一种热受控开关、复合功率器件及电力电子变换器的制作方法

本申请涉及电力电子，特别涉及一种热受控开关、复合功率器件及电力电子变换器。

背景技术：

1、由于功率半导体的可靠性问题关系到电力电子变换器的可靠运行，所以实际电力电子产品中通常会配有相应的电流、电压和温度等相关保护；但功率半导体在实际的工作中，仍然存在出现异常导致损耗增大进而引起起火燃烧的严重事故。

2、当前针对单一器件的温度保护，常通过热敏电阻等温度传感器，将热量转化为电信号，再进行保护；这样的保护结构虽然配置灵活，但其必须设置相应的供电才能正常工作，而且所需器件较多，较为复杂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种热受控开关、复合功率器件及电力电子变换器，无需供电，且仅采用单一的热受控开关即可实现相应的温度保护。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、本申请第一方面提供了一种热受控开关，包括：弹性导电结构、至少两个电流触点和至少一个导热体及其对应热敏触点；其中，

4、所述弹性导电结构的一端连接一个所述电流触点的内侧；

5、所述弹性导电结构上设置有卡限端，与对应所述导热体的一端相抵；

6、所述导热体的另一端固定于相应所述热敏触点的内侧；

7、所述导热体用于接收相应所述热敏触点的热量传导，并在其接收热量大于预设量时发生形变，释放对于相应所述卡限端的卡限作用，使所述弹性导电结构的另一端接触或离开另一个所述电流触点的内侧。

8、可选的，所述弹性导电结构，包括：导电结构件和弹簧；

9、所述导电结构件的第一端用于连接相应所述电流触点的内侧；

10、所述导电结构件上设置有所述卡限端，所述导热体与所述卡限端相抵时所述弹簧处于收缩状态，所述导热体释放所述卡限端时所述弹簧处于舒张状态；

11、所述导电结构件的第二端用于接触或离开相应所述电流触点的内侧。

12、可选的，所述导电结构件包括两个活动连接的腔体，使所述导电结构件的长度可变；所述弹簧沿所述导电结构件的长度方向设置于所述导电结构件内部，所述弹簧的两端分别与所述导电结构件的两端内侧相抵；或者，

13、所述导电结构件的第一端与相应所述电流触点的内侧通过导电软体连接；所述弹簧缠绕于所述导电结构件的外侧，且一端固定于所述热受控开关内的预设位置，另一端固定于所述导电结构件上。

14、可选的，所述热敏触点的个数为两个，所述弹性导电结构还包括：平衡组件和内部触点；

15、所述导电结构件的第二端，通过所述内部触点接触或离开相应所述电流触点的内侧；当所述内部触点接触相应所述电流触点时，所述弹性导电结构实现两个所述电流触点之间的电流流通；

16、所述导电结构件的第二端还与所述平衡组件的内侧相抵，所述平衡组件的外侧两端分别提供一个相应的所述卡限端。

17、可选的，所述平衡组件，包括：平衡支点和平衡挡板；

18、所述导电结构件的第二端通过所述平衡支点抵接所述平衡挡板的一面；

19、所述平衡挡板的另一面两端分别作为相应的所述卡限端。

20、可选的，所述导热体为l型，其一部分用于发生形变以及连接相应所述热敏触点，其另一部分用于与对应所述卡限端相抵；或者，

21、所述导热体为z型，其中间部分用于发生形变，其两个端部分别用于连接相应所述热敏触点以及与对应所述卡限端相抵。

22、可选的，所述导热体为双金属片。

23、本申请第二方面提供了一种复合功率器件，包括：至少一个功率器件及如上述第一方面任一种所述的热受控开关；

24、所述功率器件设置于所述热受控开关相应热敏触点外侧的预设范围内。

25、可选的，所述功率器件与相应所述热敏触点抵接。

26、本申请第三方面提供了一种电力电子变换器，包括：主电路和至少一个如上述第一方面任一种所述的热受控开关；所述主电路中的功率器件，设置于所述热受控开关相应热敏触点外侧的预设范围内；

