KR102600048B1 - bi-directional solid state circuit breaker and control method thereof - Google Patents

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KR102600048B1
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김진홍
박준성
현병조
노용수
박상민
주동명
황대연
양형규
최준혁
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한국전자기술연구원
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    • H03K17/08116Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit in composite switches

Abstract

본 발명은 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 전원과 부하 사이에 연결되는 양방향 반도체 차단기에 있어서, 서로 병렬로 연결되는 제1 및 2 반도체 스위치를 포함하는 주 회로부, 상기 전원과 상기 제1 반도체 스위치의 제1 단자에 각각 음극과 양극이 연결된 제1 다이오드 및 상기 전원과 상기 제1 반도체 스위치의 제2 단자에 각각 양극과 음극이 연결된 제2 다이오드를 포함하는 제1 회로라인, 상기 제2 반도체 스위치의 제1 단자와 상기 부하에 각각 양극과 음극이 연결된 제3 다이오드 및 상기 제2 반도체 스위치의 제2 단자와 상기 부하에 각각 음극과 양극이 연결된 제4 다이오드를 포함하는 제2 회로라인 및 상기 주 회로부의 도통을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 주 회로부의 출력 전류 또는 온도 중 적어도 하나에 기초하여 기설정된 조건에 따라 상기 주 회로부의 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a bidirectional semiconductor circuit breaker and a method for controlling the same. In the bidirectional semiconductor circuit breaker connected between a power source and a load, a main circuit unit including first and second semiconductor switches connected in parallel with each other, the power source and the first A first circuit line including a first diode with a cathode and an anode connected to a first terminal of a semiconductor switch, and a second diode with an anode and a cathode connected to the power source and a second terminal of the first semiconductor switch, respectively, the second circuit line A second circuit line including a third diode whose anode and cathode are connected to the first terminal of the semiconductor switch and the load, respectively, and a fourth diode whose cathode and anode are connected to the second terminal of the second semiconductor switch and the load, respectively, and A control unit that controls conduction of the main circuit unit, wherein the control unit controls conduction of the first to second semiconductor switches of the main circuit unit according to preset conditions based on at least one of an output current or temperature of the main circuit unit. It is characterized by

Description

양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법{bi-directional solid state circuit breaker and control method thereof}Bi-directional solid state circuit breaker and control method thereof}

본 발명은 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 대전류 배전망 시스템의 부하를 개폐하고, 사고시 빠른 차단이 가능한 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bidirectional semiconductor circuit breaker and a control method thereof, and more specifically, to a bidirectional semiconductor circuit breaker and a control method thereof that open and close the load of a high-current distribution network system and enable rapid shutoff in the event of an accident.

기존의 배전망에는 기계식 차단기가 주로 활용되고 있다. 기계식 차단기의 경우 사고 전류 발생 시 차단기가 동작하기 위해서 일정 값 이상의 전류가 일정 시간동안 흘러야 한다. 이에 따라, 이 일정 시간동안 버틸 수 있도록 한류 기능이 포함된 전력변환기 또는 별도의 장치가 필요하다.Mechanical breakers are mainly used in existing distribution networks. In the case of a mechanical breaker, a current exceeding a certain value must flow for a certain period of time in order for the breaker to operate when a fault current occurs. Accordingly, a power converter or a separate device with a current limiting function is needed to withstand this certain period of time.

또한, 기존의 기계식 차단기의 경우 개폐 동작의 횟수에 따라 접점이 소모되어 차단기 기능이 저하될 수 있으며, 양방향의 차단 및 보호 동작을 위해서 별도의 양방향 계전기가 필요하다. In addition, in the case of existing mechanical breakers, the contact points may be consumed depending on the number of opening and closing operations, which may deteriorate the breaker function, and a separate two-way relay is required for two-way blocking and protection operations.

뿐만 아니라, 직류 배전망에서는 기존 AC 배전망과 다르게 아크(arc)에 대한 문제가 존재한다. 따라서, 기존의 기계식 AC 차단기를 차용하여 활용할 수 없으며 아크 소호 장치가 추가되어야 한다. 이는 부피가 커지는 문제점을 발생시킬 수 있다. 또한 직류배전의 경우 전력 변환장 등의 보호 동작이 기계식 차단기의 동작보다 선제적으로 빠르게 동작하기 때문에 이에 따라 불필요한 배전망이 차단되는 상황이 발생하기도 한다. 따라서, 빠른 응답 속도를 가지면서 아크가 발생하지 않는 반도체 차단기가 필요하다.In addition, unlike existing AC distribution networks, problems with arcs exist in DC distribution networks. Therefore, the existing mechanical AC breaker cannot be used and an arc extinguishing device must be added. This may cause the problem of increased volume. Additionally, in the case of direct current distribution, protection operations such as power conversion fields operate preemptively and faster than mechanical circuit breakers, resulting in situations where unnecessary distribution networks are blocked. Therefore, a semiconductor circuit breaker that has a fast response speed and does not generate arcs is needed.

한국 공개특허공보 제10-2022-0131731호("반도체를 이용한 회로 차단기 및 그 제어 방법". 공고일 2022.09.29.)Korean Patent Publication No. 10-2022-0131731 (“Circuit breaker using a semiconductor and its control method”. Announcement date 2022.09.29.)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법의 목적은, 반도체 기반 양방향 차단기로 직류 수용가 및 고압의 배전망에서도 적용가능하며, 부하 혹은 소스쪽의 사고 상황에서도 빠른 차단을 통한 안전성을 확보할 수 있는 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.The present invention was created to solve the problems described above, and the purpose of the bidirectional semiconductor circuit breaker and its control method according to the present invention is to provide a semiconductor-based bidirectional circuit breaker that can be applied to direct current customers and high-voltage distribution networks, and is applicable to load or high-voltage distribution networks. The aim is to provide a two-way semiconductor circuit breaker and its control method that can ensure safety through quick shutoff even in the event of an accident at the source.

