本發(fā)明涉及電氣旁路設(shè)備。

背景技術(shù)：

電氣設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)冗余電氣組件，使得一個(gè)電氣組件的失效（failure）不會(huì)不利地影響電氣設(shè)備的總體操作。但是，電氣設(shè)備中的單獨(dú)電氣組件的串聯(lián)布置意味著，電氣組件的失效導(dǎo)致整個(gè)電氣設(shè)備的失效，因?yàn)椴淮嬖陔娏髁鹘?jīng)電氣設(shè)備的通路。在這類情況下，旁路開關(guān)通常被采用來提供通路，其準(zhǔn)許電流旁路失效的電氣組件，因而保持電氣設(shè)備的操作和可用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

按照本發(fā)明的方面，提供有一種電氣旁路設(shè)備，包括：

用于跨電氣組件的連接的第一和第二端子；

電觸發(fā)旁路開關(guān)，其可切換以形成跨第一和第二端子的短路；以及

第一控制電路，連接在第一與第二端子之間，第一控制電路包括相互耦合的第一和第二繞組，第一繞組與第二繞組隔離，第一控制電路配置成：

當(dāng)正常操作電壓跨第一和第二端子存在時(shí)，阻止在第一與第二端子之間流動(dòng)的電流流經(jīng)第一繞組；以及

當(dāng)過電壓跨第一和第二端子存在時(shí)，準(zhǔn)許電流在第一與第二端子之間并且經(jīng)過第一繞組而流動(dòng)，并且由此引起第二繞組中的電流脈沖，

其中第二繞組電耦合到電觸發(fā)旁路開關(guān)，使得第二繞組中引起的電流脈沖充當(dāng)切換（switching）控制信號(hào)，以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)，并且由此形成跨第一和第二端子的短路。

如上所陳述的電氣旁路設(shè)備的配置準(zhǔn)許第一控制電路直接從跨第一和第二端子存在的過電壓來汲取能量，以促進(jìn)電觸發(fā)旁路開關(guān)的閉合并且因此促進(jìn)跨第一和第二端子的短路的形成?？绲谝缓偷诙俗拥亩搪返男纬蓜t允許電流在第一與第二端子之間并且經(jīng)過短路流動(dòng)，因而旁路電氣組件并且由此允許過電壓衰減。

第一控制電路中的第一和第二繞組的供應(yīng)準(zhǔn)許與電觸發(fā)旁路開關(guān)關(guān)聯(lián)的電路電參考（reference to）與第一和第二端子電位不同的電位。這又準(zhǔn)許第二繞組與至少另外控制電路(其配置成有選擇地發(fā)送切換控制信號(hào)以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)，并且由此形成跨第一和第二端子的短路)公共連接。另外控制電路可以是例如具有電壓傳感器(其配置成檢測跨電氣組件的過電壓和/或其他故障)的控制卡。

此外，將第一控制電路的第二繞組與至少一個(gè)另外控制電路公共連接的設(shè)施促進(jìn)電氣旁路設(shè)備的緊湊設(shè)計(jì)，因?yàn)樗苊鉃殡姎馀月吩O(shè)備提供用于電觸發(fā)該電觸發(fā)旁路開關(guān)的多個(gè)部件（例如多個(gè)繞組）的需要。

此外，所述另外控制電路或每個(gè)另外控制電路可與第一控制電路不同地配置，并且這樣做會(huì)改進(jìn)電旁路設(shè)備的觸發(fā)的可靠性。這是因?yàn)榈谝缓土硗饪刂齐娐房刹煌嘏渲?，使得第一和另外控制電路均不可能因相同故障而同時(shí)失效。相比之下，相同控制電路用來控制電觸發(fā)旁路開關(guān)的閉合冒著兩個(gè)控制電路的同時(shí)失效的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橄嗤刂齐娐返韧靥幱谙嗤收系氖эL(fēng)險(xiǎn)。

