Cad é feidhm chosanta dé-óid i bpacáistí ceallraí comhthreomhara de mhicregrids?

一, Prionsabal teicniúil: Bac cosanta a thógáil le seoltacht aontreoch
Is í an phríomhthréith atá ag dé-óid ná a seoltacht aontreoch - ní ligeann sé don sruth ach sreabhadh ón anóid go dtí an chatóid, agus taispeánann sé staid ardfhriotaíochta nuair a aisiompaítear é. Is féidir an ghné seo a chlaochlú ina meicníocht déchosanta i bpacáistí ceallraí comhthreomhara microgrid:

1. Blocáil reatha droim ar ais: cosc ​​ar ais-sreabhadh fuinnimh
Nuair a bhraitheann brainse i bpacáiste ceallraí comhthreomhar titim voltas mar gheall ar locht (cosúil le ciorcad gearr ceallraí) nó soilsiú neamhleor, féadfaidh an sruth ó ghnáthbhrainsí eile sreabhadh ar ais isteach sa bhrainse lochtach trí chosán ísealfhriotaíochta, rud a chruthóidh "ais-sreabhadh fuinnimh". Ag an bpointe seo, déanfar na dé-óidí atá nasctha go comhthreomhar ag an dá cheann den bhrainse lochtach a ghearradh amach mar gheall ar chlaonadh droim ar ais, ag cur bac ar shreabhadh an tsrutha. Mar shampla, i gcóras comhthreomhar cille fótavoltach, má tá bac ar chill áirithe agus go laghdaítear an voltas aschuir, seolfaidh an dé-óid sheachbhóthar atá ceangailte go comhthreomhar láithreach, gearrfaidh sé an brainse lochtach, agus cuirfidh sé cosc ​​​​ar an ngnáthchill ó chumhacht a sholáthar don chill lochtach ar ais, rud a chuirfidh cosc ​​​​ar róthéamh áitiúil de bharr an éifeacht láthair te.

2. Clamp voltais: voltas an chórais a chobhsú
Is féidir an titim voltais chun cinn dé-óidí (thart ar 0.6V le haghaidh dé-óid sileacain agus thart ar 0.4V le haghaidh dé-óid Schottky) a úsáid mar phointe tagartha voltais nádúrtha. I bpacáiste ceallraí comhthreomhar, is féidir ciorcad clamp voltas grádaithe a thógáil trí il-óid a nascadh i sraith. Mar shampla, úsáideann tionscadal microgrid trí dé-óid sileacain i sraith chun titim voltas seasta de 1.8V a chruthú. Nuair a sháraíonn voltas brainse áirithe an luach seo, seolann agus scaoileann an dé-óid an ró-voltas go talamh, rud a chosnaíonn an t-ualach backend ó thionchar róvoltais.

2, Cás Iarratais: Ag clúdach na gceanglas cosanta saolré iomlán
Ritheann feidhm chosanta dé-óid trí chéimeanna pleanála, oibríochta agus cothabhála na bpacáistí ceallraí comhthreomhara, le cásanna iarratais sonracha lena n-áirítear:

1. Cosaint droim ar ais polaraíocht: cosc ​​ar earráidí suiteála
Nuair a bhíonn an pacáiste ceallraí ceangailte leis an microgrid ar dtús, féadfaidh an t-oibreoir a chur faoi deara go neamhaireach na cuaillí dearfacha agus diúltacha a aisiompú. Ag an bpointe seo, déanfar an dé-óid (cosúil le 1N4007) atá ceangailte i sraith ag an deireadh ionchuir cumhachta a ghearradh amach mar gheall ar chlaonadh droim ar ais, bac ar an sreabhadh reatha agus cosc ​​a chur ar damáiste don phacáiste ceallraí nó feistí inneall de bharr srutha droim ar ais. D'úsáid tionscadal giniúna cumhachta dáilte dé-óid Schottky (titim voltais de 0.3V) mar chomhpháirteanna cosanta droim ar ais, rud a d'éirigh le tionóiscí nasc droim ar ais iolracha a idircheapadh agus caillteanais íseal á chinntiú.

2. Faoi chois voltas neamhbhuan: Déileáil le backlash ualach ionduchtach
Nuair a thiomáineann pacaí ceallraí comhthreomhara ualaí ionduchtach ar nós mótair agus athsheachadáin, ginfear fórsa leictreamhaighnéadach droim ar ais de na céadta nó fiú na mílte volta nuair a bhíonn an t-ualach á thiomáint as. Ag an bpointe seo, seolfaidh na dé-óidí saorrothaí (cosúil le dé-óidí aisghabhála tapa) atá nasctha go comhthreomhar ag dhá cheann an ualaigh go tapa, ag soláthar conair scaoilte do shruth droim ar ais agus ag seachaint spící ardvoltais ó bhriseadh tríd an lascfheadán nó an pacáiste ceallraí. Úsáideann tionscadal stáisiúin luchtaithe feithiclí leictreacha áirithe dé-óid SiC mar chomhpháirteanna saor-roth, le ham aisghabhála droim ar ais de ach 20ns, rud a shochtadh go héifeachtach borrthaí voltais le linn stad tosaithe mótair.

