用SiC FET固态断路器取代机械断路器，解决速度慢、易磨损问题

机械断路器损耗低，但是速度慢而且会磨损。采用SiC FET的固态断路器可以解决这些问题且其损耗开始降低。

工程界有一句谚语：“会动的就会断。”我们都知道，机械部件通常是第一个出故障的，比如风扇或继电器，而在电路系统中，您需要一套进行前瞻性维护和更换这些部件的程序来“以防万一”。当机械部件在正常运行时的应力水平高，然后必须在紧急情况下做出可靠反应时，情况会更糟，例如与电动车电池串联的接触式断路器。

在这种情况下，运行电流可能达到数百安，而在断路器必须切断的短路情况下，电流可能达到数千安。电压很高，通常高于400V直流电，而且在故障电流中断时，由于连接电感，电压峰值还会更高。电压会造成电弧，电弧会让断路器触点汽化，而且由于是直流电，电弧会持续存在，还不像交流电一样存在能消除电弧的零点交叉。接通和断开的速度也慢，需要数十毫秒，从而允许在短路情况下通过能造成损坏的能量。随着断路器老化，它还会变得更慢，损耗更大。总而言之，大电流机械断路器面对着重重困难，因此必须打造得很坚固，有时还要使用奇特的方法清除电弧，如制造多股压缩气体气流或使用磁性灭弧线圈。

自然而然地，人们设计出了固态断路器（SSCB）作为替代方案，并使用几乎所有可用的半导体技术进行制造，包括从MOSFET到IGBT、SCR和IGCT。它们很好地解决了电弧和机械磨损问题。它们的严重缺点在于压降，以IGBT为例，它在500A下可能会产生1.7V压降，从而造成糟糕的850W损耗。IGCT的压降可能较低，但是体积很大。MOSFET没有IGBT那样的“膝点”电压，但是有导通电阻。为了在IGBT基础上进行改进，该RDS(on)可能需要小于3.4毫欧，且额定电压高于400V，而目前还无法用单个MOSFET实现这一要求。多个MOSFET并联可以实现这一要求，但是成本也会剧增，而且如果您需要双向导电能力，则成本还会翻倍。机电断路器不便宜，但是仍具有成本优势。