Hver eru notkun díóða í greindur aflrofakerfi?

一, Tæknileg meginregla: Kjarnaeiginleikar díóða styðja snjalla stjórn
1. Einátta leiðni byggir upp örugg mörk
Framleiðni og afturábak stöðvunareiginleikar díóða gera þær að náttúrulegri hindrun fyrir einangrun bilunarstrauma í snjöllum aflrofakerfum. Til dæmis, í DC dreifikerfi, þegar skammhlaup verður á hleðsluhliðinni, getur díóðan sem er tengd samhliða útgangi aflrofans fljótt snúið við og slökkt, komið í veg fyrir að bilunarstraumur flæði aftur til aflgjafahliðarinnar og forðast skemmdir á búnaði á hærra-stigi. Ákveðinn 10kV greindur aflrofi stytti stutta-bilunareinangrunartímann niður í minna en 50 μ s með því að samhliða 10 1N4007 díóðum í enda fóðrunarenda, sem er 80% hærra en hefðbundnir vélrænir aflrofar.

2. Fljótur bati eiginleiki hámarkar rofa skilvirkni
Kísilkarbíð (SiC) díóður eru kjörinn kostur fyrir há-tíðniskipti vegna ns-stigs endurheimtartíma þeirra. Í solid-rofaeiningu greindra aflrofa mynda SiC-díóða og IGBT/MOSFET-blöndunartæki sem getur náð brothraða upp á μ s. Tilraunagögn sýna að notkun C3D06060A SiC díóða í 50kW inverter dregur úr skiptatapi um 62% samanborið við tæki sem eru byggð á sílikon- og bætir skilvirkni kerfisins í 97,2%.

3. Nákvæm vörn er náð með ólínulegum volt ampereiginleikum
Tímabundin spennubælingardíóða (TVS) getur klemmt ofspennu á öruggt stig á ns tíma með snjóflóðaáhrifum. Í bylgjuvarnareiningu snjalla aflrofans vinnur TVS díóðan í tengslum við gasútblástursrörið til að mynda þriggja-þrepa verndarkerfi: fyrsta þrep TVS gleypir 90% af skammvinnri orku, annað þreps gaslosunarrör losar þá orku sem eftir er og þriðja þrep varistor veitir stöðuga vernd. Eftir að þessi lausn var beitt í gagnaveri minnkaði bilanatíðni búnaðar af völdum eldinga um 92%.

2, Dæmigerð notkunaratburðarás: frá grunnvernd til skynsamlegra ákvarðanatöku-
1. Yfirstraumsvörn og bilunarstaðsetning
Á núverandi sýnatökustigi snjallrafrásarrofans breytir afriðunarbrúin sem samanstendur af díóðum AC merkinu í DC fyrir FFT greiningu með örgjörvanum. Til dæmis notar ákveðin tegund af snjöllum aflrofa GBJ801 brúarstafla til að ná þriggja-fasa straumleiðréttingu. Ásamt bylgjualgrími getur það greint nákvæmlega lítið ofhleðslu upp á 0,1In (málstraumur), sem er 10 sinnum næmari en hefðbundnir hitauppstreymisrofar. Á sama tíma, með því að greina leiðunartíma díóðunnar, getur kerfið fundið bilunarfasann og stytt bilunarstaðsetningartímann úr mínútum í millisekúndur.

2. Bestun rafsegulsamhæfis (EMC).
Stýrirásin í snjallrofum er næm fyrir rafsegultruflunum (EMI) af völdum skiptaaðgerða. RC frásogsrásin sem samanstendur af díóðum og þéttum getur á áhrifaríkan hátt bælt spennustoppa. Til dæmis, þegar slökkt er á IGBT, geta samhliða Rsnap off (10 Ω) og Cj (100nF) dregið úr di/dt úr 500A/μ s í 50A/μ s, og minnkað EMI geislunarstyrkinn um 20dB. Eftir að þetta kerfi hefur verið beitt á ákveðinn ljósavirki jókst árangur IEC 61000-4-5 staðalprófunar úr 65% í 98%.

3. Tvíátta aflflæðisstýring
Í snjöllu hleðslubunkanum með V2G virkni, gerir díóða fylkið sér grein fyrir tvíátta orkuflæðisstýringu milli rafmagnsnetsins og rafhlöðunnar. Í hleðsluham leiðir ljósvökva/net hliðardíóða til að hlaða rafhlöðuna; Í afhleðsluham leiðir rafhlöðuhliðardíóðan og veitir orku til netsins. 10kW hleðsluhaugurinn sem notar SiC díóða hefur spennusveiflu sem er innan við 1% við hleðsluhleðsluskipti, sem er þrisvar sinnum stöðugra en tæki sem byggjast á kísil-.

4. Stöðueftirlit og sjálfsgreining
Snjallir aflrofar ná heilsustjórnun búnaðar með því að fylgjast með hitastigi mótum díóða. Til dæmis, innfelling hitastigsnæmra díóða (TSD) í afleiningar leiðir til línulegs sambands milli framspennufalls og hitastigs tengisins (Δ Vf/Δ T ≈ -2mV/ gráðu ). Ákveðinn 500kV greindur aflrofi lengdi fyrirhugaða viðhaldsferil úr 3 árum í 5 ár með því að safna TSD gögnum í rauntíma og sameina þau við LSTM taugakerfi til að spá fyrir um endingu tækisins, sem lækkar rekstrar- og viðhaldskostnað um 40%.

3, Nýsköpunarþróunarstefna: Samþætting nýs efnis og upplýsingaöflunar
1. Vinsældir hálfleiðaratækja með breitt bandgap
SiC díóður komast frá háspennusviðum til meðal- og lágspennusviðsmynda. Eftir að hafa tekið upp SiC Schottky díóða í 48V DC dreifikerfi minnkaði leiðnartapið úr 3,5W í 0,8W og skilvirkni kerfisins jókst um 1,2 prósentustig. Gert er ráð fyrir að árið 2026 muni markaðshlutdeild SiC díóða í snjallrofunum fara yfir 30%.

2. Sameining greindur díóða mát
Samþættu díóða við skynjara og akstursrásir til að mynda Intelligent Power Module (IPM). Til dæmis getur CoolSiC hleypt af stokkunum af Infineon ™ MOSFET einingu, með innbyggðum-hita- og straumskynjara, átt bein samskipti við örgjörvann í gegnum SPI viðmót til að ná rauntíma vöktun á stöðu og aðlögunarstillingu á verndarbreytum.

3. Notkun stafrænnar tvíburatækni
Með því að koma á stafrænu tvíburalíkani af breytum díóða er hægt að spá fyrir um frammistöðu tækisins við erfiðar rekstrarskilyrði. Díóða hitaraftengingarlíkanið sem þróað er af ákveðinni rannsóknarstofnun, ásamt vélrænum reikniritum, getur varað við hættunni á að hitastig tengisins fari yfir 72 klukkustundir fyrirfram, með nákvæmni upp á 95%.