流體開關元件SCR4之電流瞬間下降至趨近於0安培,以快速截止該第一閘流體開關元件SCR4,如此該閘流體交流開關10快速截止。
請再參照第2圖所示,在該閘流體交流開關10截止後,將該第一開關20a斷開。此時,該第一電容器21a之兩端存在一電壓,將該第一放電開關32a導通,如此該第一電容器21a經該第一電阻31a進行放電,直至在該第一電容器21a之電能完全釋放後,將該第一放電開關32a截止,以便該閘流體交流開關10在下次進行截止操作時,該第一電容器21a之電壓可維持為0伏特。由於在該第二交流電路2上存在雜散電感,當該閘流體交流開關10快速截止時,在該閘流體交流開關10上產生感應高電壓。由於該高電壓可能破壞該閘流體交流開關10,因此在該第二開關20b並聯該第一旁路開關50a。該第一旁路開關50a為一閘流體開關或一固態開關,且該第一旁路開關50a反向並聯至該第二開關20b。當該第一開關20a動作截止該閘流體交流開關10時,該第一旁路開關50a同時動作。當該閘流體交流開關10之第一閘流體開關元件SCR4瞬間截止時,該第二交流電路2上存在雜散電感之電流可流經由該第一 旁路開關50a,再經由該第二電容器21b形成一迴路,如此可加速該第一閘流體開關元件SCR4截止動作,並防止該閘流體交流開關10之兩端因開關截止感應高壓而造成損壞。
請再參照第2圖所示,相對的,在該閘流體交流開關10之第二閘流體開關元件SCR3需截止時,利用該第二開關20b進行導通該第二電容器21b。在導通該第二開關20b時,該第二電容器21b之初始電壓為0伏特。此時,導引流經該第二閘流體開關元件SCR3之電流改對該第二電容器21b進行充電,使流經該第二閘流體開關元件SCR3之電流瞬間下降趨近於0安培,以快速截止該第二閘流體開關元件SCR3,如此該閘流體交流開關10快速截止。
請再參照第2圖所示,在該第二電容器21b之兩端並聯該第二電阻31b及第二放電開關32b之串聯電路。在該閘流體交流開關10截止後,將該第二開關20b斷開。此時,該第二電容器21b之兩端存在一電壓,將該第二放電開關32b導通,該第二電容器21b經該第二電阻31b進行放電,直至在第二電容器21b之電能完全釋放後,將該第二放電開關32b截止,以便提供該閘流體交流開關10在下次進行截止操作時,該第二電容器21b之電壓可維持為0伏特。
請再參照第2圖所示,由於在該第一交流電路1上存在雜散電感,當該閘流體交流開關10快速截止時,在該閘流體交流開關10上會感應高電壓。由於該高電壓可能破壞該閘流體交流開關10,因此在該第一開關20a並聯該第二旁路開關50b。該第二旁路開關50b為一閘流體開關或一固態開關,且該第二旁路開關50b反向並聯至該第一開關20a。當該第二開關20b動作截止該閘流體交流開關10時,該第二旁路開關50b同時動作。當該閘流體交流開 關10之第二閘流體開關元件SCR3瞬間截止時,該第一交流電路1上存在雜散電感之電流可流經該第二旁路開關50b,再經由該第一電容器21a形成一迴路,如此可加速該第二閘流體開關元件SCR3截止動作,並防止該閘流體交流開關10之兩端因開關截止感應高壓而造成損壞。
第3圖揭示本發明第三較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置之架構示意圖,其對應於第2圖之閘流體交流開關之快速截止裝置及其相關操作。請參照第3圖所示,相對於第二實施例,本發明第三較佳實施例之閘流體交流開關之快速截止裝置包含一閘流體交流開關10’、一第一開關20a、一第二開關20b、一第一電容器21a、一第二電容器21b、一第一電阻31a、一第二電阻31b、一第一放電開關32a、一第二放電開關32b、一第一旁路開關50a、一第二旁路開關50b、一第一機械式開關61及一第二機械式開關62。該第一機械式開關61與該閘流體交流開關10’並聯可組成一混合式開關〔hybrid switch〕,而該第二機械式開關62與該閘流體交流開關10’串聯可組成一隔離型開關。
前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵,該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施;因此,本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。
1‧‧‧第一交流電路
2‧‧‧第二交流電路
10‧‧‧閘流體交流開關
20a‧‧‧第一開關
20b‧‧‧第二開關
21a‧‧‧第一電容器
21b‧‧‧第二電容器

Claims (14)

