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单片双向开关的物理结构、特性及应用:综述

Physical Structure, Characteristics, and Applications of Monolithic Bidirectional Switches: A Comprehensive Review

作者 Guangyu Wang · Huiqing Wen · Wen Liu · Fan Li
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年7月
技术分类 功率器件技术
技术标签 功率模块 宽禁带半导体 储能变流器PCS 光伏逆变器
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 双向开关 单片集成 电力电子 功率密度 半导体器件 宽禁带 效率
语言:

中文摘要

本文综述了双向开关(BiSs)的物理结构、特性及应用。传统双向开关多由分立器件组合而成,存在体积大、损耗高等问题。单片集成双向开关通过优化结构,实现了导通时的双向电流流动及关断时的双向电压阻断,显著提升了功率密度和系统效率。

English Abstract

Bidirectional switches (BiSs) own excellent characteristics, allowing bidirectional current flow during conduction period and withstanding bidirectional voltage when turned off. However, traditional BiSs are typically implemented by the association of unidirectional discrete devices, such as the series and antiparallel connection of two active devices and two diodes, which exhibit relatively large...
S

SunView 深度解读

单片双向开关技术对阳光电源的核心产品线具有重大意义。在储能变流器(如PowerTitan、PowerStack系列)及光伏组串式逆变器中,双向功率变换是核心环节。采用单片集成双向开关可大幅减少功率模块的器件数量,降低寄生电感和导通损耗,从而提升变换器效率并缩小体积。建议研发团队关注该技术在宽禁带半导体(SiC/GaN)平台上的应用,以进一步优化高功率密度储能PCS的拓扑设计,提升产品在极端工况下的热管理性能和可靠性。