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Ideal Power 開發(fā)了一種創(chuàng)新的專有半導(dǎo)體電源并獲得了專利稱為雙向雙極結(jié)型晶體管或 B-TRAN 的開關(guān)。 相比傳統(tǒng)電源開關(guān)，例如絕緣柵雙極晶體管或 IGBT、B-TRAN顯著提高效率，將功率損耗降低 50% 或更多，具體取決于在應(yīng)用程序上。 B-TRAN 的更高效率導(dǎo)致產(chǎn)生的熱量更少，從而顯著降低熱管理要求。 這反過來會導(dǎo)致顯著散熱所需的表面積更小。
此外，B-TRAN 提供業(yè)界唯一的對稱雙向操作，減少了與利用傳統(tǒng)雙向開關(guān)相比，組件數(shù)量減少 75% IGBT 和二極管。 這種高效且獨特的對稱操作提供了強大的雙向應(yīng)用中的競爭優(yōu)勢，由于交通電氣化和向可再生能源的轉(zhuǎn)變以及儲能，電源開關(guān)在各類電子電源設(shè)備中無處不在，是現(xiàn)代大功率清潔能源應(yīng)用中的關(guān)鍵組件，例如電動汽車 (EV)、EV充電以及與電池配對的太陽能和風(fēng)能逆變器。 它們的功能主要在于這些系統(tǒng)中的電力分配、發(fā)電和轉(zhuǎn)換。 電源開關(guān)執(zhí)行將能量轉(zhuǎn)換為交流電 (AC) 或直接從直流電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵作用電流（DC），并設(shè)置適當(dāng)?shù)碾妷阂詽M足最終使用要求，電源開關(guān)效率對系統(tǒng)的整體效率和規(guī)模有重大影響。
市場和行業(yè)概覽
Ideal Power B-TRAN 的總潛在市場目前估計約為 60 億美元，預(yù)計到 2025 年 (1) 將增長到 94 億美元。 該市場的兩個最大部分是電動汽車/混合動力電動汽車和可再生能源，如太陽能和風(fēng)能逆變器，以及相關(guān)儲能應(yīng)用程序。不間斷電源 (UPS)、系統(tǒng)、電機驅(qū)動、消費電器、醫(yī)療成像設(shè)備和其他工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用。 目前這些市場由 IGBT 半導(dǎo)體開關(guān)主導(dǎo)，B-TRAN 旨在取代由于其更高的效率、固有的雙向性和擁有潛在更小 OEM 的能力產(chǎn)品設(shè)計由于降低熱管理要求。 一般來說，近年來在電源開關(guān)市場的重大創(chuàng)新除了使用高成本寬帶隙材料，例如碳化硅 (SiC)。 隨著 SiC 技術(shù)的成熟并且變得更加經(jīng)濟，B-TRAN作為一種設(shè)備架構(gòu)，可以保持其長期通過在 SiC 中制造 B-TRAN 獲得競爭優(yōu)勢。
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Ideal Power B-TRAN 優(yōu)勢：
用 B TRAN 替換牽引逆變器和車載電池充電器中使用的現(xiàn)有 IGBT 將提高駕駛循環(huán)效率。 這導(dǎo)致要求降低和增加 EV 的范圍和/或減小電池尺寸和成本， 此外，IGBT 和其他半導(dǎo)體開關(guān)不進行反方向要求，能用于雙向功率流的附加開關(guān)和其他組件。 這些額外的組件會產(chǎn)生額外的能量損失并需要額外的熱管理。 B-TRAN 此功能是單個設(shè)備固有的，具有明顯更高的往返行程效率的設(shè)備。 作為一個系統(tǒng)，雙向 EV 逆變器或車載電池充電器可以使整體更高效，更小更輕，所有這些都有助于擴大使用范圍。電動汽車的雙向充電可實現(xiàn)車輛到電網(wǎng) (V2G) 的經(jīng)濟效益。
Ideal Power 固態(tài)斷路器應(yīng)用中的 B-TRANTM 器件
社會電氣化程度的提高導(dǎo)致對電路保護的需求增加要求。 配電系統(tǒng)中需要斷路器以防止電源損壞，雷擊、倒樹等意外事件引起的浪涌和短路，以及設(shè)備故障。 應(yīng)用包括對現(xiàn)有交流電 (AC) 的基礎(chǔ)設(shè)施升級電網(wǎng)，增加分布式發(fā)電的使用，如太陽能和風(fēng)能、儲能、電力車輛 (EV) 和 EV 充電，以及相關(guān)的車輛到電網(wǎng) (V2G) 網(wǎng)絡(luò)。 必須隔離故障在損壞進一步遍及整個系統(tǒng)之前。 到目前為止，這個關(guān)鍵功能已經(jīng)由機械斷路器處理。 這些設(shè)備表現(xiàn)出圍繞著幾個問題它們操作的物理限制，導(dǎo)致在需要時打開電路相對緩慢。這種延遲會導(dǎo)致磨損斷路器觸點的高故障電流和電弧。 一個潛在的出色的解決方案是固態(tài)斷路器 (SSCB)，它使用功率半導(dǎo)體快速打開沒有易磨損運動部件的電路。 固態(tài)斷路器沒見過由于目前可用的傳導(dǎo)損耗相對較高，因此得到廣泛部署絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 器件。 應(yīng)該注意的是，所有接觸器切換交流電源本身必須具有雙向電流流動能力。 幸運的是，一個重要的稱為雙向雙極結(jié)型晶體管 (B TRAN) 的功率半導(dǎo)體技術(shù)的進步通過結(jié)合快速開關(guān)、低傳導(dǎo)損耗和雙向來克服這個問題能力。 由于這些原因，固態(tài)斷路器很快就會得到更廣泛的采用。
在UPS數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，Ideal Power B-TRAN較低的傳導(dǎo)損耗有望每年節(jié)省電力。能源浪費會影響數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。我們的技術(shù)可以顯著提高UPS效率。
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