因此，電氣旁路設(shè)備中的第一控制電路的供應(yīng)產(chǎn)生簡單、可靠和成本有效的電氣旁路設(shè)備，其能夠形成短路以允許電流旁路經(jīng)歷過電壓的電氣組件。

當(dāng)電氣旁路設(shè)備包括另外控制電路(其配置成有選擇地發(fā)送切換控制信號(hào)以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)并且由此形成跨第一和第二端子的短路)時(shí)，電氣旁路設(shè)備還可包括第一無源電流檢查元件（其布置成準(zhǔn)許電流僅沿一個(gè)方向在第二繞組中流動(dòng)）。

第一無源電流檢查元件按照這種方式的布置確保當(dāng)?shù)谝缓土硗饪刂齐娐菲渲兄贿M(jìn)行操作以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)時(shí)，造成電觸發(fā)旁路開關(guān)的閉合的這種操作沒有產(chǎn)生可能不利地影響并且由此潛在地?fù)p壞第一和另外控制電路的另一個(gè)的任何電反饋（electrical backfeed）。這允許第一和另外控制電路按照可靠方式相互獨(dú)立地操作。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一控制電路可包括跨第一和第二端子連接的整流器，整流器配置成對(duì)跨第一和第二端子存在的電壓進(jìn)行整流，并且由此使電流在第一與第二端子之間并且經(jīng)過第一繞組而流動(dòng)。

跨第一和第二端子的過電壓可取決于最初在第一與第二端子之間并且經(jīng)過電氣組件流動(dòng)的電流的方向在任一極性發(fā)生。第一控制電路中的整流器的供應(yīng)意味著，當(dāng)任一極性的過電壓跨第一和第二端子存在時(shí)，過電壓的整流使第二繞組中引起的電流的極性是相同的，而與過電壓的極性無關(guān)。這由此消除對(duì)電觸發(fā)旁路開關(guān)能夠通過任一極性的切換控制信號(hào)來閉合的需要，因而簡化電觸發(fā)旁路開關(guān)的設(shè)計(jì)。

在本發(fā)明的另外實(shí)施例中，第一控制電路還可包括第二無源電流檢查元件，其操作地連接到整流器和第一繞組，使得第二無源電流檢查元件在處于阻塞狀態(tài)時(shí)阻塞電流從整流器流動(dòng)到第一繞組，并且使得第二無源電流檢查元件在處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)準(zhǔn)許電流從整流器流動(dòng)到第一繞組，其中第二無源電流檢查元件配置成在跨第二無源電流檢查元件的電壓達(dá)到與過電壓對(duì)應(yīng)的跳閘電壓閾值時(shí)從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。

在第一控制電路中包含第二無源電流檢查元件確保電流脈沖僅當(dāng)由于跨第一和第二端子出現(xiàn)的過電壓而達(dá)到跳閘電壓閾值時(shí)才在第二繞組中產(chǎn)生。因而確保在跨第一和第二端子不存在過電壓時(shí)沒有形成跨第一和第二端子短路。這由此增強(qiáng)電氣旁路設(shè)備的可靠性。

在本發(fā)明的這類實(shí)施例中，第一控制電路還可包括與第二無源電流檢查元件并聯(lián)連接的第一能量儲(chǔ)存裝置，其中第一能量儲(chǔ)存裝置能夠有選擇地儲(chǔ)存和釋放能量。第一控制電路中的第一能量儲(chǔ)存裝置的供應(yīng)防止第二繞組中的電流脈沖的寄生感應(yīng)（spurious induction），其原本否則從在電氣組件的正常操作期間跨第一和第二端子出現(xiàn)的任何短瞬時(shí)過電壓和電壓的變化率產(chǎn)生。

在本發(fā)明的另外這類實(shí)施例中，第一控制電路還可包括第一電阻元件，其與第一能量儲(chǔ)存裝置并聯(lián)連接。第一控制電路中的第一電阻元件的供應(yīng)不僅使第一能量儲(chǔ)存裝置能夠在不要求第一控制電路可操作時(shí)可靠地放電，而且還阻止第一能量儲(chǔ)存裝置通過瞬態(tài)過電壓(其可使電流脈沖在第二繞組中引起并且由此導(dǎo)致電觸發(fā)旁路開關(guān)的不想要的閉合)來充電。

