کیا توانائی کے سازوسامان میں مختلف ڈایڈس کی خدمت زندگی میں کوئی خاص فرق ہے؟

一 ، مادی خصوصیات: جسمانی بنیاد جو زندگی کا تعین کرتی ہے
ڈایڈڈ کی عمر اس کی مادی خصوصیات سے گہرا تعلق رکھتی ہے ، اور مختلف مادوں کی جسمانی حدود براہ راست آلے کی استحکام کا تعین کرتی ہیں۔

1. سلیکن پر مبنی ڈایڈس: روایت اور حدود
سلیکن (ایس آئی) ، سب سے عام سیمیکمڈکٹر مادے کی حیثیت سے ، 0.3MV/سینٹی میٹر کی خرابی والے فیلڈ کی طاقت ، تقریبا 1.5W/(سینٹی میٹر · K) کی تھرمل چالکتا ، اور 150 ڈگری کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی ایک عام اوپری حد ہے۔ فوٹو وولٹک انورٹرز میں ، اگرچہ عام سلیکن ریکٹفایر ڈایڈس 1000V سے نیچے نظام کی ضروریات کو پورا کرسکتا ہے ، اعلی - تعدد سوئچنگ منظرناموں (جیسے 20 کلو ہرٹز سے اوپر) میں ، الٹا بازیافت کا وقت (TRR) نسبتا long طویل ہے (تقریبا 200 - 500NS) کے نتیجے میں نمایاں طور پر بڑھتے ہوئے سوئچنگ میں اضافہ ہوتا ہے۔ طویل مدتی اعلی - درجہ حرارت کا عمل سلیکن مواد میں جعلی نقائص کے جمع کو تیز کرے گا ، جس کی وجہ سے سال بہ سال رساو موجودہ بڑھتا ہے ، اور عمر عام طور پر 5-10 سال کے درمیان ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ، 8 سال کے آپریشن کے بعد ، ایک مخصوص فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کے سلیکن پر مبنی ڈایڈڈ کو ضرورت سے زیادہ رساو موجودہ کی وجہ سے اصلاح کی کارکردگی میں 15 فیصد کمی کی وجہ سے تبدیل کرنے پر مجبور کیا گیا۔

2. سلیکن کاربائڈ ڈایڈڈ: اعلی درجہ حرارت اور اعلی وولٹیج مزاحمت میں ایک پیشرفت
سلیکن کاربائڈ (ایس آئی سی) کی خرابی کی فیلڈ کی طاقت 2.2MV/سینٹی میٹر تک پہنچ جاتی ہے ، تھرمل چالکتا 4.9W/(سینٹی میٹر · K) تک بڑھ جاتی ہے ، اور آپریٹنگ درجہ حرارت کی اوپری حد 200 ڈگری سے تجاوز کرتی ہے۔ اس کا بنیادی فائدہ انتہائی مختصر ریورس ریکوری ٹائم میں ہے (<50ns) and the positive temperature coefficient characteristic, which facilitates parallel expansion. In offshore wind power converters, SiC Schottky diodes can withstand a reverse voltage of 1200V and a forward current of 500A, and operate stably in the temperature range of -40 ℃ to 85 ℃. After adopting SiC diodes in a certain offshore wind farm, the system failure rate decreased from 0.5%/year to 0.1%/year, the service life was extended to over 15 years, and the maintenance cycle was extended from 3 years to 5 years.

3. گیلیم نائٹریڈ ڈایڈڈ: اعلی تعدد اور کم نقصان کا نمائندہ
گیلیم نائٹریڈ (GAN) کے پاس سلیکن سے 10 گنا زیادہ الیکٹران کی نقل و حرکت ہے ، جس سے یہ اعلی - تعدد ایپلی کیشنز (جیسے 100 کلو ہرٹز سے اوپر) کے لئے موزوں ہے۔ 5G بیس اسٹیشنوں کے فوٹو وولٹک بجلی کی فراہمی کے نظام میں ، GAN ہائی الیکٹران موبلٹی ٹرانجسٹر (HEMT) انٹیگریٹڈ ڈایڈس 24GHz {- 52GHz فریکوینسی بینڈ میں سگنل کی اصلاح حاصل کرتا ہے ، جس سے سلیکن آلات کے مقابلے میں بجلی کی کھپت میں 30 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔ ایک مخصوص بیس اسٹیشن میں گان اسکیم کو اپنانے کے بعد ، روزانہ بجلی کی پیداوار میں 18 فیصد اضافہ ہوا ، اور ڈایڈڈ لائف اس سلیکن پر مبنی آلات کے 50000 گھنٹے سے کہیں زیادہ 100000 گھنٹوں (تقریبا 11 سال) تک پہنچ گیا۔

2 ، درخواست کا منظر: عمر کے فرق کے لئے کلیدی متغیرات
مختلف توانائی کے آلات کے مابین ڈایڈس کے لئے کارکردگی کی ضروریات میں اہم اختلافات براہ راست زندگی کے فرق کا باعث بنتے ہیں۔

