بے کار توانائی کے نظام میں ڈایڈڈ متوازی ڈھانچے کو کیسے ڈیزائن کریں؟

一 ، آلہ کا انتخاب: منظر پر مبنی پیرامیٹر مماثل
1. موجودہ صلاحیت اور صوابدیدی کنٹرول
بے کار نظاموں کو واحد ماڈیول کی ناکامی کے منظرناموں سے نمٹنے کی ضرورت ہے ، اور متوازی ڈایڈس کو مندرجہ ذیل تقاضوں کو پورا کرنے کی ضرورت ہے:

ریٹیڈ موجودہ فالتو پن: کسی ایک ٹیوب کا درجہ بند موجودہ نظام کے زیادہ سے زیادہ بوجھ موجودہ/(متوازی رابطوں کی تعداد x 0.8) سے زیادہ یا اس کے برابر ہونا چاہئے ، جس میں 20 ٪ حفاظتی مارجن محفوظ ہے۔ مثال کے طور پر ، 48V/20A سسٹم میں جہاں 4 پائپ متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں ، 30A یا اس سے زیادہ کا ایک ہی پائپ ماڈل منتخب کیا جانا چاہئے۔
فارورڈ وولٹیج ڈراپ مستقل مزاجی: سکاٹکی ڈایڈس کا VF بازی 5 than سے کم یا اس کے برابر ہونا چاہئے تاکہ موجودہ تقسیم کے عدم توازن سے بچنے کے ل conduction موجودہ تقسیم کے عدم توازن سے بچنے کے ل conduction کنڈکشن وولٹیج ڈراپ میں فرق ہو۔ ایک نئی انرجی گاڑی OBC کیس میں ، ± 0.1V کے VF انحراف کے ساتھ چار 30A اسکاٹکی ڈایڈس متوازی طور پر منسلک تھے ، اور موجودہ انحراف کو حاصل کرنے کے لئے 0.2 ω موجودہ شیئرنگ ریزسٹر کا استعمال کیا گیا تھا۔<± 5% in the entire temperature range.
2. الٹا خصوصیات اور تحفظ کی ضروریات
ریورس کا مقابلہ وولٹیج مارجن کا مقابلہ کریں: ڈایڈڈ وی آر آر ایم کو زیادہ سے زیادہ سسٹم وولٹیج سے 1.5 گنا سے زیادہ یا اس کے برابر ہونے کی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر ، فوٹو وولٹک گرڈ سے منسلک نظام میں ، شمسی پینل کا اوپن سرکٹ وولٹیج 1000V تک پہنچ سکتا ہے ، اور VRRM کے ساتھ ٹی وی ایس ڈایڈس کو 1500V سے زیادہ یا اس کے برابر منتخب کرنے کی ضرورت ہے۔
ریورس ریکوری ٹائم آپٹیمائزیشن: TRR کے ساتھ الٹرا فاسٹ ریکوری ڈایڈس<50ns should be selected for high-frequency switching scenarios. In a power supply case of a certain communication base station, UF4007 diodes (Trr=35ns) were used instead of ordinary rectifiers to reduce reverse recovery losses by 70%.
2 ، ٹوپولوجی ڈیزائن: فالتو پن اور تنہائی میں توازن
1. متوازی موجودہ شیئرنگ فن تعمیر
غیر فعال موجودہ شیئرنگ اسکیم: موجودہ توازن 0.1-0.5 ω کم انڈکٹینس موجودہ شیئرنگ ریزسٹرس کو سیریز میں جوڑ کر حاصل کیا جاتا ہے۔ ایک مخصوص صنعتی پی ایل سی بجلی کی فراہمی دوہری ٹیوب متوازی ڈیزائن کو اپناتی ہے ، اور جب مرکزی ٹیوب ناکام ہوجاتی ہے تو بیک اپ برانچ 10 μ s کے اندر منسلک ہوسکتی ہے۔ موجودہ شیئرنگ ریزسٹر کی بجلی کی کھپت 0.5W کے اندر کنٹرول ہے۔
فعال موجودہ شیئرنگ اسکیم: ایل ٹی سی 4370 جیسے فعال موجودہ شیئرنگ چپس کا استعمال ، گیٹ وولٹیج کو ایڈجسٹ کرکے متحرک موجودہ تقسیم حاصل کی جاتی ہے۔ ڈیٹا سینٹر بجلی کی فراہمی کے معاملے میں ، ایک 4 ٹیوب متوازی نظام نے موجودہ تقسیم کی خرابی کو حاصل کیا<± 2% through active current sharing control.
