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氮化炮（GAN）整体双向开关将赎回电源设备的当前范式控制。传统的功率设备（例如MOSFET或IGBT）仅支持单向主动传导，而反向电流需要依靠身体二极管或外部抗杀手二极管来实现第三个正方形传导。这种被动反向传导不仅缺乏控制能力，而且还会导致由于二极管电压崩溃而导致的效率丧失。为了实现双向控制的传导，工程师经常使用背对背（B2B）拓扑（B2B）来级联两个设备，牺牲功率密度并增加系统的复杂性。本文指出：由于双状态电阻（RDSON），需要平行的这些设备以返回使用单向开关获得的量。可以执行此类第四季度操作的整体设备可以通过替换四个主动开关来降低系统规模和复杂性一个设备。在BD中使用GAN可以在某些应用中创建其他优势，因为其损失较低，并且比传统的SI基于SI的设备更快地移动。让我们看一下BDS设备可以发挥关键作用的一些关键应用程序：交流开关：在许多应用中，双向AC-AC功率流的概念很有吸引力。考虑太阳微型逆变器。通常的方法是创建一个中间DC链路电压，然后将其转换为AC电压，该电压将进料供应到网格或用于消费者使用。直流链路电容器可能很大，大小和成本增加。 AC-DC-AC过程涉及通过电源转换的每个阶段降低效率。另一个示例是板载充电器（OBC），其中单个阶段被分开使用AC开关转换功率。大约45年前，首先提出了矩阵开关。两个三相端口可以连接到十字路口的9个BDS设备，并转换电压，频率和电源FACTOR。传统的可变频率驱动器（VFD）通常使用两个转换阶段，包括AC-DC和DC链接，其次是DC-AC逆变器。使用二极管整流器时会形成谐波，当制动电动机制动时，不再将电源再生并返回到电源。直流链路电容器通常是挫折点，可能是压倒性的。据估计，VFD在工业应用中消耗了超过60％的电力。因此，使这些驱动器更可靠，稳定和有效，因为增加电密度可以产生显着的积极效果，而BDS则提供了实现它的方法。较小的驱动器可以包含在电动机中，这是减少电缆和寄生虫的其他好处。用常规的AC-DC转换器替换B2B开关：让我们考虑一个维也纳整流器的示例。这是一个简单的Boost二极管的集成桥，并带有添加的BTB设备，该设备将形成的DC的中点连接到AC SIDE。这些BTB开关输入了输入电感器中的电流，并付费-3谐波失真，从而控制了输入的当前形状。这种流行的整流器用于电信电源，快速离线电动汽车等。从本质上讲，T-Converter是维也纳新娘的二极管，由二极管用二极管代替，而二极管则用MOSFET等主动开关的二极管代替。这些三阶段逆变器允许双向强度流，可用于多个固态变压器（SST）应用。不良逆变器发现了光伏（PV）应用中的许多用途。在这里，BDS在交流电源中创建旁路，移至网格频率并允许当前反应流动。在此转换器的流行设计中，用单片gan bds代替当前的多顾问BD，这是对较低设备进行计数的好处，而gans的更快过渡可以减少被动物质的大小。这些三层拓扑中使用的BDS设备只需维护一半的t耳道直流电压。当前逆变器（CSI）的来源：带有电流定子的CSI进料感应电动机。当前的电动机进入可显着提高电动机的设计和可靠性。 CSIS中使用的大型电感器可提供自然过量和短路保护。 CSI要求开关能够在两个方向上阻止电压，因此MOSFET或IGBT需要二极管系列。当使用WBG设备时，使用快速开关的逆变器资源电压（VSI）不太宽容，因为开关波形中的立即过电压会增加EMI的风险。它强调蜿蜒的摩托车和轴承。尽管CSI逆变器面临着独特的挑战，例如由于控制复杂性的提高而导致的成本较高，但它们可能适用于高功率驱动器，电动飞机和HVDC输送状态。 CSI驱动程序中使用的WBG设备可以切换到高频，这可以减小电感器尺寸。当输出电容器形成低通滤波器时，EMI的风险降低。 