1. فوٹو وولٹک بجلی کی پیداوار: مرکزی سے تقسیم تک
مرکزی فوٹو وولٹک پاور پلانٹس میں ، 1500V سسٹم میں وولٹیج مزاحمت اور ڈایڈس کی گرمی کی کھپت کے ل extremely انتہائی زیادہ ضروریات ہیں۔ روایتی سلیکن - پر مبنی ڈائیڈس کی طلب کو پورا کرنے کے لئے متعدد آلات کے متوازی کنکشن کی ضرورت ہوتی ہے ، لیکن غیر متوازی متوازی کنکشن مقامی حد سے زیادہ گرمی کا باعث بن سکتا ہے اور عمر بڑھنے کو تیز کرسکتا ہے۔ اور ایک واحد ڈایڈڈ 1200V کے وولٹیج کا مقابلہ کرسکتا ہے ، جس سے متوازی رابطوں کی تعداد کو کم کیا جاسکتا ہے اور غلطیوں کے خطرے کو کم کیا جاسکتا ہے۔ ایس آئی سی اسکیم کو اپنانے کے بعد ، 100MW فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کی ڈایڈڈ کی ناکامی کی شرح 0.3 ٪/سال سے کم ہوکر 0.05 ٪/سال ہوگئی ، اور اس کی عمر 20 سال تک بڑھا دی گئی۔

تقسیم شدہ فوٹو وولٹک نظاموں میں ، جیسے چھت والے فوٹو وولٹائکس میں ، ڈایڈس کو بار بار اسٹارٹ اسٹاپ اور شیڈنگ کی وجہ سے وولٹیج کے اتار چڑھاو کو اپنانے کی ضرورت ہے۔ اسکاٹکی ڈایڈس ان کے کم فارورڈ وولٹیج ڈراپ (VF کی وجہ سے اصلاح کاروں کے لئے ترجیحی انتخاب ہیں<0.3V) and fast recovery characteristics. After adopting Schottky diodes in a household photovoltaic system, the power generation efficiency increased by 8%, and the diode lifespan reached 12 years, which is 40% higher than silicon-based devices.

2. ونڈ پاور جنریشن: زمین سے سمندر تک
ساحل کے ہوا میں بجلی کے کنورٹرز میں ، ڈایڈس کو ہوا کی رفتار کے اتار چڑھاو کی وجہ سے موجودہ اضافے کا مقابلہ کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک مخصوص 2.5 میگاواٹ ونڈ ٹربائن میں ایس آئی سی ڈایڈس کو اپنانے کے بعد ، انورٹر کی کارکردگی 5m/s سے 25m/s کی ہوا کی رفتار کی حد میں 98.5 فیصد سے زیادہ مستحکم رہی ، اور ڈایڈڈ لائف اسپن 15 سال تک پہنچ گئی۔ روایتی سلیکن - پر مبنی آلات ہوا کی رفتار میں اچانک تبدیلیوں کے دوران زیادہ گرمی کی وجہ سے ناکامی کا شکار ہیں ، جس کی عمر صرف 8-10 سال ہے۔

غیر ملکی ہوا سے چلنے والی بجلی کا ماحول زیادہ سخت ہے ، جس میں نمک سپرے ، کمپن ، اور اعلی - درجہ حرارت میں تیزی کے اجزاء کی عمر بڑھتی ہے۔ ایک فلوٹنگ آف شور ونڈ پاور پلیٹ فارم دھاتی انکپسولیٹڈ ایس آئی سی ڈایڈس کو اپناتا ہے ، جو ہائیڈروجن آرک بجھانے اور سیرامک ​​سبسٹریٹ ٹکنالوجی کے ذریعہ 95 ٪ نمی اور 5 ٪ نمک سپرے حراستی کے ساتھ ماحول میں مستحکم کام کرتا ہے۔ زندگی 200000 گھنٹے (تقریبا 23 23 سال) سے تجاوز کر جاتی ہے ، جو زمین کے سازوسامان سے 50 ٪ لمبا ہے۔

3. انرجی اسٹوریج سسٹم: چارج اور ڈسچارج مینجمنٹ کا بنیادی
توانائی کے ذخیرہ کرنے والے انورٹرز میں ، ڈایڈس کو بیٹری پیک چارجنگ اور خارج ہونے کے دوران عارضی ہائی وولٹیج کے اثرات کا مقابلہ کرنے کی ضرورت ہے۔ ایک مخصوص 5MWH انرجی اسٹوریج سسٹم 5.1V وولٹیج ریگولیٹر ڈایڈڈ کا استعمال کرتا ہے ، جو ریورس ریکوری چارج (QRR) کو سونے کے ڈوپنگ ٹکنالوجی کے ذریعہ روایتی آلات میں سے ایک {{3} to تک کم کرتا ہے ، جس میں بیٹری کی زندگی میں 20 ٪ تک اضافہ ہوتا ہے اور توازن کی کارکردگی میں 99.5 ٪ تک اضافہ ہوتا ہے۔ ڈایڈڈ لائف 10 سال سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے۔ روایتی سلیکن - پر مبنی آلات ، ان کے بڑے کیو آر آر کی وجہ سے ، بیٹری پیک کی مقامی حد سے زیادہ گرمی کا شکار ہیں ، جس کی عمر صرف 5-7 سال ہے۔