또한, 기존의 반도체 차단기의 경우 반도체 정격으로 인해 대용량 활용에 어려움이 있으나, 본 발명은 전류의 크기 및 온도에 따른 반도체 스위치의 제어를 통해 전류의 분산 및 반도체 스위치 정션 온도의 분산을 통해 반도체 정격 사양 선정 시 기존 대비 낮은 정격 마진 설계 사양의 반도체 스위치 적용이 가능한 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.In addition, in the case of existing semiconductor circuit breakers, it is difficult to utilize large capacities due to the semiconductor rating, but the present invention distributes the current through control of the semiconductor switch according to the size and temperature of the current and distributes the temperature of the semiconductor switch junction to meet the semiconductor rating specifications. At the time of selection, we provide a bidirectional semiconductor breaker and its control method that can be applied to semiconductor switches with lower rating margin design specifications compared to existing ones.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 의한 양방향 반도체 차단기는 전원과 부하 사이에 연결되는 양방향 반도체 차단기에 있어서, 서로 병렬로 연결되는 제1 및 2 반도체 스위치를 포함하는 주 회로부, 상기 전원과 상기 제1 반도체 스위치의 제1 단자에 각각 음극과 양극이 연결된 제1 다이오드 및 상기 전원과 상기 제1 반도체 스위치의 제2 단자에 각각 양극과 음극이 연결된 제2 다이오드를 포함하는 제1 회로라인, 상기 제2 반도체 스위치의 제1 단자와 상기 부하에 각각 양극과 음극이 연결된 제3 다이오드 및 상기 제2 반도체 스위치의 제2 단자와 상기 부하에 각각 음극과 양극이 연결된 제4 다이오드를 포함하는 제2 회로라인 및 상기 주 회로부의 도통을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 주 회로부의 출력 전류 또는 온도 중 적어도 하나에 기초하여 기설정된 조건에 따라 상기 주 회로부의 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 것을 특징으로 한다.A bidirectional semiconductor circuit breaker according to various embodiments of the present invention to solve the problems described above is a bidirectional semiconductor circuit breaker connected between a power source and a load, and includes a main circuit unit including first and second semiconductor switches connected in parallel with each other. , a first diode whose cathode and anode are connected to the power source and the first terminal of the first semiconductor switch, respectively, and a second diode whose anode and cathode are connected to the power source and the second terminal of the first semiconductor switch, respectively. 1 circuit line, a third diode whose anode and cathode are connected to the first terminal of the second semiconductor switch and the load, and a fourth diode whose cathode and anode are connected to the second terminal of the second semiconductor switch and the load, respectively. and a control unit that controls conduction of the main circuit unit and a second circuit line, wherein the control unit controls the first to second circuits of the main circuit unit according to a preset condition based on at least one of the output current or temperature of the main circuit unit. It is characterized by controlling the conduction of a semiconductor switch.

또한, 상기 제 1 내지 2 반도체 스위치에 각각 병렬로 연결되는 제1 내지 2 스너버 회로를 포함하는 스너버(Snubber) 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it may further include a snubber circuit unit including first to second snubber circuits respectively connected in parallel to the first to second semiconductor switches.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 소정 기준인 제1 전류 기준 이하인 경우, 소정 시간 간격으로 상기 제1 내지 2 반도체 스위치가 교대로 도통되도록 제어하고, 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit controls the first to second semiconductor switches to be alternately conducted at predetermined time intervals when the output current of the first semiconductor switch is less than or equal to the first current reference, which is a predetermined reference, and the output of the first semiconductor switch When the current exceeds the first current reference, the first and second semiconductor switches are controlled to conduct in parallel.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과하고 상기 제1 반도체 스위치의 온도가 소정 기준인 제1 온도 기준을 초과할 경우, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. In addition, when the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference and the temperature of the first semiconductor switch exceeds the first temperature reference, which is a predetermined reference, the control unit operates the first and second semiconductor switches. It is characterized in that it is controlled to conduction in parallel.

또한, 상기 제어부는 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되고 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준보다 높은 소정 기준인 제2 전류 기준을 초과하는 경우, 상기 제1 반도체 스위치는 소정 시간 뒤 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the first and second semiconductor switches are conducted in parallel and the output current of the first semiconductor switch exceeds a second current reference, which is a predetermined standard higher than the first current reference, the control unit operates the first semiconductor switch. It is characterized by controlling it to turn off after a predetermined period of time.

또한, 전원과 부하 사이에 연결되고, 제1 내지 2 반도체 스위치를 포함하는 주 회로부를 포함하는 양방향 반도체 차단기의 제어 방법에 있어서, 제어부가 (a) 상기 제1 내지 2 반도체 스위치 중 어느 하나의 반도체 스위치의 출력 전류 및 온도에 기초하여 기설정된 조건의 충족 여부를 판단하는 단계 및 (b) 상기 충족 여부에 따라, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the control method of a bidirectional semiconductor circuit breaker connected between a power source and a load and including a main circuit unit including first to second semiconductor switches, the control unit (a) connects any one of the first to second semiconductor switches It is characterized in that it includes the step of determining whether a preset condition is satisfied based on the output current and temperature of the switch, and (b) controlling conduction of the first to second semiconductor switches depending on whether the condition is satisfied.

