实现反时限过流保护的固态开关装置

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实现反时限过流保护的固态开关装置航空航天，反时限过电流保护是指保护电器动作时间随过电流的增大而自动减小的保护。使用在输电线路上的反时限过电流保护，能更快的切除被保护线路首端的故障。本实用新型提供了一种实现反时限过流保护的固态开关装置，其设置在直流电源和负载之间，包括直流检测电路、开关管、比较器、开关管驱动电路和单片机；开关管置于直流电源与负载的功率母线上，电流检测电路与直流电源的母线相连，对直流电源母线电流进行采样检测，输入到比较器；比较器将采样电流与过流保护基准电平进行比较后输出控制信号控制开关管驱动电路，当检测电流超过过流保护动作值时，驱动信号关闭，开关管断开；其中，所述直流检测电路为一个运算放大器积分电路，积分电路中的电容为3个串联的电容，每一个电容都分别并联一个继电器开关，通过单片机控制三个继电器开关的闭合来实现不同的反时限过流保护的选择。

目录

二、技术要点

（解决的技术难题、技术指标等）

本实用新型提供了一种实现反时限过流保护的固态开关装置，其设置在直流电源和负载之间，包括直流检测电路、开关管、比较器、开关管驱动电路和单片机；开关管置于直流电源与负载的功率母线上，电流检测电路与直流电源的母线相连，对直流电源母线电流进行采样检测，输入到比较器；比较器将采样电流与过流保护基准电平进行比较后输出控制信号控制开关管驱动电路，当检测电流超过过流保护动作值时，驱动信号关闭，开关管断开；其中，所述直流检测电路为一个运算放大器积分电路，积分电路中的电容为3个串联的电容，每一个电容都分别并联一个继电器开关，通过单片机控制三个继电器开关的闭合来实现不同的反时限过流保护的选择。

三、成果形式

（专利、著作权、新产品、新技术等）

专利

四、应用领域及应用场景

航空航天，反时限过电流保护是指保护电器动作时间随过电流的增大而自动减小的保护。使用在输电线路上的反时限过电流保护，能更快的切除被保护线路首端的故障。

五、当前应用成效

常用的固态开关兼具过流保护功能，原理如附图1所示。将开关管置于直流电源与负载的功率母线上，同时对母线电流进行检测，当检测电流超过过流保护动作值时，驱动信号关闭，开关管断开，借此可避免电源、负载的损坏。但特殊工况下，需要开关管具备类似熔断丝的I2T反时限过流保护特性，该固态开关无法满足此特性。

六、应用推广的领域和场景

本实用新型提供了一种实现反时限过流保护的固态开关装置，其设置在直流电源和负载之间，包括直流检测电路、开关管、比较器、开关管驱动电路和单片机；开关管置于直流电源与负载的功率母线上，电流检测电路与直流电源的母线相连，对直流电源母线电流进行采样检测，输入到比较器；比较器将采样电流与过流保护基准电平进行比较后输出控制信号控制开关管驱动电路，当检测电流超过过流保护动作值时，驱动信号关闭，开关管断开；其中，所述直流检测电路为一个运算放大器积分电路，积分电路中的电容为3个串联的电容，每一个电容都分别并联一个继电器开关，通过单片机控制三个继电器开关的闭合来实现不同的反时限过流保护的选择。

七、应用推广的价值和前景

（产业带动能力、效率提升能力、市场规模等）

固态开关与传统机械式触电开关相比，具有寿命长、防浪涌以及分合速度快等优点，固态开关主要由晶闸管、IGBT\GTR、MOSFET等电子元器件组成。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的固态开关装置，利用RC运算放大器积分电路实现了反时限过流保护功能，通过对RC运算放大器积分电路中电容C的改进，将电容C配置为多个串联的电容，每一个电容分别并联一个继电器开关，通过单片机控制继电器开关的闭合实现了不同保护延迟的反时限过流保护的选择。本实用新型的实现反时限过流保护的固态开关装置实现的功能多但成本较低，具有很好的推广应用前景。

八、技术优化的方向和途径

在应用中进一步优化技术。