在过去的几十年中，电力电子技术发生了巨大的变化，这种变化在电力方面发生了变化。在整个能源链中，传统的单向开关（UDS）长期以来一直是电动转换系统的主要要素，在许多应用程序领域都能达到可靠的性能。尽管这些设备还可以满足开发更好的电力管理解决方案的行业需求，但它们的自然限制始终限制对更紧凑，高效和经济的电力转换系统的工程师的追求。在这种情况下，Infineon双向开关的出现将完全改变。传统解决方案的限制单向开关的自然限制具有长期扰动的工程师。对于双向电压阻塞的application方案，设计人员需要使用许多离散设备的背对背连接，这不仅增加了系统，脚和成本的复杂性，还会引入UCES的其他参数会导致降低性能和效率。更重要的是，传统的三届单相传输设备可以灵活地进行双向电流控制，从而将其应用于电动转换的高级拓扑。在这些挑战中，追求提高的电力密度，更高的效率和较低的系统成本变得更加严重。对于拓扑，例如维也纳整流器，T-Converters和Heric Architecture，使用带有回归离散连接的设备的传统解决方案无法再满足市场发展的持续需求。这使得有必要开发可以克服这些基本限制并增强整个服务的创新解决方案。 Coolgan™双向开关（BDS）系列出现以应对这些挑战，Infineon率先成功解决了一个成功的解决方案：Coolgan™双向开关（BDS）650V G5系列。创新该设备的设备为电力传输技术带来了革命性的变化，该技术为新一代电力转换系统提供了前所未有的控制灵活性。与需要许多离散设备背靠背连接的传统解决方案不同，这是一个单片集成解决方案，可以主动实施偏置和当前阻塞的电压。 Infineon Coolgan™双向交换机投资组合涵盖了多压评级要求：650V系列可在Tolt和DSO软件包中使用，并且将使用850V版本；低压设备也从至少40V开始，可以用作电子消费者领域的电池阻断开关。 Coolgan™BDS 650V G5采用了革命性的二线结构，并基于经过验证的Infineon经过验证的高可靠性注入晶体管（GIT）。这种独特的架构使双向电压可以阻止犯罪与传统的背靠背解决方案相比，GLE漂移区域大大降低了晶圆尺寸。紧凑的集成设计不仅节省了空间，而且BINIT还降低了参数参数的影响，从而提高了传输速度并提高了转换效率。技术技术：工作高压Coolgan™BDS系列的四个象限之间的真正差异是四个象限控制功能。与传统的三端单向开关不同，BDS具有四个主动端子以及一个基板端子。此调整可以支持四种工作模式：两种传统的开/关模式和两种二极管模式为设计师提供了无与伦比的控制灵活性。在双向关闭模式（开关模式：关机）中，当双门应用零/负偏见时，该设备可以在双向上限制电压以实现打开电路。在模式下进行双向（开关模式：ON），当Ang Dual Gates激活时，DeviCE允许电流自由沿相同的方向流动，此时它的作用类似于该州的标准MOSFET。这两种模型为传统解决方案带来了巨大的好处，而真正的变化来自另外两种二极管模式。二极管模式 - 反向阻塞（RB）和正向阻塞（FB） - 使BDS选择性地在一个方向上选择性地阻断电压，同时允许朝相反方向的电流流动。在反向阻塞模式下，该设备会阻止底部电压，但允许当前从上到下流动。在向前阻塞模式下，设备会阻止自上而下的电压，但可以从自下而上流动。这两种模式对于软开关的操作特别有用 - 固定电压阻滞的方向，确保了输出电容器的安全释放并实现性能优化。图片1 coolgan™双向SWI的四种操作模式和十个可能的状态转移TCH 650V G5具有独特的功能和工程效率的灵活性：Coolgan™BDS设计中基板电压的集成控制，基材电压控制是一个主要的技术问题。常规的单向开关通常将底物连接到源以抑制后门效应，从而阻止二维电子气体浓度的降低。但是，此方法不适用于采用共同双重结构的双向开关。如果底物被悬挂，它将导致潜在的损失和有害的后门效应。为了解决这个问题，Infineon开发了底物电压的创新整体整合控制电路。这种创新的解决方案提供了与底物连接的最低潜力的动态资源选择，在没有外部助理电路的情况下实现了最佳性能。这种集成的设计提供了BD，以在软/硬传输模式下保持良好的性能，因此，适应各种应用情况下的性能和效率优化要求。出色的性能：为COORGAN™BDS参数的属性提供了适当的属性，这是通过在所有操作条件下的性能参数来实现的。