또한, 상기 단계 (a)는 (a-1) 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류와 소정 기준인 제1 전류 기준을 비교하는 단계 및 (a-2) 상기 단계 (a-1)의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 반도체 스위치의 온도와 소정 기준인 제1 온도 기준을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, step (a) includes (a-1) comparing the output current of the first semiconductor switch with a first current reference, which is a predetermined reference, and (a-2) comparing the result of step (a-1). Based on this, it is characterized in that it includes the step of comparing the temperature of the first semiconductor switch with a first temperature reference, which is a predetermined reference.

또한, 상기 단계 (a-1)에서 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우, 상기 단계 (a-2)를 수행하며, 상기 단계 (a-2)에서 상기 제1 반도체 스위치의 온도가 소정 기준인 제1 온도 기준을 초과할 경우, 상기 단계 (b)에서 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference in step (a-1), step (a-2) is performed, and in step (a-2), the first semiconductor switch 1 When the temperature of the semiconductor switch exceeds the first temperature standard, the first and second semiconductor switches are controlled to conduct in parallel in step (b).

또한, 상기 단계 (b) 이후, (c) 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류에 기초하여 기설정된 조건이 충족 여부를 판단하는 단계 및 (d) 상기 충족 여부에 따라, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after step (b), (c) determining whether a preset condition is satisfied based on the output current of the first semiconductor switch, and (d) depending on whether the condition is satisfied, the first to second semiconductor switches It is characterized by further comprising the step of controlling the conduction of.

또한, 상기 단계 (c)에서 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준보다 높은 소정 기준인 제2 전류 기준을 초과한 것으로 판단된 경우, 상기 단계 (d)에서 상기 제1 반도체 스위치는 소정 시간 뒤 오프되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when it is determined in step (c) that the output current of the first semiconductor switch exceeds the second current standard, which is a predetermined standard higher than the first current standard, in step (d) the first semiconductor switch is characterized in that it is controlled to turn off after a predetermined time.

또한, 상기 단계 (a-1)에서, 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준 이하인 경우, 소정 시간 간격으로 상기 제1 내지 2 반도체 스위치가 교대로 도통되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Additionally, in step (a-1), when the output current of the first semiconductor switch is less than or equal to the first current reference, the first to second semiconductor switches are controlled to be alternately conducted at predetermined time intervals. .

상기한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 양방향 반도체 차단기 및 그 제어 방법에 의하면, 전류의 크기 및 온도에 따른 반도체 스위치 제어를 통해 전류를 분산하고 반도체 스위치 정션 온도를 분산하여 반도체 정격 사양 선정시 기존 대비 낮은 정격 마진 설계 사양의 반도체 스위치 적용이 가능하다.According to the two-way semiconductor breaker and its control method according to various embodiments of the present invention as described above, the current is distributed through semiconductor switch control according to the size and temperature of the current, and the semiconductor switch junction temperature is distributed to select the semiconductor rating specification. It is possible to apply semiconductor switches with lower rating margin design specifications than before.

또한, 전류의 크기 및 온도에 따라서 낮은 전류에서는 반도체 스위치를 1개씩만 교대로 도통되도록 제어하고, 높은 전류에서는 병렬로 동작되도록 제어하여 손실 저감 및 온도에 따른 반도체 소자 정격 derating 영향을 저감토록 하여 높은 효용성을 갖는 효과가 있다.In addition, depending on the size and temperature of the current, only one semiconductor switch is controlled to be conducted alternately at low currents, and controlled to operate in parallel at high currents to reduce loss and reduce the derating effect of the semiconductor device rating due to temperature. It has a useful effect.

뿐만 아니라, 빠른 응답 속도를 가지고 있으므로, 메인 차단기 및 전력변환장치와 연동하여 배전망의 보호협조 제어에 활용 가능한 효과가 있다. In addition, because it has a fast response speed, it can be used for protection coordination control of the distribution network by linking with the main circuit breaker and power conversion device.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 양방향 반도체 차단기를 도시한 회로도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 양방향 반도체 차단기를 도시한 회로도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 양방향 반도체 차단기의 제어 방법을 도시한 순서도이고,
도 4는 도 3을 구체적으로 도시한 순서도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 전류 크기에 따른 반도체 스위치 파형을 도시한 그래프이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 온도에 따른 반도체 스위치 파형을 도시한 그래프이다.
1 is a circuit diagram showing a bidirectional semiconductor circuit breaker according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a circuit diagram showing a bidirectional semiconductor circuit breaker according to another embodiment of the present invention;
Figure 3 is a flowchart showing a control method of a bidirectional semiconductor circuit breaker according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a flowchart specifically showing Figure 3,
Figure 5 is a graph showing the semiconductor switch waveform according to the current size according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a graph showing a semiconductor switch waveform according to temperature according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention, its operational advantages, and the purpose achieved by practicing the present invention, preferred embodiments of the present invention are illustrated and discussed with reference to them.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 양방향 반도체 차단기를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a bidirectional semiconductor circuit breaker according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 양방향 반도체 차단기(1000)는 전원(10)과 부하(20) 사이에 연결되며, 주 회로부(100), 제1 회로라인(200), 제2 회로라인(300) 및 제어부(미도시)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the bidirectional semiconductor breaker 1000 according to an embodiment of the present invention is connected between the power source 10 and the load 20, and includes a main circuit unit 100 and a first circuit line 200. , a second circuit line 300, and a control unit (not shown).