可選地，第一控制電路還可包括與第一繞組并聯(lián)連接的第二能量儲(chǔ)存裝置，其中第二能量儲(chǔ)存裝置能夠有選擇地儲(chǔ)存和釋放能量。第一控制電路中的第二能量儲(chǔ)存裝置的供應(yīng)確保沒有由于第一控制電路中的電流的任何流動(dòng)而在第二繞組中引起電流脈沖，其從在電氣組件的正常操作期間跨第一和第二端子出現(xiàn)的任何短瞬時(shí)過電壓和電壓的變化率產(chǎn)生。

第一控制電路還可包括與第一繞組并聯(lián)連接的第二電阻元件和/或與第一繞組串聯(lián)連接的第三電阻元件。

與第一能量儲(chǔ)存裝置相似，第二和第三電阻元件的每個(gè)防止第二繞組中的電流脈沖的寄生感應(yīng)，其原本否則從在電氣組件的正常操作期間跨第一和第二端子出現(xiàn)的電壓的變化率產(chǎn)生。

第二和第三電阻元件可配置成定義分壓器，以便在電流流經(jīng)第一繞組時(shí)控制跨第一繞組的電壓。第一控制電路中的分壓器的供應(yīng)準(zhǔn)許第二和第三電阻元件的電阻的調(diào)整，以便降低當(dāng)電流流經(jīng)第一繞組時(shí)跨第一繞組施加的電壓，因而不僅防止電氣旁路設(shè)備的其他組件暴露于過電壓，而且還準(zhǔn)許第一繞組的尺寸和成本的減少。

在采用第二無源電流檢查元件的使用的本發(fā)明的實(shí)施例中，電氣旁路設(shè)備還可包括電壓源，其配置成有選擇地供給電壓以插入與第二無源電流檢查元件串聯(lián)的電壓降，以便在跨第二無源電流檢查元件的電壓和插入的電壓降之和達(dá)到與過電壓對(duì)應(yīng)的跳閘電壓閾值時(shí)進(jìn)一步配置第二無源電流檢查元件配置以從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。

電氣旁路設(shè)備中的電壓源的供應(yīng)準(zhǔn)許過電壓電平的變化（在此過電壓電平在第二繞組中引起電流脈沖），并且由此準(zhǔn)許電氣旁路設(shè)備配置成解決產(chǎn)生跨第一和第二端子的不同過電壓電平的不同類型的故障。

在這類實(shí)施例中，第一控制電路還可包括與第二無源電流檢查元件串聯(lián)連接的第三能量儲(chǔ)存裝置，以及電壓源可配置成有選擇地供給電壓，以便對(duì)第三能量儲(chǔ)存裝置進(jìn)行充電以插入與第二無源電流檢查元件串聯(lián)的電壓降，以便在跨第二無源電流檢查元件的電壓和電壓降之和達(dá)到與過電壓對(duì)應(yīng)的跳閘電壓閾值時(shí)進(jìn)一步配置第二無源電流檢查元件配置以從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。

第一控制電路中的第三能量儲(chǔ)存裝置的供應(yīng)準(zhǔn)許與第二無源電流檢查元件串聯(lián)的期望的電壓降的可靠插入。

在采用第三能量儲(chǔ)存裝置的使用的實(shí)施例中，第一控制電路還可包括與第三能量儲(chǔ)存裝置并聯(lián)連接的第三無源電流檢查元件，第三無源電流檢查元件布置成使得第三無源電流檢查元件在處于阻塞狀態(tài)時(shí)阻塞電流從整流器流動(dòng)到第一繞組，并且使得第三無源電流檢查元件在處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)準(zhǔn)許電流從整流器流動(dòng)到第一繞組。第三無源電流檢查元件可配置成在大于與第二無源電流檢查元件串聯(lián)插入的電壓降和/或低于電壓電平（第二無源電流檢查元件在所述電壓電平從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)的電壓電平）的電壓電平從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。

