Diodli kommutatsiya modullarida diodlar tezda reaktsiya qilinadi?

一, diodlarning tezkor munosabatining jismoniy asoslari
1
Diodning asosiy xususiyati, PN tugmachasining birlashma o'tkazuvchanligida yotadi: Ander kuchlanish katodli kuchga qaraganda yuqori bo'lsa, u hozirgi yo'lni shakllantirish uchun harakat qiladi; Teskari kuchlanish ostida PN Junktsiyasini o'chiradi va joriy bloklanadi. Ushbu xususiyatni tezda yuklash paytida mavjud yo'llarni o'rnatishi yoki kesish mumkin bo'lgan tabiiy "elektron kalit" ni tashkil qiladi. Masalan, - fazali ko'prik tutqichi, to'rtta diodlar almashinuvni to'g'ridan-to'g'ri oqimiga aylantirish, almashtirish davriga aylanishi va mikrosekundlar uchun sinxronlashtirish.

2. Transerlik vaqtini optimallashtirish (trr)
Diod bir dona o'tkaziladigan holatni qisqartirish holatiga o'tkazganda, u teskari tiklanish deb ataladigan pn birikmalarida saqlanadi. An'anaviy rektifikatsiyaning rekrajlari yuzlab nanosekundlarga etib borishi mumkin, tez tiklanish diod ({{{{{{{-}} twcosekundlar (p {-} tipidagi nanosekundlar (p {-} tipini qisqartiradi (UFTDDS) hatto 10 nanosekundlardan kam bo'lishi mumkin. Masalan, UF4007 yil UF4007-sonli ultrofast tiklanish diod faqat 35 nanosekunddan iborat bo'lib, u yuqori - chastota pwm motorli drayverlari uchun kechiktirilgan erkin kommutatsiyaga erishishga imkon beradi.

3. Sxotky Diodsning ko'pchilik tashuvchisi
Sxayfli diodlar metall semizik birlashtirilgan yoki ko'pchilik tashuvchisi transport orqali amalga oshiriladigan, ozchiliklar tashuvchisining rekublanish jarayonlariga ehtiyoj sezmasdan teskari tiklanish vaqtini yo'q qilish. Uning kommutatsiya tezligi Picosekund darajasiga (10 ^ {{{{{{{{{-}}}}}}}}}}}}} ga chiqishi mumkin) va u yuqori chastotali kommutatsiyalarni qayta tiklashda teskari tiklanish natijasida hosil bo'lgan kuchlanishning ta'sirini butunlay yo'q qilishi mumkin. Masalan, 48V dc avtobus tizimida Sxotky Diod 50vyuniy 50vyatdan 5V gacha bo'lgan 50vyatsiyaga o'tish paytida kuchlanish kuchlanishini kamaytirishi mumkin.

2, Yuklashdagi asosiy dastur stsenariylari
1. Dergiv yuklarni doimiy ravishda himoya qilish
Motor drayveri va o'rni boshqaruvi kabi induktiv ravishda yuklash stsenariylarida, tutunchi naychani o'chirilgan teskari elektrotiv kuch, kirish kuchlanishining xavfsizligini jiddiy ravishda tahdid qilish mumkin. Ayni paytda nanosekundlar ichida nanosekundlar ichidagi induktiv energiya uchun ozod qilish yo'lini ta'minlashi kerak. Masalan, 24V DC avtomatini boshqarishda FR107 tez tiklanish dissertatsiyalari (TRR {{{{{{=50} dan foydalanish an'anaviy 1N4007 diodining an'anaviy magnit energiyasini belgilashning oldini olish mumkin.

2. Bir nechta yuklarni mustaqil almashtirish
PLC boshqaruv tizimlari yoki avtomobilsozlik elektronikasi, bir nechta yuklarni mustaqil ravishda almashtirish va o'zaro aralashuvdan qochish kerak. Shu nuqtada, har bir yuklash tumanlari mustaqil erkin diod bilan jihozlanishi va yer ostidagi er osti er osti er osti er osti bezi dizayniga aralashishni yo'q qilish kerak. Masalan, ma'lum bir avtomobil nazorati moduli SM4007 turidagi elektr diodlari (an'anaviy qadoqdan uch baravar katta), 90 darajadan 125 darajagacha bo'lgan haroratning 99,9% ga teng bo'lgan 12 kanaldan foydalanadi.