  1. 一種閘流體交流開關之快速截止裝置,其包含:一閘流體交流開關,其連接於一第一交流電路及一第二交流電路之間,以便在該閘流體交流開關導通時,經由該閘流體交流開關進行供應一交流電流;一第一開關;一第一電容器,其串聯於該第一開關,將該第一開關及第一電容器之一串聯電路並聯連接於該第一交流電路;一第二開關;及一第二電容器,其串聯於該第二開關,將該第二開關及第二電容器之一串聯電路並聯連接於該第二交流電路;其中在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第一方向利用該第一開關進行導通該第一電容器,以便由該交流電流對該第一電容器進行充電,如此該閘流體交流開關之電流截止;或,在該閘流體交流開關需截止時,依該交流電流之一第二方向利用該第二開關進行導通該第二電容器,以便由該交流電流對該第二電容器進行充電,如此該閘流體交流開關之電流截止。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置,其中選擇該第一電容器之兩端並聯一第一放電電路,且該第一放電電路包含一第一電阻及一第一放電開關之串聯,或選擇該第二電容器之兩端並聯一第二放電電路,且該第二放電電路包含一第二電阻及一第二放電開關之串聯。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置,其中選擇另包含一旁路開關反向並聯至該第一開關,且該旁路開關為一閘流體開關或一固態開關,或選擇另包含一旁路開關反向並聯至該第二開關,且該旁路開關為一閘流體開關或一固態開關。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置,其中另包含至少一機械式開關連接於該閘流體交流開關。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置,其中另包含一第一機械式開關及一第二機械式開關連接於該閘流體交流開關。
  6. 依申請專利範圍第5項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置,其中該第一機械式開關並聯於該閘流體交流開關,以組成一混合式開關。
  7. 依申請專利範圍第5項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置,其中該第二機械式開關串聯於該閘流體交流開關,以組成一隔離型開關
  8. 一種閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其包含:將一第一閘流體開關元件及一第二閘流體開關元件連接於一第一交流電路及一第二交流電路之間,且該第一閘流體開關元件及一第二閘流體開關元件反向並聯連接形成一閘流體交流開關;將一第一開關及一第一電容器串聯後,將該第一開關及第一電容器之一串聯電路並聯連接於該第一交流電路及閘流體交流開關之間;將一第二開關及一第二電容器串聯後,將該第二開關及第二電容器之一串聯電路並聯連接於該閘流體交流開關及第二交流電路之間;在該第一閘流體開關元件導通時,經由該第一閘流體開關元件進行供應一交流電流之一第一方向電流;在該第二閘流體開關元件導通時,經由該第二閘流體開關元件產生該交流電流之一第二方向電流;在該第一閘流體開關元件需截止時,利用該第一開關進行導通該第一電容器,以便導引該交流電流之第一方向電 流進行充電該第一電容器,如此可截止該第一閘流體開關元件之電流;在該第二閘流體開關元件需截止時,利用該第二開關進行導通該第二電容器,以便導引該交流電流之第二方向電流進行充電該第二電容器,如此可截止該第二閘流體開關元件之電流。
  9. 依申請專利範圍第8項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其中選擇該第一電容器之兩端並聯一第一放電電路,且該第一放電電路包含一第一電阻及一第一放電開關之串聯,或選擇該第二電容器之兩端連接或並聯一第二放電電路,且該第二放電電路包含一第二電阻及一第二放電開關之串聯。
  10. 依申請專利範圍第8項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其中選擇另包含一旁路開關並聯至該第一開關,或選擇另包含一旁路開關並聯至該第二開關。
  11. 依申請專利範圍第8項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其中該閘流體交流開關另包含至少一機械式開關,且該機械式開關連接於該閘流體交流開關。
  12. 依申請專利範圍第8項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其中該閘流體交流開關另包含一第一機械式開關及一第二機械式開關,且該機械式開關及第二機械式開關連接於該閘流體交流開關。
  13. 依申請專利範圍第12項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其中該第一機械式開關並聯於該閘流體交流開關,以組成一混合式開關。
  14. 依申請專利範圍第12項所述之閘流體交流開關之快速截止裝置之操作方法,其中該第二機械式開關串聯於該閘流體交流開關,以組成一隔離型開關。
TW103130238A 2014-09-02 2014-09-02 閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法 TWI533603B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103130238A TWI533603B (zh) 2014-09-02 2014-09-02 閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法
CN201410599259.2A CN105634455B (zh) 2014-09-02 2014-10-30 闸流体交流开关的快速截止装置及其操作方法
US14/587,307 US9490801B2 (en) 2014-09-02 2014-12-31 Rapid cutoff device and operation method for SCR AC switches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103130238A TWI533603B (zh) 2014-09-02 2014-09-02 閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201611518A true TW201611518A (zh) 2016-03-16
TWI533603B TWI533603B (zh) 2016-05-11