27、或者，其主电路中的功率器件为如上述第二方面所述的复合功率器件。

28、可选的，所述热受控开关通过自身两个电流触点，与相应功率器件串联连接，以使相应功率器件出现热失控现象时截断相应故障电流；或者，

29、所述热受控开关通过自身两个电流触点，与相应功率器件或其电源并联连接，以使相应功率器件出现热失控现象时旁路相应故障电流。

30、可选的，所述功率器件通过自身的壳体或散热器，与相应所述热敏触点抵接。

31、本申请提供的热受控开关，其弹性导电结构的一端连接一个电流触点的内侧，该弹性导电结构上设置有卡限端，与相应导热体的一端相抵；导热体的另一端固定于相应热敏触点的内侧，当导热体接收相应热敏触点的热量大于预设量时会发生形变，释放对于相应卡限端的卡限作用，使弹性导电结构的另一端接触或离开另一个电流触点的内侧，进而使相应两个电流触点之间的通断状态发生变化、其所接外部回路中产生相应的电信号、实现温度保护；也即，本申请无需供电，且仅通过单一的热受控开关即可实现相应的温度保护。

技术特征：

1.一种热受控开关，其特征在于，包括：弹性导电结构、至少两个电流触点和至少一个导热体及其对应热敏触点；其中，

2.根据权利要求1所述的热受控开关，其特征在于，所述弹性导电结构，包括：导电结构件和弹簧；

3.根据权利要求2所述的热受控开关，其特征在于，所述导电结构件包括两个活动连接的腔体，使所述导电结构件的长度可变；所述弹簧沿所述导电结构件的长度方向设置于所述导电结构件内部，所述弹簧的两端分别与所述导电结构件的两端内侧相抵；或者，

4.根据权利要求2所述的热受控开关，其特征在于，所述热敏触点的个数为两个，所述弹性导电结构还包括：平衡组件和内部触点；

5.根据权利要求4所述的热受控开关，其特征在于，所述平衡组件，包括：平衡支点和平衡挡板；

6.根据权利要求1至5任一项所述的热受控开关，其特征在于，所述导热体为l型，其一部分用于发生形变以及连接相应所述热敏触点，其另一部分用于与对应所述卡限端相抵；或者，

7.根据权利要求6所述的热受控开关，其特征在于，所述导热体为双金属片。

8.一种复合功率器件，其特征在于，包括：至少一个功率器件及如权利要求1至7任一项所述的热受控开关；

9.根据权利要求8所述的复合功率器件，其特征在于，所述功率器件与相应所述热敏触点抵接。

10.一种电力电子变换器，其特征在于，包括：主电路和至少一个如权利要求1至7任一项所述的热受控开关；所述主电路中的功率器件，设置于所述热受控开关相应热敏触点外侧的预设范围内；

11.根据权利要求10所述的电力电子变换器，其特征在于，所述热受控开关通过自身两个电流触点，与相应功率器件串联连接，以使相应功率器件出现热失控现象时截断相应故障电流；或者，

12.根据权利要求10或11所述的电力电子变换器，其特征在于，所述功率器件通过自身的壳体或散热器，与相应所述热敏触点抵接。

技术总结
本申请提供一种热受控开关、复合功率器件及电力电子变换器，该热受控开关中，其弹性导电结构的一端连接一个电流触点的内侧，该弹性导电结构上设置有卡限端，与相应导热体的一端相抵；导热体的另一端固定于相应热敏触点的内侧，当导热体接收相应热敏触点的热量大于预设量时会发生形变，释放对于相应卡限端的卡限作用，使弹性导电结构的另一端接触或离开另一个电流触点的内侧，进而使两个电流触点之间的通断状态发生变化、其所接外部回路中产生相应的电信号、实现温度保护；也即，本申请无需供电，且仅通过单一的热受控开关即可实现相应的温度保护。

技术研发人员：张鹏,俞雁飞,高桪
受保护的技术使用者：阳光电源（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16