ڈایڈس اور موسفٹ/آئی جی بی ٹی ایس انورٹرز میں مل کر کیسے کام کرتے ہیں؟

1 ، ٹوپولوجی فن تعمیر میں فعال تکمیل
(1) آدھے برج انورٹر کا کم سے کم باہمی تعاون کے ساتھ
ہاف برج انورٹر دوہری سوئچ ڈبل ڈایڈڈ ڈھانچے کو اپناتا ہے ، اور ڈی سی سائیڈ کیپسیٹر وولٹیج ڈویژن کے ذریعے ± VDC/2 کے دو ممکنہ پوائنٹس تشکیل دیتا ہے۔ جب اوپری پل بازو موسفٹ (کیو 1) آن کیا جاتا ہے تو ، موجودہ راستہ VDC/2 → Q1 → LOAD → VDC/2 ہے ، اور اس وقت ، لوئر برج آرم ڈایڈڈ (D2) ایک الٹا کٹ آف حالت میں ہے۔ جب Q1 بند ہوجاتا ہے تو ، بوجھ انڈکٹینس کے ذریعہ تیار کردہ ریورس الیکٹرووموٹو فورس D2 کے ذریعے فری وہیلنگ سرکٹ تشکیل دیتی ہے: لوڈ → D2 → VDC/2۔ یہ عمل دو بنیادی افعال کو حاصل کرتا ہے:

وولٹیج کلیمپ: اوور وولٹیج خرابی سے بچنے کے لئے موسفٹ وولٹیج کو VDC/2 کا مقابلہ کرنے کا مقابلہ کرسکتے ہیں۔
توانائی کی آراء: موجودہ میں اچانک تبدیلیوں کی وجہ سے وولٹیج اسپائکس کو روکنے کے ل incid انرجی اسٹوریج کے لئے ایک ریلیز چینل فراہم کرتا ہے۔
تجرباتی اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ 1 کلو واٹ ہاف برج انورٹر سسٹم میں ، ڈی 2 کا چوٹی فری وہیلنگ کرنٹ ریٹیڈ بوجھ کے موجودہ 1.5 گنا تک پہنچ سکتا ہے ، اور اس کے ریورس وصولی کے وقت کو 100ns کے اندر کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے تاکہ سوئچنگ کی کارکردگی کو یقینی بنایا جاسکے۔ فاسٹ ریکوری ڈایڈس (جیسے STTH3R06) کے استعمال سے نظام کی کارکردگی میں 2.3 ٪ اضافہ ہوسکتا ہے اور درجہ حرارت میں اضافے میں 15 ڈگری کم ہوسکتا ہے۔

(2) فل پل انورٹر کا بے کار باہمی تعاون کے ساتھ فن تعمیر
فل برج انورٹر چار سوئچ فور ڈایڈڈ ڈھانچہ اپناتا ہے ، جو سوئچ کے دو جوڑے کی متبادل ترسیل کے ذریعے آؤٹ پٹ وولٹیج پولریٹی ریورسال حاصل کرتا ہے۔ اس کی انفرادیت کی عکاسی ہوتی ہے:

بائپولر کنٹرول: T1-T4 ترسیل کے امتزاج کے ذریعے ، ± VDC کا ایک مکمل وولٹیج سوئنگ بوجھ کے اختتام پر حاصل کیا جاسکتا ہے۔ ڈایڈس D1-D4 نہ صرف فری وہیلنگ فنکشن کا کام انجام دیتا ہے ، بلکہ انرجی فیڈ بیک چینل بھی تشکیل دیتا ہے۔
غلطی کا تحفظ: جب T1 اور T4 دونوں گمراہ ہوتے ہیں تو ، D2 - D3 DC بس شارٹ سرکٹ کو روکنے کے لئے ایک مختصر سرکٹ پروٹیکشن راہ تشکیل دے سکتا ہے۔
تقابلی جانچ سے پتہ چلتا ہے کہ پورے پل کے ڈھانچے میں ڈایڈس کے ذریعہ اٹھائے جانے والے چوٹی کے ریورس وولٹیج کو آدھے پل کے ڈھانچے کے مقابلے میں 50 ٪ کم کیا جاتا ہے ، لیکن زیادہ عارضی دھارے (بوجھ موجودہ سے دوگنا) کو سنبھالنے کی ضرورت ہے۔ تین - مرحلے کے پورے برج انورٹر میں ، ڈایڈس کو بھی مرحلہ توانائی کے توازن کے مرحلے کے کام کرنے کی ضرورت ہے۔ جب کسی خاص مرحلے کا موجودہ جاتا ہے تو ، اسی پل بازو کے ڈایڈس اضافی توانائی کو دوسرے مراحل میں بہنے کے لئے رہنمائی کرسکتے ہیں ، متحرک بجلی کی تقسیم کو حاصل کرتے ہیں۔

2 ، متحرک ردعمل میں توانائی کے انتظام کا طریقہ کار
(1) موسفٹ باڈی ڈایڈڈ کا مسلسل موجودہ تحفظ
MOSFET کے اندر مربوط باڈی ڈایڈڈ انورٹرز میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ جب دلکش بوجھ موسفٹ ڈرین سے منسلک ہوتا ہے تو ، بجلی کی توانائی کو فوری طور پر بوجھ کے اندر ذخیرہ کیا جاتا ہے ، اور شٹ ڈاؤن کے لمحے میں پیدا ہونے والا الٹا EMF چوٹی جسم کے ڈایڈڈ کے ذریعے آزادانہ راستہ بناتا ہے۔ مثال کے طور پر برش لیس ڈی سی موٹر ڈرائیو لینا:

اعلی تعدد سوئچنگ منظر نامہ: MOSFET Q1 کی اعلی - تعدد سوئچنگ کے دوران ، باڈی ڈایڈڈ D2 Q1 کی باری کی مدت کے دوران انڈکٹر کرنٹ کے لئے ایک فری وہیلنگ راہ فراہم کرتا ہے۔
موجودہ اسپائک دبانے: انڈکٹینس ایل 1 اسپائک کرنٹ پر اعلی رکاوٹ کی نمائش کرتا ہے ، جس کے نتیجے میں جب Q1 کا انعقاد ہوتا ہے تو اضافی موجودہ اسپائکس ہوتا ہے۔ فاسٹ باڈی ڈایڈڈ بازیافت کی خصوصیات (جیسے ایس ٹی کی سپر فریڈمش سیریز) کے ساتھ MOSFETs کا استعمال کرکے ، سوئچ کے نقصانات میں 65 ٪ کمی واقع ہوسکتی ہے ، اور شیل کا درجہ حرارت 60 ڈگری سے 50 ڈگری تک کم کیا جاسکتا ہے۔
(2) IGBT اینٹی متوازی ڈایڈڈ کی توانائی کی آراء
اعلی - وولٹیج اور اعلی موجودہ منظرناموں میں مرکزی دھارے میں شامل آلہ کے طور پر ، آئی جی بی ٹی کا اینٹی متوازی فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ (ایف آر ڈی) دو طرفہ توانائی کے بہاؤ میں بنیادی کردار ادا کرتا ہے۔ ایک سیریز میں گونج انورٹر میں:

ڈیڈ ٹائم مینجمنٹ: اوپری اور نچلے پل بازوؤں میں آئی جی بی ٹی کے سفر کے دوران ، اینٹی متوازی ڈایڈس سرکٹ میں آوارہ انڈکٹینس کی وجہ سے وولٹیج اسپائکس سے بچنے کے لئے رد عمل کے لئے ایک راہ فراہم کرتے ہیں۔
گونج توانائی جذب: جب VT1 کو آف کردیا جاتا ہے تو ، لائن کے آوارہ انڈکٹینس ایل ایم میں ذخیرہ شدہ توانائی کو اینٹی متوازی ڈایڈڈ VD1 کے ذریعے بفر سرکٹ میں منتقل کیا جاتا ہے تاکہ UCE اوورشوٹ کو روک سکے۔
تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ اعلی - کارکردگی کا استعمال کرتے ہوئے تیز رفتار بازیافت ڈایڈس (جیسے C3D10060E) IGBT ماڈیولز کے سوئچنگ نقصانات کو 40 ٪ تک کم کرسکتے ہیں اور نظام کی کارکردگی کو 98.2 ٪ تک بہتر کرسکتے ہیں۔

3 ، کنٹرول حکمت عملی میں پیرامیٹر سے ملنے والی ضروریات
(1) ہاف برج انورٹر کا آسان کنٹرول موافقت
آدھا پل ڈھانچہ عام طور پر بائپولر یا یونپولر ایس پی ڈبلیو ایم کنٹرول کو اپناتا ہے ، اور ڈایڈس کی ضروریات مستحکم خصوصیات پر مرکوز ہیں:

ریورس وصولی کا وقت: 50ns سے کم یا اس کے برابر TRR (اعلی - تعدد سوئچنگ کے لئے موزوں ہے) ؛
جنکشن کیپسیٹینس: سی جے 100pf سے کم یا اس کے برابر (سوئچ شور کو کم کرتا ہے)۔
کسی خاص کار انورٹر پروجیکٹ کے انتخاب کے اعداد و شمار کے مطابق ، الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈس (جیسے مر 860) کا استعمال 8DB کے ذریعہ برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) کو کم کرسکتا ہے اور مردہ زون کے وقت کو 500NS سے 200NS تک مختصر کرسکتا ہے۔

(2) مکمل پل انورٹر کی پیچیدہ ماڈلن موافقت
مکمل پل ڈھانچہ اعلی درجے کی ماڈیولیشن ٹیکنالوجیز کی حمایت کرتا ہے جیسے فریکوینسی ڈبلنگ ایس پی ڈبلیو ایم ، جو ڈایڈس پر اعلی متحرک تقاضوں کو مسلط کرتا ہے۔

درجہ حرارت کا استحکام: -40 ڈگری ~ 150 ڈگری کی حد میں ، فارورڈ پریشر ڈراپ تبدیلی کی شرح 5MV/ ڈگری سے کم یا اس کے برابر ہونی چاہئے۔
اینٹی برفانی تودے کی اہلیت: اس کو برفانی تودے کی توانائی کا مقابلہ کرنے کی ضرورت ہے جو کم سے کم 1.5 گنا ریٹیڈ موجودہ ہے۔
ایک خاص صنعتی موٹر ڈرائیو کیس سے پتہ چلتا ہے کہ سلیکن کاربائڈ ڈایڈس (جیسے C3D10060E) کا استعمال نظام کے حجم کو 40 ٪ کم کرسکتا ہے اور بجلی کی کثافت کو 3.2KW/L تک بڑھا سکتا ہے۔ اس کے کلیدی فوائد میں ہے:

چارج QRR کی الٹ بحالی 70 ٪ کم ہوتی ہے۔
اعلی درجہ حرارت کے ماحول میں ترسیل کے دباؤ میں کمی کے استحکام میں تین گنا اضافہ ہوتا ہے۔