在采用第三能量儲(chǔ)存裝置的使用的另外實(shí)施例中，第一控制電路還可包括與第三能量儲(chǔ)存裝置并聯(lián)連接的第四電阻元件。第一控制電路中的第四電阻元件的供應(yīng)不僅使第三能量儲(chǔ)存裝置能夠在不要求第一控制電路可操作時(shí)可靠地放電，而且還防止第三能量儲(chǔ)存裝置通過瞬時(shí)過電壓(其可導(dǎo)致跨第二無源電流檢查元件的電壓和插入電壓降之和在第二無源電流檢查元件能夠從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)之前必須達(dá)到的電平的不想要的變化)來充電。

優(yōu)選地，第一電阻元件的電阻大于第四電阻元件的電阻，和/或第三能量儲(chǔ)存裝置的能量儲(chǔ)存容量優(yōu)選地大于第一能量儲(chǔ)存裝置的能量儲(chǔ)存容量。第一控制電路按照這種方式的配置增強(qiáng)電氣旁路設(shè)備可靠且準(zhǔn)確地執(zhí)行其功能的能力。

在本發(fā)明的又另外實(shí)施例中，電壓源可包括脈沖變壓器，其配置成有選擇地供給電壓，以插入與第二無源電流檢查元件串聯(lián)的電壓降。

電壓源中的脈沖變壓器的供應(yīng)準(zhǔn)許與電氣觸發(fā)旁路開關(guān)關(guān)聯(lián)的電路電參考與第一和第二端子不同的電位。

優(yōu)選地，電壓源還包括附加整流器，其配置成對(duì)脈沖變壓器所供給的電壓進(jìn)行整流。這準(zhǔn)許使用AC電壓源，以便插入與第二無源電流檢查元件串聯(lián)的DC電壓降。

將會(huì)意識(shí)到，脈沖變壓器可與其他電氣裝置相組合，以便將所供給電壓轉(zhuǎn)換為用于與第二無源電流檢查元件串聯(lián)插入的DC電壓降。

附圖說明

現(xiàn)在將借助于非限制性示例，參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中：

圖1以示意形式示出按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的電氣旁路設(shè)備；

圖2和圖3分別以示意形式示出半橋模塊和全橋模塊；以及

圖4和圖5以示意形式示出按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的電氣旁路設(shè)備。

具體實(shí)施方式

按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的電氣旁路設(shè)備在圖1中示出，并且一般通過附圖標(biāo)記10來標(biāo)明。

電氣旁路設(shè)備10包括第一和第二端子12和14、電觸發(fā)旁路開關(guān)16以及第一和另外控制電路18和20。

在使用中，電觸發(fā)旁路開關(guān)16可切換以形成跨第一和第二端子12、14的短路。

第一控制電路18連接在第一與第二端子12、14之間。第一控制電路18包括整流器22，其與擊穿二極管（breakover diode）24和第一繞組26的串聯(lián)連接并聯(lián)連接。

整流器22包括兩對(duì)串聯(lián)連接的二極管（其按照橋式配置并聯(lián)連接）。串聯(lián)連接的二極管對(duì)其中一對(duì)之間的第一結(jié)點(diǎn)連接到第一端子12，以及串聯(lián)連接的二極管對(duì)的另一個(gè)對(duì)之間的第二結(jié)點(diǎn)連接到第二端子14。這樣，整流器22能夠?qū)绲谝缓偷诙俗?2、14出現(xiàn)的電壓進(jìn)行整流。將會(huì)意識(shí)到，整流器22的配置可改變，只要它能夠?qū)绲谝缓偷诙俗?4出現(xiàn)的電壓進(jìn)行整流。