주 회로부(100)는 제1 내지 2 반도체 스위치를 포함할 수 있으며, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치는 서로 병렬로 연결되어 있다. The main circuit unit 100 may include first to second semiconductor switches, and the first to second semiconductor switches are connected to each other in parallel.

제1 회로라인(200)은 상기 전원(10)과 상기 제1 반도체 스위치(110)의 제1 단자에 각각 음극과 양극이 연결된 제1 다이오드(210) 및 상기 전원(10)과 상기 제1 반도체 스위치(110)의 제2 단자에 각각 양극과 음극이 연결된 제2 다이오드(220)을 포함할 수 있다.The first circuit line 200 is a first diode 210 whose cathode and anode are connected to the first terminal of the power source 10 and the first semiconductor switch 110, respectively, and the power source 10 and the first semiconductor switch. It may include a second diode 220 with an anode and a cathode connected to the second terminal of the switch 110, respectively.

제2 회로라인(300)은 상기 제2 반도체 스위치의 제1 단자와 상기 부하(20)에 각각 양극과 음극이 연결된 제3 다이오드(310) 및 상기 제2 반도체 스위치의 제2 단자와 상기 부하에 각각 음극과 양극이 연결된 제4 다이오드(320)를 포함할 수 있다.The second circuit line 300 is connected to the third diode 310, the anode and cathode of which are connected to the first terminal of the second semiconductor switch and the load 20, respectively, and to the second terminal of the second semiconductor switch and the load. Each may include a fourth diode 320 with a cathode and an anode connected to each other.

제어부는 상기 주 회로부(100)의 도통을 제어할 수 있으며, 구체적으로 상기 주 회로부(100)의 출력 전류 또는 온도 중 적어도 하나에 기초하여 기설정된 조건에 따라 상기 주 회로부(100)의 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어할 수 있다. The control unit may control conduction of the main circuit unit 100, and specifically, the first to fourth circuits of the main circuit unit 100 according to preset conditions based on at least one of the output current or temperature of the main circuit unit 100. 2 Continuity of semiconductor switches can be controlled.

구체적으로, 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 소정 기준인 제1 전류 기준 이하인 경우, 소정 시간 간격으로 상기 제1 내지 2 반도체 스위치가 교대로 도통되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 제1 전류 기준은 derating 설정값을 의미할 수 있다. Specifically, when the output current of the first semiconductor switch is less than or equal to the first current standard, the first to second semiconductor switches may be controlled to be alternately turned on at predetermined time intervals. Additionally, when the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference, the first and second semiconductor switches may be controlled to conduct in parallel. At this time, the first current reference may mean a derating setting value.

보다 구체적으로, 상기 제어부는 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류에 있어서 상기 제1 전류 기준 초과이고, 상기 제1 반도체 스위치의 온도에 있어서 소정 기준인 제1 온도 기준 초과인 경우, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어할 수 있다. 상기 제1 온도 기준은 derating 설정값을 의미할 수 있다. More specifically, when the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current standard and the temperature of the first semiconductor switch exceeds the first temperature standard, which is a predetermined standard, the first and second Semiconductor switches can be controlled to conduction in parallel. The first temperature standard may mean a derating set value.

이때, 상기 제어부는 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되고 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 제2 전류 기준을 초과할 경우, 상기 제1 반도체 스위치는 소정 시간 뒤 오프되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 전류 기준은 상기 제1 전류 기준보다 높은 소정 기준을 의미하며, 턴-오프(turn-off) 설정값을 의미할 수 있다. At this time, when the first and second semiconductor switches are connected in parallel and the output current of the first semiconductor switch exceeds the second current reference, the control unit may control the first semiconductor switch to be turned off after a predetermined time. The second current standard means a predetermined standard higher than the first current standard, and may mean a turn-off setting value.

이로써, 전류가 커짐에 따라 온도가 상승하여 발생되는 손실을 방지하고, derating 영향을 최소화 할 수 있다. As a result, losses caused by temperature rise as the current increases can be prevented and the derating effect can be minimized.

또한, 상기 제1 회로라인(200) 및 상기 제2 회로라인(300)에 포함된 제1 내지 4 다이오드(210,220,310,320)를 통해 양방향 경로를 확보할 수 있다. In addition, a bidirectional path can be secured through the first to fourth diodes 210, 220, 310, and 320 included in the first circuit line 200 and the second circuit line 300.

이하에서, 본 발명의 일실시예에 의한 양방향 반도체 차단기의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하겠다. Below, the operation of the bidirectional semiconductor breaker according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 주 회로부(100)가 제1 반도체 스위치(110)인

Figure 112022140268885-pat00001
및 제2 반도체 스위치(120)인
Figure 112022140268885-pat00002
를 포함할 때, 본 발명의 양방향 반도체 차단기(1000)는 다음과 같이 동작할 수 있다. For example, as shown in FIG. 1, the main circuit unit 100 is a first semiconductor switch 110.
Figure 112022140268885-pat00001
and a second semiconductor switch 120.
Figure 112022140268885-pat00002
When including, the bidirectional semiconductor circuit breaker 1000 of the present invention can operate as follows.