3. Maolú mímheaitseála cumhachta: éifeachtúlacht comhthreomhar a bharrfheabhsú
I bpacáiste ceallraí comhthreomhar, má thagann meath ar fheidhmíocht ceallraí brainse (cosúil le cumas laghdaithe nó friotaíocht inmheánach méadaithe), beidh a voltas aschuir níos ísle ná brainsí eile, rud a fhágann go mbeidh dáileadh reatha míchothrom ann. Ag an bpointe seo, is féidir leis an dé-óid bhlocála atá nasctha i sraith ag an mbealach isteach brainse cosc ​​a chur ar an mbrainse ísealvoltais ó bheith ina "pholl dubh fuinnimh". Mar shampla, i dtionscadal microgrid fótavoltach áirithe, tá dé-óid blocála ceangailte i sraith roimh gach brainse comhthreomhar. Nuair a bhíonn voltas brainse níos ísle ná meán an chórais, déantar an dé-óid a mhúchadh chun an gnáth-bhrainse a chosc ó chumhacht a sholáthar droim ar ais go dtí an brainse lochtach, rud a laghdóidh caillteanas cumhachta ó 75% go dtí laistigh de 10%.

3, Straitéis Optamaithe: Feidhmíocht agus Costas a Chomhardú
Cé go bhfuil an fheidhm cosanta dé-óid suntasach, ní mór a laghdú voltais, tomhaltas cumhachta, agus saincheisteanna comhroinnte reatha comhthreomhar a uasmhéadú fós. Is féidir leis na straitéisí seo a leanas éifeachtacht chosanta a fheabhsú:

1. optamú roghnúcháin: Cásanna iarratais a mheaitseáil
Cás titime ísealvoltais: Úsáid dé-óid Schottky (titim voltais 0.4V) nó dé-óid chomhdhúile sileacain (titim voltais 0.2V) chun tomhaltas cumhachta a laghdú. Mar shampla, i bpacáiste ceallraí 48V, is féidir úsáid a bhaint as dé-óid Schottky an caillteanas titim voltais a laghdú ó 0.7V go 0.4V agus éifeachtacht a mhéadú 0.6%.
Cás ardmhinicíochta: Úsáid dé-óidí aisghabhála tapa (am aisghabhála droim ar ais 20-200ns) chun caillteanais aistrithe a sheachaint. Tar éis dé-óid aisghabhála tapa a ghlacadh i dtionscadal soláthair cumhachta lasctha áirithe, laghdaíodh an caillteanas aisghabhála droim ar ais 40%.
Cás reatha ard: Ag baint úsáide as dé-óid chomhdhúile sileacain, is féidir lena saintréithe comhéifeacht teochta dearfacha comhroinnt srutha nádúrtha a bhaint amach. Tar éis nascadh comhthreomhar idir dé-óid chomhdhúile sileacain iolracha i dtionscadal tarchurtha srutha dhírigh ardvoltais, laghdaigh an earráid roinnte reatha ó 15% go 5%.
2. Nuálaíocht Topology: Scéim um Chosaint Ilchodach
Dé-óid TVS+gnáth-dé-óid: I gcásanna cosanta tintreach, ionsúnn dé-óidí díomuana comhthreomhara (TVS) ardvoltas neamhbhuan, agus cuireann gnáthdhé-óidí sraithe bac ar an sruth cúlaithe leanúnach. Tar éis an scéim seo a ghlacadh i dtionscadal stáisiúin bonn cumarsáide áirithe, laghdaigh an ráta damáiste tintreach ó 5% go 0.2%.
Modúl dé-óid Chliste: comhtháthaíonn dé-óid agus MOSFETanna chun cosaint dhinimiciúil a bhaint amach trí chomharthaí rialaithe. Tar éis modúil dé-óid Chliste a ghlacadh i dtionscadal córais stórála fuinnimh áirithe, laghdaíodh an t-am freagartha ó mhicrea-soicindí go nanoseconds, agus feabhsaíodh an éifeachtacht chosanta 90%.
3. Bainistíocht theirmeach: seachain rith teirmeach
Féadfaidh tomhaltas cumhachta na dé-óid (P=IV) róthéamh áitiúil a chruthú agus ní mór é a bharrfheabhsú trí dhearadh diomailt teasa. Mar shampla, nuair a bhíonn dé-óid il ceangailte go comhthreomhar, úsáidtear dearadh coiteann doirteal teasa chun cothromaíocht teochta a chinntiú. Rinne tionscadal UPS lárionad sonraí an cosán diomailt teasa a bharrfheabhsú, ag laghdú teocht an acomhal dé-óid ó 150 céim go 120 céim agus ag leathnú a shaolré trí huaire.