如果使用继电器用于为平行于逆变器的直流电流电容器充电(DC)链路电容器,则需要预电路,该电流的尺寸,电压和时间瞬变,该电流具有辐射电流。该电路首先关闭,并在达到直流链路电压后打开。如果使用半导体,则不再需要此预电。
继电器是机电设备,在其应用中面临某些挑战。一个主要的挑战是两个开关触点之间的电弧,这是由它们跨越电压的电压引起的电气,并且由于电流通过它们的电流而维持。如果将触点焊接在一起,则弧形会导致寿命缩短或坏的情况破坏。继电器提供商有多种解决方案可以克服此问题,例如跨负载的电容器,充气室等。温度范围通常限于-40°C至85°C,开关速度在几十毫秒的范围。
继电器的替代方案是双向固态半导体开关,如下所述。它专注于主要承包商,意识到辅助电路也需要这些开关。
完成作为继电器置换的半导体实现,以便将两个晶体管放在反系列中,以在两个方向上阻止电流(请参见下面的图2),并使用N通道MOSFET阻止电流。或者,通常可以使用其他每种类型的FET。 Visic Core竞争能力是在直接驱动配置的宽带氮化壳(GAN)FET中进行的,因此是为HV-BDS提出的原因。
BDS中使用的FET的要求是什么?在正常操作期间,开关一直在打开,因此RDS启动是一个主要参数,可以定义传导损失(p con =i*rds )。技术本身以及多个模具的并行化可以实现所需的限度。并行化对于适当的当前共享至关重要,必须保证这一点。除其他参数外,它在很大程度上取决于具有对称散射电感的完美打印电路布局。耗尽模式GAN FET提供了大约的高电子迁移率。来自二维电子气体(2DEG)的1500cm/v*s结合了卓越的可靠性。
为什么GAN设备是HV-BD的合适候选者 Baliga(2016)说:“ ...预测的0.4mohm/cm?的特定抗性比常规硅设备的理想特异性抗性小180倍”。商业设备目前尚未在此预测中,但是即使电阻是两倍,它也比硅开关小90倍。因此,对于相同的RD,可以使GAN晶体管要么小得多,要么在相同尺寸的情况下具有较小的电阻,并且非常适合电池断开连接开关。 Visic的直接驱动配置(如图3所示)显示了如何控制GAN设备,与市场上的其他解决方案相比,产生多个好处,例如,无反向恢复损失,可靠性提高等。
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图2。 块示意图。图像由 Bodo的Power Systems 提供
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图3。 直接驱动gan。图像由 Bodo的Power Systems提供