Conas dé-óid a roghnú atá oiriúnach do chórais fuinnimh ardvoltais?

一, Aicmiú teicniúil agus tréithe lárnacha dé-óidí -ardvoltais
1. Aicmiú de réir ábhair agus struchtúir
Dé-óid ardvoltais atá bunaithe ar shileacan: an rogha príomhshrutha, le voltas a sheasamh de roinnt mílte volta agus aga aisghabhála fada droim ar ais (leibhéal microsecond), oiriúnach do cheartú minicíochta cumhachta.
Dé-óid ardvoltais chomhdhúile sileacain (SiC): le voltas frithsheasmhach níos mó ná 3300V, giorraítear an t-am aisghabhála droim ar ais go nana-soicindí, agus feidhmíocht ardteochta den scoth (is féidir le teocht an chomhcheangail 200 céim a bhaint amach), oiriúnach do chásanna lasctha ardmhinicíochta.
Dé-óid ghloine passivated (GPP): Trí chiseal gloine a lámhaigh ar dhromchla an acomhal PN, feabhsaítear cobhsaíocht voltais agus friotaíocht taise, le friotaíocht voltais tipiciúil de 600V-1200V.
2. Aicmiú de réir feidhme
Dé-óid choigeartaithe: athraíonn AC go DC, le croí-pharaiméadair an tsrutha choigeartaithe uasta (IF) agus an t-am aisghabhála droim ar ais (Trr).
Diod Aisghabhála Mear (FRD): Trr Níos lú ná nó cothrom le 50ns, oiriúnach do chásanna ardmhinicíochta ar nós soláthairtí cumhachta agus inverters a athrú.
Dé-óid Schottky (SBD): laghdú voltais ar aghaidh (0.3-0.5V), gan aon am aisghabhála droim ar ais, ach voltas a sheasamh teoranta (de ghnáth Níos lú ná nó cothrom le 200V), a éilíonn nasc sraithe chun an voltas a sheasamh a mhéadú.
Dé-óid faoi chois voltas neamhbhuan (TVS): am freagartha Níos lú ná nó cothrom le 1ns, voltas clampála beacht, a úsáidtear le haghaidh cosaint tintreach agus cosaint overvoltage.
2, Sé pharaiméadar lárnacha chun dé-óidí ardvoltais a roghnú
1. Friotaíocht voltais (VRRM/VBR)
Sainmhíniú: Ba cheart go mbeadh an buaicvoltais athchleachtach droim ar ais uasta (VRRM) 1.5-2 huaire níos airde ná an voltas uasta chórais chun miondealú de bharr luaineachtaí voltais a sheachaint.
Prionsabal an roghnúcháin:
Taobh DC inverter fótavoltach: Éilíonn córas 1500V dé-óid 1700V (cosúil le sraith Taike Tianrun G3S170).
Córas tarraingt idirthurais iarnróid: Éilíonn an córas 3300V dé-óid SiC 3300V (cosúil le sraith Taike Tianrun G3S330).
2. Acmhainn Sreafa (IF/IFSM)
Sainmhíniú: Caithfidh an meánsruth ceartaithe (IF) a bheith 1.5 huaire níos airde ná meánsruth an chórais; Caithfidh an buaicsruth borrtha (IFSM) an tionchar meandarach a sheasamh le linn tosaithe nó ciorcad gearr.
Prionsabal an roghnúcháin:
Tiomántán mótair thionsclaíoch: Roghnaigh MÁ Níos mó ná nó cothrom le 2 uair an tsrutha rátáilte, IFSM Níos mó ná nó cothrom le 10 n-uaire an sruth rátáilte.
Inverter fótavoltach: Roghnaigh MÁ Níos mó ná nó cothrom le 1.5 uair an sruth aschuir uasta, IFSM Níos mó ná nó cothrom le 20kA (tonnform 8/20 μ s).
3. Luas aistrithe (Trr/Ton/Off)
Sainmhíniú: Cinneann an t-am aisghabhála droim ar ais (Trr) an caillteanas aistrithe i gcásanna ardmhinicíochta; Bíonn tionchar ag an am Ton/As ar luas freagartha an chórais.
Prionsabal an roghnúcháin:
Switching power supply (>10kHz): Roghnaigh dé-óidí mear-aisghabhála le Trr Níos lú ná nó cothrom le 50ns (amhail ASEMI MUR1660AC, Trr=35ns).
Inverter carbide sileacain: Roghnaigh dé-óid SiC a bhfuil Trr Níos lú ná nó cothrom le 10ns (cosúil le sraith Taike Tianrun G3S170, Trr=8ns).
4. Titim dearfach voltais (VF)
Sainmhíniú: Agus é á sheoladh, bíonn tionchar díreach ag an voltas ag an dá cheann ar éifeachtacht an chórais.
Prionsabal an roghnúcháin:
Cásanna ísealvoltais agus ardsrutha (cosúil le córais 48V DC): Ba cheart tosaíocht a thabhairt do dhé-óidí Schottky a roghnú le VF Níos lú ná nó cothrom le 0.5V.