擊穿二極管24布置在第一控制電路18中，使得擊穿二極管24在處于阻塞狀態(tài)時(shí)阻塞電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24并且流動(dòng)到第一繞組26，以及擊穿二極管24在處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)準(zhǔn)許電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24并且流動(dòng)到第一繞組26。擊穿二極管24配置成在跨擊穿二極管24的電壓達(dá)到跳閘電壓閾值時(shí)從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。跳閘電壓閾值設(shè)置成對(duì)應(yīng)于跨第一和第二端子12、14出現(xiàn)的過電壓(即，超過正常操作電壓的電壓)。

將會(huì)意識(shí)到，擊穿二極管24可由任何無源電流檢查元件(其在處于阻塞狀態(tài)時(shí)阻塞電流從整流器22流動(dòng)到第一繞組26，以及在處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)準(zhǔn)許電流從整流器22流動(dòng)到第一繞組26)來取代。

第一控制電路18還包括第二繞組28，其與第一繞組26相互耦合并且與第一繞組26隔離。因此，經(jīng)過第一繞組26的電流的流動(dòng)引起第二繞組28中的電流脈沖。

在使用中，第二繞組28電耦合到電觸發(fā)旁路開關(guān)16，使得第二繞組28中引起的電流脈沖充當(dāng)切換控制信號(hào)，以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)16，并且由此形成跨第一和第二端子12、14的短路。

第一控制電路18還包括第一和第二電容器30和32，以及第一、第二和第三電阻器34、36和38。第一電容器30與擊穿二極管24并聯(lián)連接。第二電容器32與第一繞組26并聯(lián)連接。第一電阻器34與第一電容器30并聯(lián)連接。第二電阻器36與第二電容器32并聯(lián)連接。第三電阻器38串聯(lián)連接在擊穿二極管24與第一繞組26之間。

第一控制電路18中的第一電阻器34的供應(yīng)使第一電容器30能夠在不要求第一控制電路18可操作時(shí)可靠地放電。

如上所陳述的第二和第三電阻器36、38的布置使第二和第三電阻器36、38能夠定義分壓器，以便在電流流經(jīng)第一繞組26時(shí)控制跨第一繞組26的電壓。第一控制電路18中的分壓器的供應(yīng)準(zhǔn)許第二和第三電阻器36、38的電阻的調(diào)整，以便在電流流經(jīng)第一繞組26時(shí)降低跨第一繞組26施加的電壓，因而準(zhǔn)許第一繞組26的尺寸和成本的減少。

將會(huì)意識(shí)到，各電容器30、32可由能夠儲(chǔ)存和釋放能量的任何能量儲(chǔ)存裝置來取代。

另外控制電路20配置成有選擇地發(fā)送切換控制信號(hào)，以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)16，并且由此形成跨第一和第二端子12、14的短路。更具體來說，另外控制電路20是具有電壓傳感器(其配置成檢測跨電容器56的過電壓)的控制卡。

電氣旁路設(shè)備10還包括二極管40，其布置成準(zhǔn)許電流僅沿一個(gè)方向在第二繞組28中流動(dòng)。

電氣旁路設(shè)備10的操作參照?qǐng)D1和圖2描述如下。

在使用中，電氣旁路設(shè)備10連接到電氣組件、即半橋模塊52。更具體來說，電氣旁路設(shè)備10的第一端子12連接到半橋模塊52的第一模塊端子，其結(jié)構(gòu)在圖2中示出，以及電氣旁路設(shè)備10的第二端子14連接到相同半橋模塊52的第二模塊端子。這樣，電流可在第一與第二端子12、14之間并且經(jīng)過半橋模塊52流動(dòng)。

半橋模塊52是形成轉(zhuǎn)換器(未示出)的部分的多個(gè)串聯(lián)連接模塊其中之一。半橋模塊52包括一對(duì)IGBT 54(其的每個(gè)與二極管反并聯(lián)連接)和模塊電容器56。IGBT對(duì)54按照半橋布置與模塊電容器56并聯(lián)連接。因此，半橋模塊52能夠提供接近零或者正電壓并且沿兩個(gè)方向傳導(dǎo)電流。