상기 제어부가 상기 제1 반도체 스위치(110)의 출력 전류를 상기 제1 전류 기준과 비교하고, 상기 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우 상기 제1 반도체 스위치(110)의 온도를 비교할 수 있다. 이때, 상기 제1 반도체 스위치(110)의 온도가 상기 제1 온도 기준을 초과할 경우, 상기 제2 반도체 스위치(120)를 도통시킬 수 있다. The control unit may compare the output current of the first semiconductor switch 110 with the first current reference, and compare the temperature of the first semiconductor switch 110 when the output current exceeds the first current reference. there is. At this time, when the temperature of the first semiconductor switch 110 exceeds the first temperature standard, the second semiconductor switch 120 may be turned on.

상기 제1 반도체 스위치(110)와 상기 제1 온도 기준을 비교한 뒤, 상기 제1 반도체 스위치(110)의 출력 전류를 다시 비교할 수 있다. 이때, 비교 대상은 상기 제2 전류 기준이 될 수 있다. 비교 결과 상기 제1 반도체 스위치(110)의 출력 전류가 상기 제2 전류 기준을 초과할 경우, 상기 제어부는 상기 제1 반도체 스위치(110)의 소손을 방지하기 위해 상기 제2 반도체 스위치(120)의 도통 후 소정 시간 뒤, 상기 제1 반도체 스위치(110)를 턴-오프(turn-off)시킬 수 있다. After comparing the first semiconductor switch 110 and the first temperature reference, the output current of the first semiconductor switch 110 may be compared again. At this time, the comparison object may be the second current reference. As a result of comparison, when the output current of the first semiconductor switch 110 exceeds the second current reference, the control unit operates the second semiconductor switch 120 to prevent damage to the first semiconductor switch 110. After a predetermined time after conduction, the first semiconductor switch 110 can be turned off.

상기 제어부는 상기 제2 반도체 스위치(120)에 대해서도 상기 상술한 바와 마찬가지 제어할 수 있다. The control unit may control the second semiconductor switch 120 in the same manner as described above.

구체적으로, 상기 제어부는 상기 제2 반도체 스위치(120)의 출력 전류를 상기 제1 전류 기준과 비교할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 반도체 스위치(120)의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우 상기 제2 반도체 스위치(120)의 온도를 비교할 수 있다. 이때, 상기 제2 반도체 스위치(120)의 온도가 상기 제1 온도 기준을 초과할 경우, 상기 제1 반도체 스위치(110)를 도통시킬 수 있다.Specifically, the control unit may compare the output current of the second semiconductor switch 120 with the first current reference. More specifically, when the output current of the second semiconductor switch 120 exceeds the first current reference, the temperature of the second semiconductor switch 120 may be compared. At this time, when the temperature of the second semiconductor switch 120 exceeds the first temperature standard, the first semiconductor switch 110 may be turned on.

상기 제2 반도체 스위치(120)와 상기 제1 온도 기준을 비교한 뒤, 상기 제2 반도체 스위치(120)의 출력 전류를 다시 비교할 수 있다. 이때, 비교 대상은 상기 제2 전류 기준이 될 수 있다. 비교 결과 상기 제2 반도체 스위치(120)의 출력 전류가 상기 제2 전류 기준을 초과할 경우, 상기 제어부는 상기 제2 반도체 스위치(120)의 소손을 방지하기 위해 상기 제1 반도체 스위치(110)의 도통 후 소정 시간 뒤, 상기 제2 반도체 스위치(120)를 턴-오프(turn-off)시킬 수 있다. After comparing the second semiconductor switch 120 and the first temperature reference, the output current of the second semiconductor switch 120 may be compared again. At this time, the comparison object may be the second current reference. As a result of comparison, when the output current of the second semiconductor switch 120 exceeds the second current reference, the control unit operates the first semiconductor switch 110 to prevent burnout of the second semiconductor switch 120. After a predetermined time after conduction, the second semiconductor switch 120 can be turned off.

상기 상술한 바와 같이, 상기 제1 반도체 스위치(110) 및 상기 제2 반도체 스위치(120)의 도통을 지속적으로 되풀이하는 과정을 통해 상기 반도체 스위치에 걸리는 전류 및 온도가 분산될 수 있도록 제어할 수 있다. As described above, the current and temperature applied to the semiconductor switch can be controlled to be distributed through the process of continuously repeating the conduction of the first semiconductor switch 110 and the second semiconductor switch 120. .

이로써, 전류가 커짐에 따라 온도가 상승하여 발생되는 손실을 방지하고, derating 영향을 최소화 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 전류의 크기에 따라서 반도체 스위치의 도통 개수를 조절하여 손실 및 온도에 따른 derating 영향을 최소화할 수 있으며, 빠른 응답 특성을 통해 사고 시 전체 배전망 차단이 아닌 전력변환장치, 단로기, 계전기, EMS 등과 연계하여 배전망의 통합적인 보호협조 제어를 통한 배전망의 효용성을 높일 수 있다. As a result, losses caused by temperature rise as the current increases can be prevented and the derating effect can be minimized. More specifically, the number of conductors of the semiconductor switch can be adjusted according to the size of the current to minimize the derating effect due to loss and temperature, and the quick response characteristics allow for power conversion devices, disconnectors, and In connection with relays, EMS, etc., the effectiveness of the distribution network can be increased through integrated protection coordination control of the distribution network.

또한, 상기 제1 회로라인(200) 및 상기 제2 회로라인(300)에 포함된 제1 내지 4 다이오드(210,220,310,320)를 통해 양방향 경로를 확보할 수 있다. In addition, a bidirectional path can be secured through the first to fourth diodes 210, 220, 310, and 320 included in the first circuit line 200 and the second circuit line 300.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 양방향 반도체 차단기를 도시한 회로도이다.Figure 2 is a circuit diagram showing a bidirectional semiconductor breaker according to another embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 양방향 반도체 차단기(1000)는 스너버(Snubber) 회로부(400)를 더 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, the bidirectional semiconductor circuit breaker 1000 according to another embodiment of the present invention may further include a snubber circuit unit 400.