3 ، ماحولیاتی موافقت: زندگی کا پوشیدہ قاتل
ڈایڈس کی زندگی پر ماحولیاتی عوامل کے اثرات کو اکثر کم نہیں سمجھا جاتا ہے ، لیکن یہ آلات کی لمبی - اصطلاح کی وشوسنییتا کا تعین کرنے والا کلیدی عنصر ہے۔

1. درجہ حرارت: اتپریرک جو عمر بڑھنے کو تیز کرتا ہے
ڈایڈڈ کی عمر تیزی سے اس کے جنکشن درجہ حرارت سے متعلق ہے۔ سلیکن - پر مبنی آلات کی عمر 125 ڈگری کے جنکشن درجہ حرارت پر تقریبا 10000 گھنٹے ہے ، جبکہ ایس آئی سی ڈیوائسز اب بھی 175 ڈگری کے جنکشن درجہ حرارت پر 100000 گھنٹوں کے لئے مستحکم کام کرسکتے ہیں۔ ایک مخصوص فوٹو وولٹک پاور اسٹیشن کے تقابلی امتحان سے پتہ چلتا ہے کہ ایس آئی سی ڈایڈس استعمال کرنے والے انورٹرز کا موسم گرما میں اعلی درجہ حرارت (45 ڈگری محیطی درجہ حرارت) پر سلیکن - پر مبنی آلات سے 30 ڈگری کم ہوتا ہے ، اور ان کی عمر میں 15 سال تک توسیع ہوتی ہے ، جبکہ سلیکن - پر مبنی آلات ہیں۔

2. نمی اور نمک سپرے: سنکنرن کے دائمی زہر
سمندر کے کنارے ہوا کی طاقت اور ساحلی فوٹو وولٹک نظاموں میں ، نمی اور نمک سپرے ڈایڈڈ پیکیجنگ مواد کو خراب کرسکتے ہیں ، جس کی وجہ سے رساو میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک آف شور ونڈ فارم کے ٹیسٹوں سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ غیر محفوظ سلیکن - پر مبنی ڈایڈس ، ایک سال کے لئے نمک سپرے ماحول میں کام کرنے کے بعد ، رساو موجودہ میں 50 ٪ اضافے اور پانچ سال کی مختصر عمر میں زندگی کا تجربہ کریں۔ تین اینٹی کوٹنگز (نمی - ثبوت ، نمک سپرے مزاحم ، اور سڑنا مزاحم) کے ساتھ ایس آئی سی ڈایڈس اب بھی 15 سال سے زیادہ کی عمر رکھ سکتا ہے۔

3. کمپن اور اثر: مکینیکل نقصان کی وجوہات
ونڈ ٹربائنوں کی کمپن ڈایڈڈ پنوں کو ڈھیلنے یا سولڈر جوڑوں کو کریک کرنے کا سبب بن سکتی ہے۔ ایک مخصوص ونڈ فارم کے اعدادوشمار کے مطابق ، سلیکن کی ناکامی کی شرح - پر مبنی ڈایڈس بغیر کسی صدمے کے - جذب کرنے والا ڈیزائن ہر سال 0.8 ٪ ہے ، جبکہ ربڑ کے جھٹکے - جذب کرنے والے پیڈوں اور ریزن انکپسولیشن کے ساتھ ہر سال 0.1 ٪ اور ایک عمر تک کم ہوجاتا ہے۔

4 ، صنعت کے اثرات اور زندگی کی توقع کے اختلافات کے رجحانات
ڈایڈڈ لائف میں فرق توانائی کے سامان کی پوری زندگی کی قیمت کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ مثال کے طور پر فوٹو وولٹائک پاور پلانٹس لے کر ، سلیکن - پر مبنی آلات کو ہر 8-10 سال بعد تبدیل کرنے کی ضرورت ہے ، جبکہ ایس آئی سی ڈیوائسز کو 15-20 سال تک بڑھایا جاسکتا ہے ، جس سے آپریشن اور بحالی کے اخراجات کو 40 فیصد سے کم کیا جاسکتا ہے۔ چونکہ وسیع بینڈ گیپ مواد کی قیمت میں کمی جاری ہے ، توانائی کے سامان میں ایس آئی سی ڈایڈس کی دخول کی شرح 2025 میں 30 فیصد سے بڑھ کر 2030 میں 60 فیصد ہوجائے گی ، جس سے صنعت کو کارکردگی اور وشوسنییتا کی طرف راغب کیا جائے گا۔