在轉(zhuǎn)換器的正常操作期間，半橋模塊52的IGBT 54有選擇地接通和關(guān)斷，以便將模塊電容器56插入轉(zhuǎn)換器或者旁路模塊電容器56。這樣，操作半橋模塊52，以便有選擇地向轉(zhuǎn)換器提供電壓源。同時(shí)，半橋模塊52呈現(xiàn)跨電氣旁路設(shè)備10的第一和第二端子12、14的正常操作電壓(即，接近零或者正電壓)。

由于跨電氣旁路設(shè)備10的第一和第二端子12、14的正常操作電壓低于擊穿二極管24的跳閘電壓閾值，所以擊穿二極管24阻止第一和第二端子12、14之間流動(dòng)的電流經(jīng)過擊穿二極管24流動(dòng)到第一繞組26。這確保當(dāng)不存在跨第一和第二端子12、14的過電壓時(shí)，沒有形成跨第一和第二端子12、14的短路。

第一控制電路18中的第一電阻器34的供應(yīng)防止第一電容器30通過瞬時(shí)過電壓充電直到（up to）擊穿二極管閾值。否則，這類瞬時(shí)過電壓可能不期望地使電流脈沖在第二繞組28中引起，并且由此導(dǎo)致電觸發(fā)旁路開關(guān)16的不想要的閉合。

第一控制電路18中的第一電容器30以及第二和第三電阻器36、38的供應(yīng)防止第二繞組28中的電流脈沖的寄生感應(yīng)，其原本否則從由于在半橋模塊52的正常操作期間跨第一和第二端子12、14出現(xiàn)的電壓的變化率的擊穿二極管的擊穿產(chǎn)生。第一控制電路18中的第一電容器30的供應(yīng)還防止第二繞組28中的電流脈沖的寄生感應(yīng)，其原本否則從由于在半橋模塊52的正常操作期間跨第一和第二端子12、14出現(xiàn)的任何短瞬時(shí)過電壓的擊穿二極管的擊穿產(chǎn)生。

第一控制電路18中的第二電容器32的供應(yīng)確保沒有由于第一控制電路18中的電流的任何流動(dòng)而在第二繞組28中引起電流脈沖，其從在半橋模塊52的正常操作期間跨第一和第二端子12、14出現(xiàn)的任何短瞬時(shí)過電壓和電壓的變化率產(chǎn)生。

半橋模塊52的失效可由于例如對(duì)其組件的損壞而發(fā)生。如果半橋模塊52按照使它不能夠攜帶電流的方式失效，則會(huì)阻止多個(gè)串聯(lián)連接模塊的其余部分?jǐn)y帶電流，并且因此會(huì)不利地影響轉(zhuǎn)換器的總體操作和可用性。

在半橋模塊52的失效按照使它不能攜帶電流的方式失效的情況下，過電壓可跨半橋模塊52的第一和第二模塊端子出現(xiàn)，并且因此跨第一控制電路18的第一和第二端子12、14出現(xiàn)。

當(dāng)過電壓跨第一和第二端子12、14存在時(shí)，整流器22執(zhí)行過電壓的整流。這又使跨擊穿二極管24的電壓達(dá)到其跳閘電壓閾值，并且因此擊穿二極管24從其阻塞狀態(tài)切換到其導(dǎo)通狀態(tài)，因而準(zhǔn)許電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24并且流動(dòng)到第一繞組26。

第一控制電路18中的整流器22的供應(yīng)意味著，當(dāng)任一極性的過電壓跨第一和第二端子12、14存在時(shí)，過電壓的整流使第二繞組28中引起的電流的極性是相同的，而與過電壓的極性無關(guān)。

由于第一與第二繞組28之間的相互耦合，經(jīng)過第一繞組26的電流的流動(dòng)引起第二繞組28中的電流脈沖。如上所提到的，第二繞組28中引起的電流脈沖充當(dāng)切換控制信號(hào)，以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)16，并且由此形成跨第一和第二端子12、14的短路。

