Conas is féidir aonrú reatha dé-óidí a bhaint amach i gcórais inverter ilchéime?

一, An bunús fisiceach aonrú reatha dé-óid
Tagann croí-chumas leithlisithe dé-óid ó sheoltacht aontreoch na n-acomhal PN. Nuair a bhíonn siad claonta ar aghaidh, idirleata idir na poill sa réigiún P agus na leictreoin sa réigiún N chun cosán ísealfhriotaíochta a fhoirmiú, agus is féidir leis an fhriotaíocht ar a bheith chomh híseal le 0.1 Ω; Nuair a bhíonn sé claonta droim ar ais, leathnaíonn leithead an chiseal ídithe le méadú ar an voltas, rud a chruthaíonn leithlisiú ard-impedance megaohm agus bac a chur ar chumas reatha droim ar ais suas go dtí leibhéal an mhicreampere. Leis an saintréith seoltach neamhshiméadrach seo is gléas leithlisithe srutha nádúrtha é.

I gcóras inverter ilchéime, baineann dé-óidí amach aonrú idirchéimeanna trí chonair srutha aontreoch a thógáil. Mar shampla, in inverter fótavoltach dhá chéim, is féidir leis an dé-óid leithlisithe atá nasctha go comhthreomhar ag aschur an tiontaire DC/DC tosaigh an t-ais-sreabhadh srutha de bharr lochtanna sa chúl-deireadh inverter a chosc agus na gléasanna cumhachta tosaigh a chosaint. Léiríonn sonraí turgnamhacha, nuair a bhíonn an dé-óid comhartha 1N4148 á úsáid, nach bhfuil an sruth sceitheadh ​​droim ar ais ach 0.1 μ A ag voltas droim ar ais de 50V, agus tá an t-aonrú éifeachtach níos mó ná 99.999%.

2, Feidhmchláir leithlisithe tipiciúla i-córais inverter ilchéime
1. Roghnú cosán cumhachta le haghaidh inverters droichid H-cascáidithe
I ndroichead H- STATCOM (Cúiteamh Sioncrónach Statach) atá cascáideach, tá gach aonad H-droichid ceangailte go comhthreomhar trí thobh-toilleoir DC. Nuair a tharlaíonn locht gearrchiorcad toilleora taobh DC in aonad áirithe, is féidir le dé-óid Schottky (cosúil le SB560, le titim voltas ar aghaidh de 0.5V) atá ceangailte go comhthreomhar le dhá cheann an toilleora bac a chur go huathoibríoch ar iomadú locht atá ann faoi láthair chuig aonaid shláintiúla eile. Léiríonn insamhalta go gcuireann an scéim seo ar chumas an chórais aonrú locht a chomhlánú laistigh de 0.1ms, atá trí ordú méide níos tapúla ná scéimeanna sealaíochta traidisiúnta i luas freagartha.

2. Aonrú fo-mhodúl an tiontaire modúlach multilevel (MMC)
Glacann an fo-mhodúl MMC leath struchtúr droichead. Nuair a bhíonn voltas toilleora an fho-mhodúil neamhchothromaithe, is féidir leis an tsraith dé-óid aisghabhála tapa atá ceangailte (cosúil le RF306, am aisghabhála droim ar ais de 35ns) cosc ​​a chur ar rómhuirearú toilleora. De réir sonraí tionscadal tarchurtha ± 500kV DC Tennet sa Ghearmáin, tar éis an scéim seo a ghlacadh, laghdaigh raon luaineachta voltas toilleora submodule ó ± 15% go ± 3%, agus feabhsaíodh éifeachtacht an chórais 1.2 pointe céatadáin.

3. Dearadh soláthar cumhachta iomarcach d'inverters fótavoltach ceangailte le greille
I inverters fótavoltach teaghrán, úsáidtear ilbhealaí MPPT (Rianú Pointe Cumhachta Uasta) chun iomarcaíocht cumhachta a bhaint amach trí dé-óid nó ciorcaid geata. Nuair a laghdaítear cumhacht aschuir cainéal áirithe mar gheall ar bhacainn scáth, aistríonn an dé-óid Schottky (cosúil le MBR2045CT, le titim voltais ar aghaidh de 0.32V) go huathoibríoch chuig an gcainéal sláintiúil chun cumhacht aschuir cobhsaí a chinntiú. Tá sé léirithe ag tástálacha gur féidir leis an scéim seo giniúint cumhachta eagair fhótavoltach a mhéadú 8% -12%, go háirithe i gcásanna a bhfuil bac orthu go páirteach ina bhfuil na buntáistí suntasacha.

3, leas iomlán a bhaint innealtóireachta agus straitéisí feabhsaithe feidhmíochta
1. Roghnú dé-óid ísealchaillteanas
Féadfaidh an titim voltais chun cinn (0.6-0.7V) de dhé-óidí sileacain traidisiúnta a bheith ina chúis le caillteanais shuntasacha in iarratais ardsrutha. Ag baint úsáide as chomhdhúile sileacain (SiC) dé-óid Schottky (cosúil le C3D06060A, titim voltais chun tosaigh) 1.3V@10A ) Is féidir leis caillteanas seolta a laghdú 60%. In inverter fótavoltach 100kW, laghdaíonn an scéim seo caillteanais dé-óid ó 120W go 48W agus feabhsaítear éifeachtacht an chórais faoi 0.05 pointe céatadáin.