其中，资源资源抗性（RSS（ON））是最重要的性能参数之一，直接影响阻力和一般效率的丧失。静态RSS（ON）显示了25°C至150°C的温度域的估计繁殖特性（图2），这突出了温度管理在系统设计中的重要性。与某些在低温范围内具有负温度系数的SIC MOSFET不同，Coolgan™BDS即使在-40°C下仍保持正温系数，从而确保了整个温度操作的可靠性。通过调整门电流的稳定状态，RSS（ON）最多可以实现3％的优化，但需要Trad当前门损耗处的e-offs。此外，增加的电流电流可能会使饱和电流增加60％以上，从而有助于实现系统设计效率和性能的视觉Balancen。图片在整个工作温度的整个工作温度中，图片2 RSS（ON）的动态资源资源抗性RSS（ON）的图片反映了Coolgan™BDS的实际性能，并受到持续的移动，受三重阻断伏特，运动和温度的影响。随着改进的自加密双二极管在状态电压下降测量电路（OVMC）时，构建了转换器强化设备：其中BDS用作低开关开关，SIC Schottky二极管用作高侧开关和连续传导模式（CCM）。在50kHz和100kHz硬开关频率下，动态RSS（ON）非常接近静态值，仅增加5-7％。较高的移动频率会导致RSS（ON）动态（ON）上升，这是由于速度缩短期间。温度也存在于动态RSS（ON）的影响，但是Coolgan™BDS在通常的操作条件下保持稳定的性能，从而确保在完成应用程序中无法预测的性能。高稳定性功能设备设计稳定性，使其适用于具有高频传输和恶劣温度条件的应用程序场景。图3在不同传递频率下，COORGAN™BDS开关的软性性能归一化的动态RSS（ON）（如图4所示）。在500kHz的传输频率下，与静态值相比，当电压为110V时，动态RSS（ON）仅增加5％。当电压为400V时，动态RSS（ON）与静态值相比增加了约16.5％。 AC网格电压变化的这种特征表明，这是一种基于平均AC电压平均值来优化系统设计的可行方法。更值得一提的是，wHEN转移频率从100kHz增加到300kHz，RSS（ON）归一化的动态值仅增加到1.06，仅增加6％（见图5）。这完美地表明，软开关可以有效地降低传输频率对传输性能的影响。图4整个壳体温度范围内的Coolgan™BDS的归一化值（ON）在500 kHz运动频率和不同电压块中图5显示了动态RSS（ON），该RSS（ON）在400 V软开关模式下在整个壳体温度的整个壳体温度中都归一化的RSS（ON）。在100 kHz传输的频率下，动态RSS（ON）约为1，接近静态值。随着频率n升高的移动，动态RSS（ON）略有上升，在300 kHz的运动时仅上升至1.06。这完美地表明，软开关可以有效地降低传输频率的影响并有助于提高运动效率。图5动态RSS（ON）标准化值SW在400V输入电压和不同的运动下，Coorgan™BDS的瘙痒损失：准确测量准确的传输损耗是评估Coolgan™BDS等距带隙设备效率的关键。目前无法准确区分BDS的转机和关闭损失。尽管软开关的损失非常低，但由于存在底物电压控制电路，与电路相关的电压控制损耗以及输出磁滞（COSS）的丢失，因此无法将激活的损失视为零。因此，转移中的所有损失均表示为循环转移中的损失（即Microjoule（μj）中的浪费和关闭损失的总和）。使用转换器测试设备（图6）以连续传导模式（CCM）进行硬开关损耗测量（CCM），以减少热量损失的传导损失。测量表明，在500kHz传输频率下，转移的损失与TH成正比E关闭电流和输入电压。图6 Coolgan™BDS 650V G5（ILLT65R05555B2）的循环硬开关损耗在500kHz传输频率下以及在两个不同电压输入（图7）下以三个电压水平（110 V，240 V和400 V）评估的输入软损耗的两个不同电压。结果表明，Malambot开关的损失明显低于硬开关。尽管与单个事件转移相对应的损失没有分开，但每个周期中的总数据传输数据仍然有助于设计人员准确预测热管理要求并优化实际应用的效率。图7 Coolgan™BDS 650V G5（ILLT65R055B2）的循环软开关损耗设计庆祝活动在500kHz传输频率和三个不同的输入电压下：比较双向开关（BDS），与coolgan™开关相比，相比是背对面的b2b（b2b），而不是传统的背对面结构，™开关。