這樣，第一控制電路18直接從跨第一和第二端子12、14存在的過電壓汲取能量，以促進(jìn)電觸發(fā)旁路開關(guān)16的閉合，并且因此促進(jìn)跨第一和第二端子12、14的短路的形成?？绲谝缓偷诙俗?2、14的短路的形成則允許電流在第一與第二端子12、14之間并且經(jīng)過短路流動(dòng)，因而旁路半橋模塊52并且由此允許過電壓衰減。這又意味著，沒有通過半橋模塊52來阻止串聯(lián)連接模塊的其余部分?jǐn)y帶電流，并且因此準(zhǔn)許轉(zhuǎn)換器繼續(xù)其操作。

如上所提到的，另外控制電路20配置成有選擇地發(fā)送切換控制信號(hào)，以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)16，并且由此形成跨第一和第二端子12、14的短路。因此，另外控制電路20將冗余度引入電氣旁路設(shè)備10，因?yàn)榈谝缓土硗饪刂齐娐?8、20的任一個(gè)能夠用來在第一和另外控制電路18、20的另一個(gè)的失效情況下閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)16，以形成短路。

此外，將第一控制電路18的第二繞組與另外控制電路20公共連接的設(shè)施促進(jìn)（facility）電氣旁路設(shè)備10的緊湊設(shè)計(jì)，因?yàn)椴粫?huì)存在對(duì)另外控制電路20配置成經(jīng)由不同部件向電觸發(fā)旁路開關(guān)16發(fā)送切換控制信號(hào)的需要。準(zhǔn)許電流僅沿一個(gè)方向在第二繞組28中流動(dòng)的二極管40的布置確保當(dāng)?shù)谝缓土硗饪刂齐娐?8、20其中之一進(jìn)行操作以閉合電觸發(fā)旁路開關(guān)16時(shí)，造成電觸發(fā)旁路開關(guān)16的閉合的這種操作沒有產(chǎn)生可能不利地影響并且由此潛在地?fù)p壞第一和另外控制電路18、20的另一個(gè)的任何電反饋。

此外，由于另外控制電路20與第一控制電路18不同地配置，所以第一和另外控制電路18、20均不可能由于相同故障(例如被損壞的電壓傳感器或者不良安裝的控制卡)而同時(shí)失效。

將會(huì)意識(shí)到，以上參照?qǐng)D1所示實(shí)施例所描述的半橋模塊52只是選擇成幫助示出本發(fā)明的工作，并且按照本發(fā)明的電氣旁路設(shè)備10可與其他類型的電氣組件（例如圖3所示的全橋模塊52）組合使用。

按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的電氣旁路設(shè)備在圖4中示出，并且一般通過附圖標(biāo)記110來標(biāo)明。圖4的電氣旁路設(shè)備110在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖1的電氣旁路設(shè)備10相似，并且相似特征共享相同附圖標(biāo)記。

圖4的電氣旁路設(shè)備110與圖1的電氣旁路設(shè)備10的不同之處在于，如圖5中所示的，圖4的電氣旁路設(shè)備110的第一控制電路18附加地包括：

? 電壓源，其包括脈沖變壓器58；

? 第三電容器60，與擊穿二極管24串聯(lián)連接，其中第三電容器60的電容大于第一電容器30的電容；

? 附加擊穿二極管62，與第三電容器60并聯(lián)連接，其中電壓電平（在此電壓電平附加擊穿二極管62從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)）低于電壓電平（在此電平擊穿二極管24從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)）；以及

? 第四電阻器64，與第三電容器60并聯(lián)連接，其中第一電阻器34的電阻大于第四電阻器64的電阻。

脈沖變壓器58的輸入繞組電連接到AC電壓源66(優(yōu)選地為低壓高頻AC電壓源)。另外控制電路20配置成有選擇地控制AC電壓源66，以便向脈沖變壓器58的輸入提供電壓。

脈沖變壓器58的輸出繞組經(jīng)由二極管整流器68連接到第三電容器60。這允許第三電容器60在將AC電壓源66控制成向脈沖變壓器58的輸入提供電壓時(shí)被充電到DC電壓。第三電容器60起作用以平滑脈沖變壓器58經(jīng)由二極管整流器68所供給的電壓。