gan bds devICE 2在CSI设计中已被证明。虽然需要双向电压阻塞，但单向电流流量满足要求，从而可以简化所需的门控。仍将在下面讨论。 AC固态断路器（SCCB）和电池断开：AC SCC需要双向，可靠的过电压特性，低电阻的OFSTATE，快速响应时间，低热电阻包装和高电流故障的发生率？ S.在此应用程序中，该设备通常在静态条件下运行。替换单个GAN BDS MOSFET或IGBT机械断路器或反系列组合具有降低模具和更好的设备的优势。对使用甘尔特的使用的重要好处也没有对精神的重要作用，在某些条件下，可以减少基于SI的设备的安全操作区域（SOA）。电池开关断开了连接，就像手机和笔记本电脑的电路一样。他们提供连接在过电压条件下的电位，从而提供了重要的保护功能。这些应用程序中的BDS针对非常低的Laundryn状态（10MΩ），通常使用合并的资源，单个对接方法而不是组合排水，在上述其他应用中的两栅极程序。 BDS中的这种组合运河设备将更详细地描述。在开发人员的开发人员论坛上详细描述了Infineon的Infineon 2025 Wang Switch附近的GAN HV-BD。 HV BDS开关已经在650 V和850 V上，并基于Infineon的Gate注入晶体管（GIT）技术。中间运河的组合链接到这些HV BDS设备的两个门和资源。 Infineon还计划释放MV BDS开关，该开关已在40 V -120 V上进行静态电池连接的应用，其应用于Schottky Gate Gate Gan Gan Hemt，带有两个插头 - 英寸，单扇门和标准资源设计。 Ifigure 1显示了HV BDS设备的四个操作设备。当两个门都打开时，设备通过VDS-ID参数空间的来源显示双向传导。如果只开门，则显示该设备的二极管模式可有效控制水的潜在供应（VSD），超过了HEMT的阈值（VTH -VG）的有效电压。在GIT设备上，这发生在2V。当两个门都关闭时，电压下设备的阻塞明显大于已准备就绪的设备的电压。图1：对HV Coolgan BDS设备的四种操作模式的描述（来源：Infineon Technologies）在双向设备中一个重要的设计考虑因素是对电势底物的控制。理想情况下，它应该保持潜力，通常是大胆的evesous缩。因为这两个资源在此应用中可能具有不同的潜力，这将底物绑定到浮动时在状态对称中的其中之一，这可能会导致RDSON的显着增加反向偏见。 Infineon通过使用整体智能技术来缓解底物与潜在来源联系起来，从而解决了这一问题。这确保了软开关的行为。在硬化和软开关下的断电的比较如图2所示。在这里将B2B SI和SIC MOSFET与GAN BDS进行了比较，因此净R DSON是相同的。可以看出，在移动100 kHz的频率下，BDS可能会看到损失的显着改善。共享的排水管可以显着改善特定的R DSON，这意味着净净层的较低区域，从而减少了传导中的过渡和动态损失。在这些BDS设备上看到的一个重要的改进是短路自动回路的行为，它将能够将重复测试的重复测试传递到10-100 s，这对于此功能的单向hemts有了显着改善。图2：HV Coolgan BDS设备与SI和SIC MOSFET背对背配置的比较丢失（来源：INFINEON Technologies）Q25计划在25mΩ下释放650 V HV BDS，在TOLT和DSO TSC软件包中释放650 V HV BDS。计划在未来的路线图中执行850 V设备。 Infineon验证的概念可以简化上述CSI应用中的这些设备作为混合BDS设备。在这里，标准的电子模式设备通常在pumbIntive中用作（D模式）HEMT中的BDS。 D模式设备门源路径上的cascoded LV Schottky二极管在外部控制其行为，从而删除了控制此门的请求。