Family

ID=55403756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103130238A TWI533603B (zh) 2014-09-02 2014-09-02 閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9490801B2 (zh)
CN (1) CN105634455B (zh)
TW (1) TWI533603B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9998116B2 (en) 2015-08-03 2018-06-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Auxiliary commutated silicon-controlled rectifier circuit methods and systems
US10103729B2 (en) * 2016-09-28 2018-10-16 Rockwell Automation Technologies, Inc. Auxiliary commutated silicon-controlled rectifier circuit methods and systems
CN107659162B (zh) * 2017-09-20 2021-09-03 中国电力科学研究院 一种基于晶闸管的交流快速开关装置及其控制方法
US11863062B2 (en) * 2018-04-27 2024-01-02 Raytheon Company Capacitor discharge circuit
EP3691067A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Gleichspannungsschalter

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3763395A (en) * 1971-07-30 1973-10-02 Rca Corp Interference suppression circuits
JPS5250673B2 (zh) * 1973-09-14 1977-12-26
SU608264A1 (ru) * 1977-01-26 1978-05-25 Предприятие П/Я А-7147 Тиристорный выключатель переменного тока
US4302687A (en) * 1978-04-20 1981-11-24 Nippon Electric Co., Ltd. Semiconductor switch
US4876468A (en) * 1986-10-16 1989-10-24 Square D Company Thyristor driver turn-off circuit
DE3739623C1 (de) * 1987-11-23 1988-07-28 Bosch Gmbh Robert Ansteuerschaltung fuer Triacs
FR2767615B1 (fr) * 1997-08-22 2000-02-04 Legrand Sa Montage va-et-vient electronique
FR2795254B1 (fr) * 1999-06-18 2002-08-16 St Microelectronics Sa Commutateur bidirectionnel haute tension bistable
KR100896139B1 (ko) * 2001-08-13 2009-05-12 인덕토썸코오퍼레이션. 고장 내성 전력 공급 장치
KR100434153B1 (ko) 2002-04-12 2004-06-04 엘지산전 주식회사 하이브리드 직류 전자 접촉기
CN1464611A (zh) * 2002-06-18 2003-12-31 盈正豫顺电子股份有限公司 混合型电力电容器开关模组
CN101345419B (zh) * 2008-05-14 2011-06-01 西安交通大学 串联电压质量调节器及快速投入和切除方法
US8008866B2 (en) * 2008-09-05 2011-08-30 Lutron Electronics Co., Inc. Hybrid light source
JP5501667B2 (ja) 2009-06-17 2014-05-28 パナソニック株式会社 交流・直流両用スイッチ
CN202978722U (zh) * 2012-12-12 2013-06-05 浙江海得新能源有限公司 一种基于晶闸管的交流开关功率模块
CN103457257B (zh) * 2013-08-16 2016-08-10 国家电网公司 一种多端直流系统用直流断路器及其控制方法
TWI528714B (zh) * 2014-08-25 2016-04-01 盈正豫順電子股份有限公司 閘流體直流開關之快速截止裝置及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI533603B (zh) 2016-05-11
US20160065209A1 (en) 2016-03-03
CN105634455A (zh) 2016-06-01
CN105634455B (zh) 2018-10-02
US9490801B2 (en) 2016-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI533603B (zh) 閘流體交流開關之快速截止裝置及其操作方法
CN104779593B (zh) 一种直流固态断路器及其控制方法
US9948089B2 (en) DC circuit breaker device
CN105917431B (zh) 用于切换直流电流的装置
CN106663557B (zh) 用于中断直流电流的分离开关
CN105474546B (zh) 半导体开关电路
CN106104993A (zh) 电力用半导体元件的驱动电路
US20180138687A1 (en) Hybrid circuit breaker having a bridge induction transfer structure
CN110808572A (zh) 开关装置
CN107791844A (zh) 电流中断装置、电池系统、控制器和分离通过电流的方法
Meckler et al. Hybrid switches in protective devices for low-voltage DC grids at commercial used buildings
CN106356817A (zh) 一种桥式双向无弧直流断路器
JP2017191764A (ja) 無アーク電流接続装置
JP2017126544A (ja) 無アーク電流開閉装置
TWI528714B (zh) 閘流體直流開關之快速截止裝置及其操作方法
CN105281287B (zh) 一种基于晶闸管的具备双向阻断功能的直流断路器拓扑
US10236682B2 (en) Inrush current free switching apparatus and control method thereof
CN104979851B (zh) 一种开关电路及其控制方法
CN106300376B (zh) 无涌流投切装置及其控制方法
CN106300237A (zh) 一种磁脉冲转移式无弧直流断路器
CN105306030A (zh) 一种用于交流固态功率控制器的主功率电路
JP5775326B2 (ja) Led点灯回路
CN108322081A (zh) 高压脉冲输出电路、方法及尾气清除设备
JP2017059513A (ja) 再起電圧制御装置
Tang et al. Multi-stage DC hybrid switch with slow switching