高压电池断开开关的介绍

　　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。

　　图2。 块示意图。图像由 Bodo的Power Systems 提供

　　图3。 直接驱动gan。图像由 Bodo的Power Systems提供