스너버 회로부(400)는 제1 내지 2 스너버 회로를 포함하며, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치에 각각 병렬로 연결될 수 있다. The snubber circuit unit 400 includes first to second snubber circuits and may be respectively connected to the first to second semiconductor switches in parallel.

이를 통해, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 턴-오프(turn-off) 스파이크 전압을 상쇄할 수 있다. Through this, the turn-off spike voltage of the first to second semiconductor switches can be offset.

따라서, 상기 스너버 회로부(400)는 에너지 흡수 회로부일 수도 있다. Accordingly, the snubber circuit unit 400 may be an energy absorption circuit unit.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 양방향 반도체 차단기의 제어 방법을 도시한 순서도이고,Figure 3 is a flowchart showing a control method of a bidirectional semiconductor circuit breaker according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3을 구체적으로 도시한 순서도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating FIG. 3 in detail.

도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 전원(10)과 부하(20) 사이에 연결되고, 제1 내지 2 반도체 스위치를 포함하는 주 회로부(100)를 포함하는 양방향 반도체 차단기(1000)의 제어 방법은 제어부가 (a) 상기 제1 내지 2 반도체 스위치 중 어느 하나의 반도체 스위치의 출력 전류 및 온도에 기초하여 기설정된 조건의 충족 여부를 판단하는 단계(S100) 및 상기 충족 여부에 따라 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 단계(S200)를 포함할 수 있다. As shown in Figure 3 or Figure 4, it is connected between the power source 10 and the load 20 according to an embodiment of the present invention, and includes a main circuit unit 100 including first and second semiconductor switches. The control method of the two-way semiconductor circuit breaker 1000 includes the steps of: (a) determining whether a preset condition is met based on the output current and temperature of any one of the first to second semiconductor switches (S100); and It may include controlling conduction of the first to second semiconductor switches depending on whether the condition is satisfied (S200).

구체적으로, 상기 단계 (a)는 (a-1) 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류와 소정 기준인 제1 전류 기준을 비교하는 단계(S100-1) 및 (a-2) 상기 단계 (a-1)의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 반도체 스위치의 온도와 소정 기준인 제1 온도 기준을 비교하는 단계(S100-2)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 전류 기준은 derating 설정값을 의미할 수 있고, 상기 제1 온도 기준은 derating 설정값을 의미할 수 있다. Specifically, step (a) includes (a-1) comparing the output current of the first semiconductor switch with a first current reference, which is a predetermined reference (S100-1), and (a-2) comparing the output current of the first semiconductor switch with a first current reference (a-2). Based on the comparison result of 1), it may include comparing the temperature of the first semiconductor switch with a first temperature reference, which is a predetermined reference (S100-2). At this time, the first current reference may mean a derating set value, and the first temperature reference may mean a derating set value.

이때, 상기 단계 (a-1)에서 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우, 상기 단계 (a-2)를 수행하며, 상기 단계 (a-2)에서 상기 제1 반도체 스위치의 온도가 소정 기준인 제1 온도 기준을 초과할 경우, 상기 단계 (b)에서 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어할 수 있다. At this time, if the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference in step (a-1), step (a-2) is performed, and in step (a-2), the first semiconductor switch 1 When the temperature of the semiconductor switch exceeds the first temperature standard, the first and second semiconductor switches can be controlled to conduct in parallel in step (b).

한편, 상기 단계 (a-1)에서, 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준 이하인 경우, 소정 시간 간격으로 상기 제1 내지 2 반도체 스위치가 교대로 도통되도록 제어할 수 있다. Meanwhile, in step (a-1), when the output current of the first semiconductor switch is less than the first current reference, the first to second semiconductor switches can be controlled to be alternately turned on at predetermined time intervals.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 단계 (b) 이후, (c) 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류에 기초하여 기설정된 조건 충족 여부를 판단하는 단계(S300) 및 (d) 상기 충족 여부에 따라, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3, after step (b), (c) determining whether a preset condition is satisfied based on the output current of the first semiconductor switch (S300), and (d) determining whether the condition is satisfied Accordingly, a step (S400) of controlling conduction of the first to second semiconductor switches may be further included.

구체적으로, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되었을 경우, 상기 단계 (c)에서 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 제2 전류 기준을 초과할 때 상기 제1 반도체 스위치는 소정 시간 뒤 오프되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 전류 기준은 상기 제1 전류 기준보다 높은 소정 기준을 의미하며, 턴-오프(turn-off) 설정값을 의미할 수 있다. Specifically, when the first and second semiconductor switches are connected in parallel, when the output current of the first semiconductor switch exceeds the second current reference in step (c), the first semiconductor switch is turned off after a predetermined time. You can control it. The second current standard means a predetermined standard higher than the first current standard, and may mean a turn-off setting value.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 전류 크기에 따른 반도체 스위치 파형을 도시한 그래프이고,Figure 5 is a graph showing the semiconductor switch waveform according to the current size according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 온도에 따른 반도체 스위치 파형을 도시한 그래프이다. Figure 6 is a graph showing a semiconductor switch waveform according to temperature according to an embodiment of the present invention.