Cásanna ardvoltais (mar shampla thuas 1000V): Roghnaigh dé-óid SiC le VF Níos lú ná nó cothrom le 2.5V, ar féidir leo éifeachtacht a fheabhsú 3-5% i gcomparáid le dé-óid sileacain.
5. Feidhmíocht theirmeach (TjM/Rth)
Sainmhíniú: Ba cheart go mbeadh an teocht uasta acomhal (TjM) níos ísle ná luach teorann an fheiste (150 céim le haghaidh feadáin sileacain, 200 céim le haghaidh feadáin SiC); Cinneann an fhriotaíocht theirmeach (Rth) an éifeachtacht diomailt teasa.
Prionsabal an roghnúcháin:
Modúl cumhachta ard-dlúis: Roghnaigh TO-247 gléas pacáistithe le Rth Níos lú ná nó cothrom le 0.5 céim / W.
Feidhmchlár timpeallachta iata: Roghnaigh gléasanna le TjM Níos mó ná nó cothrom le 175 céim agus cuir spás derating in áirithe.
6. Deimhniú iontaofachta
Príomhchritéir:
Deimhniú sábháilteachta: UL (Meiriceá Thuaidh), TUV (An Ghearmáin), CQC (tSín).
Tástáil Saoil: Tástáilte ar feadh 1000 uair ag baint úsáide as HTRB (Laofacht Droim ar ais Ardteochta).
Iontaofacht pacáistithe: Ná húsáid breiseán aiseach-i bpacáistiú agus tabhair tosaíocht do phacáistiú SMT a roghnú (amhail DFN8 × 8).
3, Próiseas roghnúcháin dé-óid ardvoltais agus anailís cáis
1. Próiseas roghnúcháin
Anailís riachtanas: Paraiméadair an chórais a shoiléiriú mar voltas, sruth, minicíocht, agus teocht chomhthimpeallach.
Aicmiú gléas: Roghnaigh ceartaitheoir, aisghabháil tapa, TVS agus cineálacha eile de réir riachtanais fheidhmiúla.
Meaitseáil paraiméadar: Feistí iarrthóra scáileáin bunaithe ar pharaiméadair lárnacha (friotaíocht voltais, sreabhadh reatha, luas).
Dearadh derating: voltas derating 1.5-2 uair, sruth derating faoi 1.2-1.5 uair.
Fíorú iontaofachta: Fíoraigh stóinseacht an ghléis trí HALT (Tástáil Saoil an Ard-Luasghéaraithe).
2. Cásanna iarratais tipiciúla
Cás 1: Cosaint taobh DC d'inverter fótavoltach
Ceanglas: Tá gá le córas 1500V chun sruth borrtha 20kA a sheasamh le héifeachtúlacht Níos mó ná nó cothrom le 98%.
Plean roghnúcháin:
Príomh-cheartaitheoir: dé-óid Taike Tianrun 1700V/50A SiC (G3S750P), VF=1.7V, Trr=8ns.
Cosaint borrtha: dé-óid Toshiba HN1D05FE TVS (VR=400V, IPP=20kA).
Éifeacht: Feabhsaíodh éifeachtúlacht an chórais 2%, am freagartha cosanta borrtha Níos lú ná nó cothrom le 1ns.
Cás 2: Iarnród Tiontaire Tarraingthe Idirthurais
Riachtanas: Córas 3300V, minicíocht lasctha 5kHz, ag teastáil chun sruth ciorcaid gearr 100kA a sheasamh.
Plean roghnúcháin:
Modúl ceartúcháin: dé-óid Taike Tianrun 3300V/50A SiC (G3S33050P), IFSM=100kA.
Dé-óid mear-aisghabhála: ASEMI MUR3060PT (600V/30A, Trr=35ns).
Éifeacht: Laghdaítear méid an chórais 30%, agus laghdaítear caillteanais lasc 40%.
4, Treochtaí sa Todhchaí i Roghnú Dé-óid Ardvoltais
1. Popularization leathsheoltóirí bandgap leathan
Tá voltas frithsheasmhach os cionn 3300V ag dé-óid SiC agus laghdaítear titim voltais chun tosaigh go 1.5V, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do chórais dáileacháin mheánvoltais os cionn 10kV.
Chuaigh dé-óidí nítríde Gailliam (GaN) isteach sa réimse ardvoltais, agus tá an t-am aisghabhála laghdaithe go dtí níos lú ná 1ns.
2. Uirlis roghnúcháin Chliste
Soláthraíonn an soláthraí ardán insamhalta ar líne (cosúil le roghnóir Taike Tianrun SiC), a mholann go huathoibríoch teaglaim gléas tar éis paraiméadair chórais a ionchur.
Úsáidtear teicneolaíocht dhigiteach cúpla chun saolré agus modhanna teipe feistí a thuar faoi choinníollacha oibriúcháin foircneacha.
3. Modúlachadh agus Comhtháthú
Comhtháthaítear dé-óid agus IGBT/MOSFET i modúl amháin (cosúil le sraith Infineon EasyPACK), rud a shimplíonn dearadh an chórais.
Feabhsaíonn pacáistiú Press Pack an fhriotaíocht turrainge agus éifeachtúlacht diomailt teasa na ngléasanna ardvoltais.