与SI和SIC B2B的结构相比，CoolGAN™BDS具有更好的质量因子（FOM），并且资源资源对栅极（RSS（ON）×QG）的抵抗力和产品NG充电降低了85％以上。这大大减少了每次旋转的损失转移，因此特别适合高频转移应用。图8比较不同技术（GAN和SIC）的FOM调整B2B B2B的FOM调整（GAN和SIC）栅极和电源Coolgan™BDS采用了标准的双门结构，每个门都由其自己的资源独立控制，因为需要将返回源终端配置为门驱动器的返回路径。 BDS基于GIT技术，每个门都需要RC外部驾驶电路来控制门的上和稳定状态。 RC外部驱动电路的一个主要优点是，它可以自动化在关闭时产生负门电压，这是一个功能是所有离散GAN传输设备的建议设计。每个BDS门应配备一个独立的隔离门驱动器和一个孤立的电源。由于某些节点可能共享电源，因此所需的辅助电源的实际总数取决于电路的特定拓扑。 Gate Drive Infineon提供了全面的Eicdriver™Gate驱动程序ICS投资组合，其分离水平，电压级别，保护功能和包装选项。如表1所示，该IC系列可在单通道调整中获得。表1 eicedriver™栅极驱动器ICS这些驱动程序是Coolgan™中最大的驱动程序，在高性能应用中是高效率，高稳定性和高强度密度的。孤立的功率Coolgan™BDS的孤立强度设计可以采用各种解决方案，每种解决方案都具有其优势和缺失。小型独立的DC/DC模块可以简化设计，但价格昂贵。结合脉冲的解决方案带有电路板的SE变压器可以显着降低成本。尽管脉冲变压器的组合综合需要更多的板空间，但它可以降低孤立的电源的成本，并提供高灵活性和支持 - 客户化设计。设计人员可以将1EDN7512G驱动器IC与脉冲变压器相结合，以创建一个紧凑，高效和孤立的Bulingong电源，以满足特定的应用要求。 Coolgan™BDS的关键变化和实用值可以改变广泛的应用程序，并为传统解决方案带来重大好处。它最直接的用途之一是它可以用现有系统替换背对背离散设备的能力。 BDS可以为维也纳整流器，T型转换器和Heric Architectures等应用提供更好，经济的合并解决方案。更明显的是，BD可以在拓扑分离的单个阶段（例如光伏微型I）中实现DC/AC变化的单个阶段nverters。单个设备激活双向电压阻塞，简化电路设计，减少组件数量并提高效率。这将有助于Tdesign实现更紧凑，更有效的设计并加快市场的速度，从而在当前市场环境的快速变化中获得竞争优势。单相分开的交流电源转换系统具有许多重要的优势：提高效率（由于转换阶段的降低），尺寸降低和成本降低（通过使用高频变压器）。该系统还允许更大的灵活性，包括电压调节，传输频率和自然双向强度流。尽管还应解决诸如移动损失，EMI，复杂性和设备压力之类的挑战，但Coolgan™BDS为克服这些障碍和新一代电力转换系统的发展奠定了基础。结论：权力选举局限性的爆发Ronics Coolgan™BDS 650 V G5代表了电气传输技术的主要发展，该技术解决了长期以来一直在设计的技术挑战，并将为设计转换系统设计开辟新的可能性。得益于可以通过单个设备实现的双向阻断和传导能力，BD可以帮助减少组件的数量，简化设计并在广泛的应用程序场景中提高性能。支持四种操作模式与底物电压控制的集成电路相结合，可以为新一代电力转换系统提供不间断的控制灵活性。出色的性能参数通过高级测量技术进行了准确的评分，该技术可帮助设计人员准确预测和优化实用应用中的系统性能。反对更高效率的后方追求，电力密度提高和电气成本较低行业，Coolgan™BDS进一步反映了Infineon对变革和工程效率的稳定追求。通过挑战传统解决方案并开发新的分心解决方案，Infineon不仅可以解决当前的设计挑战，而且还将为未来转换系统的设计奠定基础。对于想要领先于电子电气技术的设计师，Coolgan™BDS是一种有吸引力的吸引人解决方案，可以结合现代技术和实践价值。如果您正在设计光伏逆变器，电源，电动机驱动器或其他电源转换系统，则这种革命性的技术将帮助您创建更好，紧凑和经济的产品，这些产品不仅满足当前的市场要求，而且还满足了未来的潜在挑战。双向开关的未来已经到来，答案在于Coolgan™BDS！图9 Coolgan™双向开关（BDS）产品系列在2025年；标记 *是正在开发的产品