Hvað er hraðbata díóða? Hvaða orkutæki henta til notkunar í?

1, Tæknilegur kjarni díóða fyrir hraðbata
Uppbyggingarnýjungar: Líkamlegir kostir PIN-uppbyggingar
Hefðbundnar afriðlardíóðar samþykkja PN tengibyggingu og meðan á öfugu bataferlinu stendur þurfa burðarefnin sem eru geymd á eyðingarsvæðinu langan tíma til að sameinast aftur, sem leiðir til öfugs batatíma sem nemur míkrósekúndum. Hratt endurheimtardíóða mynda PIN-uppbyggingu með því að setja innra I-lag á milli P-gerð og N-gerð sílikonlaga. Þessi hönnun stækkar breidd eyðingarsvæðisins upp í míkrómetrastig, sem dregur verulega úr magni burðargeymslu. Með því að taka CREE's C3D röð kísilkarbíð hraðbata díóða sem dæmi, styttir PIN uppbygging hennar öfuga batatímann í minna en 10 nanósekúndur, sem er tveimur stærðargráðum hærra en hefðbundin kísil-byggð tæki.

Tæknileg bylting: Composite Center Control Technology
Með jónaígræðslu þungmálmaóhreininda eins og gulls og platínu, eða með því að nota rafeindageislunartækni, eru djúpstig endursamsetningarmiðstöðvar settar inn í kísilgrindina. Þessar endurröðunarstöðvar virka sem „beragildrur“ og flýta fyrir endurröðunarferli minnihlutaflutningsaðila. Tilraunagögn sýna að öfug endurheimtarhleðsla Qrr fyrir FR107 díóða dópuð með gulli minnkar um 75% samanborið við ódópuð tæki og öfugbatatíminn er styttur úr 2 míkrósekúndum í 500 nanósekúndur.

Efnisnýjung: The Rise of Wide Bandgap Semiconductors
Notkun þriðju-kynslóðar hálfleiðaraefna eins og kísilkarbíð (SiC) og gallíumnítríð (GaN) hefur brotið enn frekar í gegnum eðlisfræðileg mörk kísil-tækja. Bandbilið á SiC efni er 3,2 eV, sem er þrisvar sinnum meira en sílikon. Hár mikilvægur sundurliðunarsviðsstyrkur þess (3MV/cm) gerir tækinu kleift að ná meiri spennuþoli og þynnra reklagi. CoolSiC hleypt af stokkunum af Infineon ™ 1200V hraðbata díóðan í röðinni hefur aðeins 35 nanósekúndur í öfugan bata við 25 gráðu mótshitastig og hefur jákvæðan hitastuðul sem gerir það auðvelt að stækka samhliða.

2, Kjarnanotkunarsviðsmyndir í orkubúnaði
Photovoltaic Inverter: Skilvirknibylting frá DC til AC
Í strengjaljósvökvaspennum gegna hraðbatadíóðum mikilvægu hlutverki í DC-riðstraumsbreytingum. Með því að taka Huawei SUN2000-50KTL-H1 inverterinn sem dæmi, þá notar Boost boost hringrásin MUR1680CT ofurhraðbata díóðuna (trr=80ns), sem getur dregið úr rofatapinu um 40% við MPPT mælingar. Sérstaklega við léttar álagsaðstæður, bælir mjúkur endurheimtareiginleikinn á áhrifaríkan hátt niður spennustoppa og eykur Euro skilvirkni kerfisins í 98,7%.

Hleðsluhaugur rafbíla: Skilvirkni Bylting hátíðnileiðréttingar
Tesla V3 ofurhleðslustöðin notar 900V háspennuvettvang og STTH1206DI 600V hraðbata díóðan sem notuð er í PFC hringrásinni er stjórnað innan 120 nanósekúndna með því að hámarka styrkleikastig lyfjagjafar. Með 350kW hleðsluafli nær þetta tæki 99,2% afriðunareiningu skilvirkni, sem er 1,5 prósentustigum hærra en hefðbundnir sílikonafriðlar. Það getur sparað yfir 20.000 Yuan í rafmagnsreikningum fyrir eina hleðslustöð árlega.

Iðnaðaraflgjafi: há-orkubreyting
Í Emerson CT röð há-iðnaðaraflgjafa er TDAF30A65 650V kísilkarbíð hraðbata díóða notuð samhliða IGBT til að mynda skilvirka fríhjólarás. Núll bakstraumseinkenni þess eykur skiptitíðnina í 200kHz og nær aflþéttleika upp á 5kW/in³. Í raforkukerfi leysiskurðarvélarinnar dregur þetta tæki úr gáraspennu framleiðslunnar niður fyrir 0,5%, sem bætir vinnslunákvæmni verulega.

Orkugeymslukerfi: Hagræðing hagkvæmni tvíátta breytirs
BYV26E ofurhraðbata díóðan sem notuð er í orkugeymslukerfi CATL nær skilvirku orkuflæði í tvíátta DC-DC breytum. Einstök skautskautsuppbygging þess gerir mýktarstuðlinum (S=tr/tf) fyrir öfugum bata kleift að ná 0,3. Meðan á hleðslu og afhleðslu rafhlöðunnar er skipt yfir, er spennuofskotinu stjórnað innan 5%, sem lengir líftíma rafhlöðunnar.

3, Helstu atriði fyrir val og hönnun
Gullna reglan um færibreytusamsvörun
Spennumörk: Raunveruleg rekstrarspenna ætti að vera lægri en 70% af nafngreindri endurtekinni toppspennu VRRM tækisins. Til dæmis, í 1000V ljósvakakerfi, þarf að velja tæki með VRRM Stærra en eða jafnt og 1200V.
Straumaflögun: Meðalframstraumur IF (AV) ætti að vera valinn miðað við 1,5 sinnum raunverulegan rekstrarstraum og hámarksframstraumur IFSM ætti að þola meira en 2 sinnum hámarks skammhlaupsstraum kerfisins.
Tapjafnvægi: Í forritum yfir 20kHz er nauðsynlegt að meta ítarlega framleiðnartapi (Pon=VF × IF) og afturábak bata tap (Psw off=Vr × Irrm × trr × fsw/2), og forgangsraða vali á ofurhröðum batabúnaði með Qrr<50nC.
Kerfisverkfræði varmastjórnunar
Hagræðing á hitaleiðni leið: Með því að samþykkja DBC keramik hvarfefni og kopar nálar ugga hitaleiðni uppbyggingu, hitauppstreymi viðnám θ ja TO-247 pakkað tæki minnkar í 1,5 gráður /W.
Vöktun tengihitastigs: Sameinaðu NTC hitamæli í IGBT einingu til að fylgjast með hitastigi díóðamóta í rauntíma- og tryggðu að það fari ekki yfir nafngildið 150 gráður.
Samhliða straumdeilingarhönnun: Með því að nota sömu lotuna af tækjum samhliða og stilla hliðarviðnám (Rg) til að samstilla rofabylgjulögunina er núverandi ójafnvægi stjórnað innan 5%.