2. بے کار تنہائی کا ڈیزائن
n +1 بے کار ٹوپولوجی: مرکزی ماڈیول اور بیک اپ ماڈیول کو ڈایڈس کے ذریعہ الگ تھلگ کیا جاتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ ایک ہی ماڈیول کی ناکامی سسٹم کی پیداوار کو متاثر نہیں کرتی ہے۔ ایک مخصوص طبی سامان کی بجلی کی فراہمی 3+1 بے کار ڈیزائن کو اپناتی ہے ، اور بیک اپ ماڈیول کو مرکزی سرکٹ سے ڈایڈس کے ذریعے الگ تھلگ کیا جاتا ہے ، جس میں غلطی سوئچنگ ٹائم 50 μ s سے بھی کم ہے۔
واپس MOSFET متبادل حل: ایسے منظرناموں میں جن کے لئے دو طرفہ تنہائی کی ضرورت ہوتی ہے ، دو N - چینل MOSFETs واپس - سے - واپس منسلک ہوتے ہیں اور کم نقصان کو حاصل کرنے کے ل the LTC4416 کنٹرول چپ کے ساتھ مل کر مل جاتے ہیں۔ سرور بجلی کی فراہمی کے معاملے میں ، اس حل نے ترسیل وولٹیج کی کمی کو 0.45V سے کم کرکے 0.03V کردیا ، جس کے نتیجے میں کارکردگی میں 12 فیصد اضافہ ہوا۔
3 ، تھرمل مینجمنٹ: گرمی کی کھپت اور وشوسنییتا کے مابین ہم آہنگی
1. بجلی کی کھپت کا حساب کتاب اور حرارت کی کھپت کا ڈیزائن
ترسیل کے نقصان کا حساب کتاب: P=VF × IAVG ، کم VF ڈایڈس کو اعلی موجودہ منظرناموں کے لئے ترجیح دی جانی چاہئے۔ مثال کے طور پر ، 12a کے موجودہ کے تحت ، 0.45V اسکاٹکی ڈایڈڈ کی بجلی کی کھپت 5.4W تک پہنچ جاتی ہے ، اور گرمی کے ڈوبنے کی ضرورت ہے۔ 0.3V sic schottky ڈایڈڈ میں بجلی کی کھپت صرف 3.6W ہے اور یہ قدرتی طور پر گرمی کو ختم کرسکتا ہے۔
تھرمل مزاحمتی کنٹرول: کم تھرمل مزاحمتی پیکیجنگ کا استعمال (جیسے R θ JA =40 ڈگری /ڈبلیو کے ساتھ ٹو 220 پیکیجنگ) ، جس میں 125 ڈگری سے نیچے جنکشن کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لئے تھرمل کنڈکٹیو سلیکون چکنائی کے ساتھ مل کر۔ الیکٹرک گاڑی چارجنگ ماڈیول کے معاملے کے مطالعے میں ، پی سی بی تانبے کے ورق کے علاقے (100 ملی میٹر ²/A سے زیادہ یا اس کے برابر) کو بہتر بنا کر ڈایڈڈ درجہ حرارت میں اضافے کو 45 ڈگری سے 25 ڈگری سے کم کیا گیا تھا۔
2. لے آؤٹ کی اصلاح اور پرجیوی پیرامیٹر دبانے
پرجیوی انڈکٹینس کنٹرول: جب پی سی بی لے آؤٹ ہوتا ہے تو ، ڈایڈڈ پن روٹنگ کی لمبائی ہونی چاہئے<5mm to avoid the formation of oscillation circuits. In a certain photovoltaic inverter case, by arranging parallel diodes on the same side of the PCB, the parasitic inductance was reduced from 12nH to 2nH, and the reverse recovery overshoot voltage was reduced by 60%.