도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 반도체 스위치의 전류의 크기 또는 온도에 따라 반도체 스위치의 도통을 병렬 제어한 것을 확인할 수 있다.As shown in Figure 5 or Figure 6, it can be seen that the conduction of the semiconductor switch is controlled in parallel according to the size or temperature of the current of the semiconductor switch.

보다 구체적으로, 도 5에서 상기 제1 반도체 스위치(110)의 출력 전류가 소정 기준인 제1 전류 기준에 도달함에 따라 상기 제2 반도체 스위치(120)가 도통되어 상기 제1 반도체 스위치(110) 및 상기 제2 반도체 스위치(120)가 도통된 것을 확인할 수 있다.More specifically, in FIG. 5, as the output current of the first semiconductor switch 110 reaches the first current reference, which is a predetermined reference, the second semiconductor switch 120 is turned on and the first semiconductor switch 110 and It can be confirmed that the second semiconductor switch 120 is connected.

도 6 또한 마찬가지로, 상기 제1 반도체 스위치(110)의 온도가 소정 기준인 제1 온도 기준에 도달함에 따라 상기 제2 반도체 스위치(120)가 도통되어 상기 제1 반도체 스위치(110) 및 상기 제2 반도체 스위치(120)가 도통된 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 제1 반도체 스위치(110)의 출력 전류가 제2 전류 기준에 도달할 경우, 상기 제1 반도체 스위치(110)가 턴-오프되는 것을 확인할 수 있다. 6 , as the temperature of the first semiconductor switch 110 reaches a predetermined first temperature standard, the second semiconductor switch 120 is turned on, so that the first semiconductor switch 110 and the second semiconductor switch 120 are turned on. It can be confirmed that the semiconductor switch 120 is connected. Additionally, when the output current of the first semiconductor switch 110 reaches the second current reference, it can be confirmed that the first semiconductor switch 110 is turned off.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. In other words, a person skilled in the art to which the present invention pertains can make numerous changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications can be made. Equivalents should be considered as falling within the scope of the present invention.

10 : 전원
20 : 부하
1000 : 양방향 반도체 차단기
100 : 주 회로부
110 : 제1 반도체 스위치
120 : 제2 반도체 스위치
200 : 제1 회로라인
210 : 제1 다이오드
220 : 제2 다이오드
300 : 제2 회로라인
310 : 제3 다이오드
320 : 제4 다이오드
400 : 스너버 회로부
410 : 제1 스너버 회로
420 : 제2 스너버 회로
I_s1 : 제1 반도체 스위치 출력 전류
I_s2 : 제2 반도체 스위치 출력 전류
I_th1 : derating 설정값
I_th2: 턴-오프(turn-off) 설정값

Figure 112022140268885-pat00003
_s1 : 제1 반도체 스위치의 게이트 단자와 제2 단자 간 전압
Figure 112022140268885-pat00004
_s2 : 제2 반도체 스위치의 게이트 단자와 제2 단자 간 전압
Temp_s1 : 제1 반도체 스위치의 온도
Temp_s2 : 제2 반도체 스위치의 온도10: power
20: load
1000: Bi-directional semiconductor breaker
100: main circuit part
110: first semiconductor switch
120: second semiconductor switch
200: 1st circuit line
210: first diode
220: second diode
300: 2nd circuit line
310: third diode
320: fourth diode
400: Snubber circuit part
410: first snubber circuit
420: second snubber circuit
I_s1: First semiconductor switch output current
I_s2: Second semiconductor switch output current
I_th1: derating setting value
I_th2: turn-off setting value
Figure 112022140268885-pat00003
_s1: Voltage between the gate terminal and the second terminal of the first semiconductor switch
Figure 112022140268885-pat00004
_s2: Voltage between the gate terminal and the second terminal of the second semiconductor switch
Temp_s1: Temperature of the first semiconductor switch
Temp_s2: Temperature of the second semiconductor switch

Claims (11)

