Conas is féidir le trealamh fuinnimh modúlach tomhaltas fuinnimh a laghdú trí dé-óid?

一, Prionsabal teicniúil: An comhghaol idir tréithe dé-óid agus feabhsú éifeachtúlachta fuinnimh
Is é príomhbhuntáiste éifeachtúlachta fuinnimh na dé-óidí ná a dtréithe titim ísealvoltais chun tosaigh (Vf) agus aisghnóthú tapa (Trr). De ghnáth is é 0.6-0.7V an titim voltais ar aghaidh de dhé-óidí coigeartaithe sileacain traidisiúnta, agus laghdaíonn dé-óid Schottky Vf go 0.1-0.4V trí struchtúir teagmhála leathsheoltóra miotail, agus is féidir le dé-óid Schottky chomhdhúile sileacain (SiC) é a ísliú fiú faoi bhun 0.2V. Agus an córas 48V/20A á ghlacadh mar shampla, má úsáidtear dé-óid Schottky le Vf=0.4V, is é 8W an caillteanas seoltachta; má úsáidtear dé-óid sileacain le Vf=0.7V, sroicheann an caillteanas 14W, agus tá an difríocht éifeachtúlachta suntasach.

Príomhpharaiméadar is ea an t-am athshlánaithe droim ar ais (Trr) i gcásanna aistrithe ardmhinicíochta. Is féidir leis an Trr de ghnáth-dhé-óidí coigeartóirí na céadta nanoseconds a bhaint amach, rud a fhágann go mbeidh sruth aisghabhála droim ar ais le linn an phróisis aistrithe, rud a fhágann caillteanais bhreise agus spící voltais. Is féidir an Trr de dhé-óidí aisghabhála ultrafast (amhail UF4007) a chomhbhrú laistigh de 35ns, agus is féidir le dé-óid SiC tréithe aisghabhála droim ar ais gar náid a bhaint amach, ag laghdú caillteanais aistrithe níos mó ná 70%.

2, Roghnú Gléas: Straitéis meaitseála paraiméadar bunaithe ar radharc
1. Cumas reatha agus rialú discréideach
Ní mór do chórais mhodúla dul i ngleic le cásanna teip modúl aonair, agus caithfidh dé-óidí comhthreomhara na ceanglais seo a leanas a chomhlíonadh:

Iomarcaíocht srutha rátáilte: Ba cheart go mbeadh sruth rátáilte feadán aonair Níos mó ná nó cothrom le sruth uasta ualaigh an chórais roinnte ar (líon nasc comhthreomhar x 0.8). Mar shampla, i modúl luchtaithe feithiclí nua fuinnimh, tá ceithre dé-óid 30A SiC Schottky ceangailte go comhthreomhar, ar féidir leo tacú le aschur reatha leanúnach 120A agus corrlach sábháilteachta 20% a choinneáil.
Comhsheasmhacht titim voltais chun cinn: Ba chóir go mbeadh an scaipeadh Vf de dhé-óidí comhthreomhara níos lú ná nó cothrom le 5%. I gcás inverter fótavoltach áirithe, trí fheistí a scagadh le diall Vf de ± 0.05V, laghdaíodh an diall dáileadh reatha sa raon teochta iomlán go dtí<± 3%.
2. Saintréithe droim ar ais agus ceanglais chosanta
Corrlach voltais a sheasamh: Ní mór don dé-óid VRRM a bheith níos mó ná nó cothrom le 1.5 uair an voltas uasta chórais. I gcóras fótavoltach ceangailte le greille 1500V, ní mór feistí le VRRM Níos mó ná nó cothrom le 2200V a roghnú.
Rialú srutha sceite droim ar ais: Faoi choinníollacha teochta arda, féadfaidh an sruth sceite droim ar ais de dhé-óidí Schottky a mhéadú go dtí na mílte milliamps. Trí úsáid a bhaint as ábhair leathanbhanda (cosúil le GaN) nó struchtúir ilchodacha (cosúil le leas iomlán a bhaint as ciseal bacainn), is féidir an sruth sceite ag 125 céim a shochtadh go dtí faoi bhun 1 μA.
3, Dearadh Topology: Optamú Comhoibríoch ar Iomarcaíocht agus Éifeachtúlacht
1. Ailtireacht comhroinnte reatha comhthreomhar
Scéim roinnte reatha éighníomhach: Baintear amach an cothromú reatha trí fhriotóirí comhroinnte reatha ionduchtachta 0.1-0.5 Ω a nascadh i sraith. I gcás soláthair cumhachta stáisiún bonn cumarsáide áirithe, glactar le dearadh comhthreomhar 4-fheadán. Nuair a theipeann ar an bpríomhfheadán, is féidir leis an brainse cúltaca a ghlacadh laistigh de 10 μ s, agus déantar tomhaltas cumhachta an fhriotóra roinnte reatha a rialú laistigh de 0.5W.
Scéim comhroinnte reatha gníomhach: ag baint úsáide as sliseanna comhroinnte reatha gníomhacha ar nós LTC4370, déantar leithdháileadh dinimiciúil a bhaint amach tríd an voltas geata a choigeartú. I gcás soláthair cumhachta lárionad sonraí, d'éirigh le córas comhthreomhar 4-fheadán earráid dáileadh reatha ualaigh a bhaint amach<± 2% through active control.
2. Dearadh leithlisiú iomarcach
N+1 topology iomarcach: Aonraítear an príomh-mhodúl agus an modúl cúltaca le dé-óidí. Glacann an soláthar cumhachta de threalamh leighis áirithe dearadh iomarcaíochta 3+1, agus tá an modúl cúltaca scoite amach ón bpríomhchiorcad trí dé-óid, agus tá am lascadh locht níos lú ná 50 μ s.
Réiteach athsholáthair dé-óid idéalach: Úsáid a bhaint as rialtóirí mar LTC4412 chun MOSFETanna a thiomáint, ag baint amach aonrú titim in aice le nialas voltas. I gcás soláthair cumhachta freastalaí, laghdaigh an réiteach seo an titim voltas seolta ó 0.45V go 0.02V, rud a d'eascair méadú 12% ar éifeachtúlacht.
4, Cleachtas Innealtóireachta: Éifeacht Coigilt Fuinnimh i gCásanna tipiciúla
1. Córas muirir le haghaidh feithiclí nua fuinnimh
I charger i gcarr (OBC), comhlíonann dé-óid Schottky feidhmeanna ceartúcháin agus saorrothaí. Trí úsáid a bhaint as dé-óid SiC Schottky le Vf=0.2V, feabhsaíodh éifeachtacht luchtaithe múnla feithicle áirithe ó 92% go 95%, agus giorraíodh an t-am muirir aonair 3-5 nóiméad (ag tógáil charger 6.6kW mar shampla). Ag an am céanna, laghdaíodh tomhaltas fuinnimh an chórais fuaraithe 30%.

2. Inverter fótavoltach
In inverters teaghrán, úsáidtear dé-óid le haghaidh cóineasú taobh DC agus ceartú taobh AC. I gcás córas fótavoltach 100kW áirithe, trí dhé-óidí aisghabhála ultrafast SiC a chur in ionad dé-óidí sileacain, mhéadaigh éifeachtacht chomhshó an inverter ó 98.2% go 98.8%, agus tháinig méadú thart ar 480kWh ar an ghiniúint cumhachta bliantúil.

3. Soláthar cumhachta iomarcach don ionad sonraí
I gcóras soláthair cumhachta iomarcach 48V/100A, glactar le scéim roinnte srutha gníomhach le 4 fheadán comhthreomhar. Trí leagan amach an PCB a bharrfheabhsú (fad ródaithe bioráin<5mm) and heat dissipation design (heat sink area ≥ 200cm ²), the diode junction temperature was reduced from 130 ℃ to 105 ℃, and the system MTBF (mean time between failures) was doubled.