تھرمل جوڑے کا ڈیزائن: اعلی طاقت کے کثافت کے منظرناموں میں ، متوازی ڈایڈس کے درجہ حرارت کے توازن کو یقینی بنانے کے لئے ایک عام حرارت سنک ڈیزائن استعمال کیا جاتا ہے۔ مواصلات کی بجلی کی فراہمی کے ایک خاص معاملے میں ، گرمی کے سنک کے خلاف چار ڈائیڈس کو مضبوطی سے نصب کرکے جنکشن درجہ حرارت کی انحراف کو 15 ڈگری سے 5 ڈگری تک کم کیا گیا تھا۔
4 ، انجینئرنگ کی توثیق: تخروپن سے اصل پیمائش تک - لوپ بند
1. تخروپن کی توثیق
اسپائس ماڈل تخروپن: موجودہ شیئرنگ اثر اور تھرمل تقسیم کی توثیق کرنے کے لئے ڈایڈڈ متوازی سرکٹس کے لئے ایک LTSPICE ماڈل قائم کریں۔ ہوا بازی کی بجلی کی فراہمی کے ایک خاص معاملے میں ، نقلی کے ذریعہ پایا گیا کہ متوازی ڈایڈس میں 20 ٪ موجودہ عدم توازن موجود ہے۔ موجودہ شیئرنگ مزاحمتی پیرامیٹرز کو بہتر بنانے کے بعد ، عدم توازن کو 5 ٪ کردیا گیا۔
تھرمل تخروپن کا تجزیہ: فلوڈرم اور دیگر ٹولز گرمی کی کھپت کے راستے کی نقالی کرنے اور گرمی کے سنک کی ساخت کو بہتر بنانے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ ریل ٹرانزٹ بجلی کی فراہمی کے معاملے کے مطالعے میں ، گرمی کے سنک پنوں کی اونچائی کو تخروپن کے ذریعے 15 ملی میٹر سے 20 ملی میٹر تک ایڈجسٹ کیا گیا تھا ، جس سے زیادہ سے زیادہ جنکشن درجہ حرارت کو 130 ڈگری سے 115 ڈگری تک کم کیا گیا تھا۔
2. وشوسنییتا کی جانچ
ہالٹ ٹیسٹنگ: اعلی ایکسلریشن لائف ٹیسٹنگ کے ذریعے ڈیزائن کی حدود کی تصدیق کریں۔ فوجی بجلی کی فراہمی کے معاملے میں ، ڈایڈڈ متوازی ڈھانچہ -40 ڈگری سے +125 ڈگری تک درجہ حرارت سائیکلنگ کے 1000 سائیکلوں کے بعد ناکام نہیں ہوا۔
ای ایم سی ٹیسٹنگ: تصدیق کریں کہ آیا ڈایڈڈ ریورس ریکوری کے ذریعہ پیدا ہونے والا شور معیار کو پورا کرتا ہے یا نہیں۔ میڈیکل ڈیوائس بجلی کی فراہمی کے معاملے کے مطالعے میں ، ایک 100pf کیپسیٹر کو ڈایڈڈ کے اس پار متوازی طور پر منسلک کیا گیا تھا تاکہ 45DB μ V سے 35DB μ V تک پھیلتی مداخلت کو کم کیا جاسکے۔
5 ، عام درخواست کے معاملات
1. مواصلات بیس اسٹیشنوں کے لئے بے کار بجلی کی فراہمی
4 متوازی 20A بجلی کی فراہمی کا استعمال کرتے ہوئے ، ہر ایک SR1660 Schottky Diodes (16A/60V) کے ذریعہ الگ تھلگ ہے۔ مندرجہ ذیل ڈیزائن کے ذریعہ اعلی وشوسنییتا کا احساس کریں:

موجودہ شیئرنگ ریزسٹر کا انتخاب: 0.3 ω/5W سیمنٹ ریزسٹر ، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ سنگل ٹیوب کرنٹ 15A سے زیادہ نہیں ہے
گرمی کی کھپت کا ڈیزائن: گرمی کے سنک کا علاقہ 200 سینٹی میٹر سے زیادہ یا اس کے برابر ، جنکشن درجہ حرارت<110 ℃ under natural heat dissipation conditions
تحفظ کی تقریب: ٹی وی ایس ڈایڈڈ (18V/1KW) اضافے کو دباتا ہے ، ورسٹر (150V) اوور وولٹیج کو روکتا ہے
2. نئی توانائی کی گاڑیوں کے لئے ماڈیول چارج کرنا
روایتی ڈایڈس کو کم نقصان کی فالتو پن کے حصول کے لئے ایس آئی سی موسفٹ کے ساتھ تبدیل کرنا:

ٹوپولوجی: بیک - سے - واپس C2M0080120D SIC MOSFET (1200V/80M ω)
کنٹرول اسکیم: LTC4416 ڈرائیور ، جس میں صرف 0.1V کی ترسیل وولٹیج ڈراپ ہے
کارکردگی میں بہتری: اسکاٹکی ڈایڈڈ حل کے مقابلے میں ، نظام کی کارکردگی 92 ٪ سے بڑھ کر 96 ٪ ہوگئی ہے