전원과 부하 사이에 연결되는 양방향 반도체 차단기에 있어서,
서로 병렬로 연결되는 제1 및 2 반도체 스위치를 포함하는 주 회로부;
상기 전원과 상기 제1 반도체 스위치의 제1 단자에 각각 음극과 양극이 연결된 제1 다이오드 및 상기 전원과 상기 제1 반도체 스위치의 제2 단자에 각각 양극과 음극이 연결된 제2 다이오드를 포함하는 제1 회로라인;
상기 제2 반도체 스위치의 제1 단자와 상기 부하에 각각 양극과 음극이 연결된 제3 다이오드 및 상기 제2 반도체 스위치의 제2 단자와 상기 부하에 각각 음극과 양극이 연결된 제4 다이오드를 포함하는 제2 회로라인; 및
상기 주 회로부의 도통을 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 주 회로부의 출력 전류 또는 온도 중 적어도 하나에 기초하여 기설정된 조건에 따라 상기 주 회로부의 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하고,
상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 소정 기준인 제1 전류 기준 이하인 경우, 소정 시간 간격으로 상기 제1 내지 2 반도체 스위치가 교대로 도통되도록 제어하고,
상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기.
In a two-way semiconductor breaker connected between a power source and a load,
A main circuit unit including first and second semiconductor switches connected in parallel with each other;
A first diode including a first diode with a cathode and an anode connected to the power source and the first terminal of the first semiconductor switch, respectively, and a second diode with an anode and a cathode connected to the power source and the second terminal of the first semiconductor switch, respectively. circuit line;
A second diode including a third diode whose anode and cathode are connected to the first terminal of the second semiconductor switch and the load, respectively, and a fourth diode whose cathode and anode are connected to the second terminal of the second semiconductor switch and the load, respectively. circuit line; and
Includes a control unit that controls conduction of the main circuit unit,
The control unit,
Controlling conduction of the first to second semiconductor switches of the main circuit unit according to preset conditions based on at least one of the output current or temperature of the main circuit unit,
When the output current of the first semiconductor switch is below the first current reference, which is a predetermined reference, the first to second semiconductor switches are controlled to be alternately conducted at predetermined time intervals,
When the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference, controlling the first and second semiconductor switches to conduct in parallel
A two-way semiconductor breaker characterized by a.
제1항에 있어서,
상기 제 1 내지 2 반도체 스위치에 각각 병렬로 연결되는 제1 내지 2 스너버 회로를 포함하는 스너버(Snubber) 회로부;를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기.
According to paragraph 1,
Further comprising a snubber circuit unit including first to second snubber circuits respectively connected in parallel to the first to second semiconductor switches.
A two-way semiconductor breaker characterized by a.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과하고 상기 제1 반도체 스위치의 온도가 소정 기준인 제1 온도 기준을 초과할 경우, 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기.
According to paragraph 1,
The control unit,
When the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference and the temperature of the first semiconductor switch exceeds the first temperature reference, which is a predetermined reference, controlling the first and second semiconductor switches to be conducted in parallel thing
A two-way semiconductor breaker characterized by a.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되고 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준보다 높은 소정 기준인 제2 전류 기준을 초과하는 경우, 상기 제1 반도체 스위치는 소정 시간 뒤 오프되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기.
According to paragraph 1,
The control unit,
When the first and second semiconductor switches are conducted in parallel and the output current of the first semiconductor switch exceeds the second current reference, which is a predetermined reference higher than the first current reference, the first semiconductor switch is turned off after a predetermined time. controlling
A two-way semiconductor breaker characterized by a.
전원과 부하 사이에 연결되고, 제1 내지 2 반도체 스위치를 포함하는 주 회로부를 포함하는 양방향 반도체 차단기의 제어 방법에 있어서,
제어부가,
(a) 상기 제1 내지 2 반도체 스위치 중 어느 하나의 반도체 스위치의 출력 전류 및 온도에 기초하여 기설정된 조건의 충족 여부를 판단하는 단계; 및
(b) 상기 충족 여부에 따라, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 단계 (a)는,
(a-1) 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류와 소정 기준인 제1 전류 기준을 비교하는 단계; 및
(a-2) 상기 단계 (a-1)의 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 반도체 스위치의 온도와 소정 기준인 제1 온도 기준을 비교하는 단계;를 포함하되,
상기 단계 (a-1)에서 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준을 초과할 경우, 상기 단계 (a-2)를 수행하며,
상기 단계 (a-2)에서 상기 제1 반도체 스위치의 온도가 소정 기준인 제1 온도 기준을 초과할 경우,
상기 단계 (b)에서 상기 제1 및 2 반도체 스위치가 병렬 도통되도록 제어하고,
상기 단계 (a-1)에서,
상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준 이하인 경우, 소정 시간 간격으로 상기 제1 내지 2 반도체 스위치가 교대로 도통되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기의 제어 방법.
In the control method of a two-way semiconductor circuit breaker connected between a power source and a load and including a main circuit unit including first and second semiconductor switches,
The control department,
(a) determining whether a preset condition is met based on the output current and temperature of any one of the first to second semiconductor switches; and
(b) controlling conduction of the first to second semiconductor switches depending on whether the condition is satisfied,
In step (a),
(a-1) comparing the output current of the first semiconductor switch with a first current reference, which is a predetermined reference; and
(a-2) comparing the temperature of the first semiconductor switch with a first temperature reference, which is a predetermined reference, based on the comparison result of step (a-1),
If the output current of the first semiconductor switch exceeds the first current reference in step (a-1), step (a-2) is performed,
When the temperature of the first semiconductor switch exceeds the first temperature standard, which is a predetermined standard in step (a-2),
In step (b), the first and second semiconductor switches are controlled to conduction in parallel,
In step (a-1),
When the output current of the first semiconductor switch is less than or equal to the first current reference, controlling the first to second semiconductor switches to be alternately conducted at predetermined time intervals.
A control method for a two-way semiconductor circuit breaker, characterized by:
삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 단계 (b) 이후,
(c) 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류에 기초하여 기설정된 조건이 충족 여부를 판단하는 단계; 및
(d) 상기 충족 여부에 따라, 상기 제1 내지 2 반도체 스위치의 도통을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기의 제어 방법.
According to clause 6,
After step (b) above,
(c) determining whether a preset condition is met based on the output current of the first semiconductor switch; and
(d) controlling conduction of the first to second semiconductor switches depending on whether the condition is met or not.
A control method for a two-way semiconductor circuit breaker, characterized by:
제9항에 있어서,
상기 단계 (c)에서 상기 제1 반도체 스위치의 출력 전류가 상기 제1 전류 기준보다 높은 소정 기준인 제2 전류 기준을 초과한 것으로 판단된 경우,
상기 단계 (d)에서 상기 제1 반도체 스위치는 소정 시간 뒤 오프되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 양방향 반도체 차단기의 제어 방법.
According to clause 9,
When it is determined in step (c) that the output current of the first semiconductor switch exceeds the second current standard, which is a predetermined standard higher than the first current standard,
In step (d), the first semiconductor switch is controlled to turn off after a predetermined time.
A control method for a two-way semiconductor circuit breaker, characterized by:
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