附加擊穿二極管62布置在第一控制電路18中，使得附加擊穿二極管62在處于阻塞狀態(tài)時(shí)阻塞電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24、經(jīng)過附加擊穿二極管62并且流動(dòng)到第一繞組26，以及附加擊穿二極管62在處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)準(zhǔn)許電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24、經(jīng)過附加擊穿二極管62并且流動(dòng)到第一繞組26。

當(dāng)沒有將AC電壓源66控制成向脈沖變壓器58的輸入提供電壓時(shí)，過電壓電平（在此過電壓電平在第二繞組28中引起電流脈沖）通過電壓電平（在此電壓電平擊穿二極管24從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)）來確定，如以上參照本發(fā)明的第一實(shí)施例所論述的。由于電壓電平（在此電壓電平附加擊穿二極管62從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)）低于電壓電平（在此電壓電平擊穿二極管24從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)），所以擊穿二極管24從其阻塞狀態(tài)到其導(dǎo)通狀態(tài)的切換產(chǎn)生附加擊穿二極管62從其阻塞狀態(tài)到其導(dǎo)通狀態(tài)的切換，以準(zhǔn)許電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24、經(jīng)過附加擊穿二極管62并且流動(dòng)到第一繞組26。

在將AC電壓源66控制成向脈沖變壓器58的輸入提供電壓時(shí)，第三電容器60的所產(chǎn)生的充電產(chǎn)生與擊穿二極管24串聯(lián)的DC電壓降的插入。這在跨擊穿二極管24的電壓和插入DC電壓降之和達(dá)到與較高過電壓電平對(duì)應(yīng)的跳閘電壓閾值時(shí)產(chǎn)生擊穿二極管24從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)的另外配置。這又產(chǎn)生附加擊穿二極管62從其阻塞狀態(tài)到其導(dǎo)通狀態(tài)的切換，以準(zhǔn)許電流從整流器22經(jīng)過擊穿二極管24、經(jīng)過附加擊穿二極管62并且流動(dòng)到第一繞組26。因此，過電壓電平（在此過電壓電平在第二繞組28中引起電流脈沖）通過插入DC電壓降和電壓電平（在此電壓電平擊穿二極管24從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)）之和來確定。

這樣，圖4的電氣旁路設(shè)備110配置成準(zhǔn)許有選擇地供給電壓以插入與擊穿二極管24串聯(lián)的電壓降，以便在跨擊穿二極管24的電壓和插入電壓降之和達(dá)到與過電壓對(duì)應(yīng)的跳閘電壓閾值時(shí)進(jìn)一步配置擊穿二極管24配置以從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。

改變過電壓電平（在此電壓電平在第二繞組28中引起電流脈沖）的能力準(zhǔn)許解決不同類型的故障(其產(chǎn)生跨第一和第二端子12、14的不同過電壓電平)的電氣旁路設(shè)備110的配置。

第一控制電路18中的第四電阻器64的供應(yīng)不僅使第三電容器60能夠在不要求第一控制電路18可操作時(shí)可靠地放電，而且還防止第三電容器60通過瞬時(shí)過電壓(其可導(dǎo)致跨擊穿二極管24和第三電容器60的串聯(lián)電路的總電壓在擊穿二極管24能夠從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)之前必須達(dá)到的電平的不想要的增加)來充電。

附加擊穿二極管62配置成在大于插入DC電壓降的電壓電平從阻塞狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。

設(shè)想的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，如果第三電容器60的電容足夠大以準(zhǔn)許引起觸發(fā)電觸發(fā)旁路開關(guān)16的閉合的第二繞組28中的所要求的電流脈沖的充分能量的傳輸，則附加擊穿二極管62可從圖4的電氣旁路設(shè)備110中省略。

還設(shè)想的是，在本發(fā)明的又其他實(shí)施例中，脈沖變壓器58的輸出繞組可以是雙線輸出繞組，以及輸出繞組可經(jīng)由全橋整流器來連接到第三電容器60。