2. leas iomlán a bhaint gné aisghabhála droim ar ais
I bhfeidhmchláir lasc ardmhinicíochta, bíonn tionchar díreach ag am aisghabhála droim ar ais (trr) dé-óidí ar chaillteanais lasc. Féadfaidh úsáid dé-óidí mear-aisghabhála (amhail FR307, trr=100ns) caillteanais aistrithe IGBT a laghdú 35% i gcomparáid le gnáthchoigeartóirí (trr=500ns). Tar éis an scéim seo a ghlacadh, mhéadaigh éifeachtacht ualaigh iomlán inverters sraith Siemens SIRIUS ó 98.2% go 98.7%.

3. Réiteach leithlisithe comhtháite
Déanann an rialtóir dé-óid idéalach atá bunaithe ar MOSFET (cosúil le LM5050) am aisghabhála droim ar ais nialasach a bhaint amach trí rialú gníomhach. I gcóras stórála fuinnimh Megapack Tesla, laghdaíonn an réiteach seo an caillteanas leithlisithe idirchnuasaigh ó 2.5W go 0.3W, agus feabhsaítear éifeachtacht timthriall an chórais 0.2 pointe céatadáin. Ag an am céanna, laghdaítear a titim voltas seolta 0.05V 90% i gcomparáid le dé-óid traidisiúnta, rud a chuir feabhas mór ar éifeachtúlacht chomhshó fuinnimh.

4, treochtaí teicneolaíochta Frontier
1. Feidhm feistí leathsheoltóra bandgap leathan
Gallium nitride (GaN) diodes are gradually replacing silicon devices in high-end fields such as 5G base station power supplies and aerospace power supplies due to their ultra-low on resistance (0.1m Ω· cm ²) and high-frequency characteristics (fT>1GHz). Tá an dé-óid EPC2054 GaN a sheol cuideachta EPC ag titim voltais ar aghaidh de ach 0.2V ag 10A reatha, atá 85% níos ísle ná feistí SiC.

2. Comhtháthú na teicneolaíochta leithlisithe Chliste
Is féidir leis an modúl dé-óid Chliste in éineacht le teicneolaíocht rialaithe digiteach cúiteamh titim voltas dinimiciúil agus tuar locht a bhaint amach. Déanann an tsraith dé-óid leithlisithe Chliste Power Eangach a sheol cuideachta ABB monatóireacht ar pharaiméadair mar theocht acomhal agus sruth i bhfíor-am trí bhraiteoirí tógtha-, agus foláirimh lochtanna féideartha 0.5m roimh ré, ag méadú meán-ama an chórais idir teipeanna (MTBF) go 200000 uair an chloig.

5, Príomhghnéithe i gcleachtas innealtóireachta
1. Dearadh meaitseála paraiméadar
Chun dé-óidí a roghnú, ní mór machnamh cuimsitheach a dhéanamh ar thitim ar aghaidh voltais (Vf), ar am aisghabhála droim ar ais (trr), ar uasvoltas droim ar ais (VRRM), agus ar shruth rátáilte (IF). Mar shampla, i gcóras fótavoltach 1500V, is gá dé-óid le VRRM Níos mó ná nó cothrom le 1800V a roghnú, agus ba cheart corrlach reatha 30% a chur in áirithe.

2. Barrfheabhsú bainistíochta teirmeach
I bhfeidhmchláir ardchumhachta, tá sé ríthábhachtach rialú teochta acomhal dé-óid. Is féidir leis an scéim diomailt teasa ilchodach a úsáideann ramhar seoltach teirmeach silicone (friotaíocht teirmeach 0.5 céim / W) agus foshraith alúmanaim (friotaíocht teirmeach 1 céim / W) an teocht acomhal a laghdú ó 125 céim go 85 céim faoi 100A reatha, ag leathnú saol an fheiste níos mó ná trí huaire.

3. Dearadh comhoiriúnacht leictreamaighnéadach
Ní mór an torann di/dt a ghineann lasca dé-óid a shochtadh le ciorcad maolánach RC. In inverter 10kW, is féidir le ciorcad maolánach ag baint úsáide as toilleoirí scannáin 0.1 μ F agus friotóirí 10 Ω róthéamh voltais a laghdú ó 50V go 5V, ag comhlíonadh caighdeán comhoiriúnachta leictreamaighnéadach IEC 61000-4-5.

6, Cásanna iarratais tionscail
1. Inverter Fótavoltach Huawei SUN2000-125KTL
Glacann an táirge seo topology droichid H-cascáideach, agus gach H-aschur droichead ceangailte go comhthreomhar le dé-óid mear-aisghabhála (BYV29-1000, trr=50ns) chun aonrú srutha idirchéime a bhaint amach. Léiríonn sonraí tástála iarbhír, i gcásanna a bhfuil bac páirteach orthu, go bhfuil méadú 9.3% ar ghiniúint cumhachta an chórais i gcomparáid le réitigh thraidisiúnta, agus sroicheann an éifeachtacht san Eoraip 98.8%.

2. Cobhsaitheoir greille Siemens SICAM AIS
In iarratais STATCOM, úsáideann an gléas modúil dé-óid chomhdhúile sileacain (C4D20120D) chun caillteanais aistrithe fomhodúil a laghdú 40%. Léiríonn tomhas iarbhír greille cumhachta na Gearmáine go bhfuil am freagartha an chórais giorraithe ó 10ms go 3ms, agus tá an cumas tacaíochta cumhachta imoibríoch dinimiciúil méadaithe trí huaire.