混合断路器可以使直流电在大功率应用中实用

直流电(DC)为手电筒，智能手机和电动汽车供电，但是主要的电力用户依赖交流电(AC)，交流电每秒开闭60次。原因之一：当出现问题(称为故障)(例如，树落在电源线上)时，交流电很容易关闭。

但是，直流电具有比其交替表亲更高的固有优势，其中包括更高的效率以及在更长距离上承载更多功率的能力。随着农村地区的风电场产生人口中心所需的电力，这可能变得越来越重要。未来的电动飞机和轮船可能将由高功率密度直流系统供电。

当一个周期内的功率水平达到零(正弦波的零交叉点)时，交流电可以关闭，这是断路器保护从变电站到家庭安装的现代电力系统的基础。但是，如果没有这些交流周期，直流电将没有时间关闭电源。

由ARPA-E的BREAKERS计划获得330万美元资助的新技术可以利用电力电子，压电致动器和新型绝缘材料的创新来解决这一问题，从而使大功率直流断路器可行。佐治亚理工学院和佛罗里达州立大学(FSU)的研究人员期望使断路器的开关速度比现有设备快十倍，并通过行业合作伙伴联盟将该技术商业化。

佛罗里达州立大学中心的研究人员迈克尔•斯图勒说：“从交流到直流的过渡已经在发生，它将为在未来的电气系统和平台中高效，可控地管理电力开辟新的范式。”适用于高级电源系统。“这将得益于过去二十年来电力电子领域的惊人发展。”

研究团队正在开发的混合断路器将在必要时使用非常大的晶体管堆叠来关闭DC。半导体传导电流的效率不如常规机械开关，因此在普通条件下，电流将流过机械开关。但是，当必须关闭电源时，电流将短暂流过电力电子设备，直到可以打开机械断路器。