انورٹر کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے ل the مناسب ریکٹفایر ڈایڈڈ کا انتخاب کیسے کریں؟

一 ، کور پیرامیٹر: کارکردگی میں بہتری کی جسمانی بنیاد
1. فارورڈ وولٹیج ڈراپ (VF) اور ترسیل کا نقصان
فارورڈ وولٹیج ڈراپ ایک ڈایڈڈ کی ترسیل کے دوران وولٹیج کا نقصان ہے ، جو براہ راست ترسیل کے نقصان کو متاثر کرتا ہے (p_loss=vf × IAVG)۔ مثال کے طور پر ، روایتی سلیکن ریکٹفایر ڈایڈس کا VF تقریبا 0.7V ہے ، جبکہ اسکاٹکی ڈایڈس 0.15-0.45V تک کم ہوسکتا ہے۔ کم وولٹیج اور اعلی موجودہ منظرناموں (جیسے 48V DC بس انورٹرز) میں ، سکاٹکی ڈایڈس کا استعمال کرتے ہوئے ترسیل کے نقصانات کو 40 ٪ -60 ٪ کم کیا جاسکتا ہے اور نظام کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جاسکتا ہے۔

کیس: ایک مخصوص فوٹو وولٹک انورٹر نے 1N5819 سکاٹکی ڈایڈڈ (VF =0.35 v) کی بجائے 1N4007 سلیکن ڈایڈڈ (VF =0.7 v) کی بجائے استعمال کیا ، اور 0.7 ٪ کی کارکردگی میں بہتری کے ساتھ ، 10A موجودہ میں 7W سے 3.5W سے گھٹیا ہوا نقصان کم ہوا۔

2. ریورس ریکوری ٹائم (ٹی آر آر) اور سوئچنگ نقصان
The reverse recovery time is the time required for a diode to transition from conduction to cutoff state, during which reverse current spikes are generated, resulting in increased switching losses. In high-frequency inverters (such as switching frequency>20 کلو ہرٹز) ، ٹی آر آر کارکردگی کی رکاوٹ بن جاتا ہے۔

Traditional silicon diodes: TRR is usually>500ns ، بجلی کی تعدد اصلاح (50/60Hz) کے لئے موزوں ہے۔
فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ: ٹی آر آر 150-500ns ہے ، جو انٹرمیڈیٹ فریکوینسی انورٹرز (جیسے موٹر ڈرائیوز) کے لئے موزوں ہے۔
الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ: TRR 15 - 35ns ہے ، جو اعلی تعدد انورٹرز (جیسے مواصلات کی بجلی کی فراہمی) کے لئے موزوں ہے۔
سلیکن کاربائڈ اسکاٹکی ڈایڈڈ: 0Ns کے قریب TRR ، کوئی ریورس وصولی کی خصوصیات نہیں ، الٹرا - اعلی تعدد منظرنامے (جیسے الیکٹرک وہیکل چارجنگ اسٹیشن) کے لئے موزوں ہے۔
ڈیٹا سپورٹ: 50 کلو واٹ تین - فیز انورٹر میں ، فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ کو تیز رفتار بازیافت کی قسم (TRR =300 NS) سے سلیکن کاربائڈ ڈایڈڈ (TRR =15 NS) سے لے جانے کے بعد ، 96.2 تک ، اور سسٹم کی کارکردگی میں اضافہ ہوا ، اور سسٹم کی کارکردگی میں اضافہ ہوا۔

3. چوٹی الٹا وولٹیج (PIV) اور حفاظت کا مارجن
PIV زیادہ سے زیادہ ریورس وولٹیج ہے جس کا ڈایڈڈ مقابلہ کرسکتا ہے۔ اصل انتخاب میں ، یہ ضروری ہے کہ چوٹی ان پٹ وولٹیج اور سرج وولٹیج پر غور کیا جائے:

حساب کتاب کا فارمولا: PIV_RATED سے زیادہ یا اس کے برابر 1.2 × √ 2 × V_IN (AC ان پٹ کی موثر قیمت)۔
مثال کے طور پر: 311V کی چوٹی وولٹیج کے ساتھ 220V AC ان پٹ کے ل it ، یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ PIV کے ساتھ ڈایڈس کو 400V سے زیادہ یا اس کے برابر منتخب کریں (جیسے GBJ801 ، PIV =100 v × 4=400 v)۔
رسک انتباہ: اگر PIV ناکافی ہے تو ، ڈایڈڈ وولٹیج کے اتار چڑھاو یا بجلی کے گرڈ میں بجلی کے اضافے کے دوران ٹوٹ سکتا ہے ، جس کی وجہ سے انورٹر کی ناکامی ہوتی ہے۔

2 ، درخواست کا منظر: کارکردگی کی اصلاح کے لئے کلیدی راستہ
1. اعلی تعدد انورٹر: الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ کے فوائد
اعلی - تعدد انورٹرز میں ، سوئچنگ فریکوینسی 100 کلو ہرٹز سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے ، اور ٹی آر آر غالب نقصان کا عنصر بن جاتا ہے۔ مثال کے طور پر:

موٹر سے چلنے والا انورٹر: الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈس (جیسے مر 860 ، TRR =35 NS) کا استعمال کرتے ہوئے سوئچنگ کے نقصانات کو 30 ٪ تک کم کیا جاسکتا ہے۔
مواصلات کی طاقت انورٹر: سلیکن کاربائڈ ڈایڈس (جیسے C3D06060A ، TRR =10 NS) کارکردگی کو 98 ٪ سے زیادہ تک بڑھا سکتا ہے۔
2. کم وولٹیج اور اعلی موجودہ منظرنامے: کھپت کو اسکاٹکی ڈایڈس کا اثر کم کرنا
48V DC بس یا بیٹری انرجی اسٹوریج سسٹم میں ، کم VF Schottky Diodes ترسیل کے نقصانات کو نمایاں طور پر کم کرسکتا ہے:

ڈیٹا کا موازنہ: 100a موجودہ میں ، 1N5819 (VF =0.35 v) کی ترسیل کا نقصان 35W ہے ، جبکہ 1N4007 (VF =0.7 v) 70W ہے۔
درخواست کا معاملہ: ڈیٹا سینٹر UPS میں اسکاٹکی ڈایڈس کو اپنانے کے بعد ، بوجھ کی مکمل کارکردگی میں 1.2 فیصد اضافہ ہوا اور سالانہ بجلی کی بچت 12000 کلو واٹ تک پہنچ گئی۔
3. اعلی وشوسنییتا منظر نامہ: سلیکن کاربائڈ ڈایڈس کا درجہ حرارت استحکام
سلیکن کاربائڈ ڈایڈس میں درجہ حرارت کا منفی گتانک ہوتا ہے (بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ VF کم ہوتا ہے) ، اور ریورس رساو موجودہ سلیکن ڈایڈس سے کہیں کم ہے ، جس سے وہ اعلی - درجہ حرارت کے ماحول کے لئے موزوں ہے۔

الیکٹرک وہیکل انورٹر: گاڑی کے معیار کی -40 ڈگری ~ 150 ڈگری کے درجہ حرارت کی حد کے اندر ، سلیکن کاربائڈ ڈایڈس مستحکم کارکردگی کو برقرار رکھ سکتا ہے ، جبکہ سلیکن ڈایڈس اعلی درجہ حرارت پر 10 بار ریورس رساو میں اضافہ کرسکتا ہے۔
ڈیٹا سپورٹ: ایک نئی انرجی گاڑی کے انورٹر کے ٹیسٹ سے معلوم ہوا ہے کہ سلیکن کاربائڈ ڈایڈس کی عمر بڑھنے کی شرح میں صرف 0.3 فیصد کمی 125 ڈگری پر کم ہوئی ہے ، جبکہ سلیکن ڈایڈس میں 1.8 فیصد کمی واقع ہوئی ہے۔
3 ، انتخاب کی حکمت عملی: کارکردگی اور قیمت میں توازن کا فن
1. پیرامیٹر ترجیحی چھانٹ رہا ہے
High frequency scenario: trr>Vf>PIV>لاگت
Low voltage and high current scenarios: Vf>cost>trr>PIV.
High reliability scenario: temperature stability>PIV>trr>vf.
2. پیکیجنگ اور حرارت کی کھپت کا ڈیزائن
کم طاقت کا منظر نامہ: پی سی بی کی جگہ کو بچانے کے لئے ایس ایم اے/ایس ایم بی پیکیجنگ (جیسے ایس ایس 14 سکاٹکی ڈایڈڈ) کو ترجیح دیں۔
اعلی طاقت کا منظر نامہ: گرمی کے ڈوب یا مائع کولنگ سسٹم کے ساتھ مل کر ، ٹو 220 یا ٹو 247 پیکیجنگ کا استعمال۔
3. قیمت اور کارکردگی کو متوازن کرنا
محدود بجٹ والا منظر: پاور فریکوینسی انورٹر میں ، 1N4007 سیریز کا انتخاب (تقریبا 0.1 یوآن/یونٹ کی لاگت کے ساتھ) کیا جاسکتا ہے ، لیکن کارکردگی میں کمی تقریبا 1 ٪ ہے۔
اعلی کارکردگی کا منظر: اگرچہ سلیکن کاربائڈ ڈایڈس کی قیمت زیادہ ہے (تقریبا 5 یوآن/یونٹ) ، وہ کارکردگی کو 2 فیصد سے زیادہ تک بہتر بناسکتے ہیں اور اخراجات کی وصولی کے لئے طویل عرصے تک استعمال ہوسکتے ہیں۔
4 ، عملی معاملہ: فوٹو وولٹک انورٹرز کی کارکردگی کی چھلانگ
ایک 5 کلو واٹ فوٹو وولٹک انورٹر اصل میں 1N4007 سلیکن ڈایڈس کا استعمال کیا گیا ، جس کی پیمائش شدہ کارکردگی 95.3 ٪ ہے۔ مندرجہ ذیل اصلاحات کے ذریعے:

ان پٹ کی اصلاح: GBJ801 پاور برج اسٹیک (VF =1.1 v ، TRR =500 ns) کے ساتھ تبدیل کیا گیا ، کارکردگی 95.8 ٪ تک بڑھ گئی۔
آؤٹ پٹ فری وہیلنگ: مر 860 الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈڈ (TRR =35 NS) کا استعمال کرتے ہوئے ، کارکردگی کو 96.5 ٪ تک بہتر بنایا گیا ہے۔
DC - DC بوسٹ: C3D06060A سلیکن کاربائڈ ڈایڈڈ (TRR =10 NS) متعارف کرانا ، کارکردگی بالآخر 97.2 ٪ تک پہنچ جاتی ہے۔
معاشی تجزیہ: اصلاح کے بعد ، سالانہ بجلی کی پیداوار میں 4.2 ٪ کا اضافہ ہوا ، اور سرمایہ کاری کی ادائیگی کی مدت صرف 1.8 سال تھی۔