3. Quvvatni samarali konversiyalash uchun sinxron tuzatish
Qo'shimcha holatda elektr ta'minoti, sinxron tuzatish texnologiyasi an'anaviy diodlar bilan an'anaviy diapazonlarni kam ishlab chiqarish kuchlanishining pastligi bilan bostirib kiradi, ammo diodlarni yordamchi ixtoniy komponentlar sifatida talab qiladi. Shu nuqtada, ultrofastni tiklash Diode MOSFET o'chirilgan paytdagi hozirgi davomi davom ettirilishi kerak (odatda<10ns) to avoid output voltage drop. For example, in a 48V/12V DC-DC converter, C3D10065F silicon carbide Schottky diode (VF) is used= 0.65V@10A )The conversion efficiency can be increased from 92% to 96%.

3, sanoat echimlari va texnologiya tendentsiyalari
1. Qurilmani tanlash va parametr mos keladigan
Yuqori chastotali stsenariylar: UFR yoki sxivli diodlar afzal. Masalan, 20xz motor drayverida UF4007 rent (35ns) Tyraqasi 1N4007 (300-ga) 1N4007 ga nisbatan 88 foizga kamayadi, bu esa yo'qotishlarni 40 foizga kamaytiradi.
Yuqori hozirgi stsenariy: sirtli shtampalar yoki modulli qadoqlashdan foydalanish. Masalan, Sma4007 diodning issiqlik tarqalishi (4A / 1000v) ning issiqlik samaradorligi ikki baravar ko'p, u eritmali massivlar zichligi uchun mos keladi.
Yuqori kuchlanish stsenariysi: yuqori kuchlanishli kremniy yoki kremniy karbinlari diodini tanlang. Masalan, 2dlg yuqori - kuchlanish Silikat Silikat (2000V / 1a) DC avtobusida C3D Silikon Carbide Diodlar (1200V / 10A), silikon diodlariga nisbatan 50 foizga ko'tarilishi mumkin.
2
LOPOPni qisqartiring: Freewelve Diodni, marshrutni kamaytirish uchun imkon qadar bo'shashgan diodga qo'ying. Masalan, diod va motor pin orasidagi masofani boshqaradigan motorli drayverda 3 mm masofada joylashgan masofani 15V dan 15V gacha bo'lgan kuchlanishni kamaytirishi mumkin.
Mustaqil asoslar: umumiy er osti simlari tufayli yuzaga keladigan aralashmalarni oldini olish uchun yulduz shaklidagi eriydi dizayni. Masalan, Multilaning ko'pligi boshqaruv kengashi bilan, har bir kanal uchun mustaqil er osti ohanglarini sozlash 5% dan 0,1% gacha bo'lgan noto'g'ri ish qo'zg'atuvchi stavkani kamaytirishi mumkin.
Bufer tarmog'i: RC-ning tanqidiy tugunlariga parallel ravishda emlash davri yoki naycha. Masalan, Mospet va induktiv yuk o'rtasidagi 10 ° MCH F igrectivtiv targ'ibotni parallel ravishda parallel ravishda 100v dan 40v gacha bo'lgan kuchlanishni o'chirish mumkin.
3. Qayta rivojlanayotgan texnologiyalar va materiallar
SICKON karberi (SIC) Diod: yuqori tanqidiy elektr maydoni (2,8mv / sm) va yuqori elektron qoplash tezligi (2 × 10}}} SICTRA -} voltagining pastligi (VF)< 0.7V@10A )And extremely short TRR (<10ns). For example, C3D series SiC diodes can improve efficiency by 1.5% and reduce heat sink volume by 30% in photovoltaic inverters.
Gallium Nitrid (GAN) integratsiya eritmasi: Yagona - Yagona - Gan Hemip va Schifky Diact Intingtsion integratsiyasi Gan Hemip integratsiyasi Gan Hemip integratsiyasi MGts-ga tezroq kommutatsiya chastotalari bilan almashtirishga imkon beradi. Masalan, EPC kompaniyasi tomonidan boshlangan GAN kuch integratsiyasi moduli 48V / 12V 12V-da an'anaviy echimlarning 1/5 qismigacha qisqarishi mumkin.
4, misolni o'rganish: motorli haydovchi tizimini optimallashtirish amaliyoti
Ba'zi bir sanoat servusi yuqori -} balandlikdagi tezlikda tormozlash paytida standarti kuchlanishli ta'sir ko'rsatmoqda, natijada haydovchilik IGBTga tez-tez shikast etkazadi. Asl dizayn 1N4007 Diode-dan foydalanib, bepul element sifatida ishlatilgan, ammo uning trr (300-lar) motorli elektro kuchini o'z vaqtida o'z vaqtida jalb qila olmaydi. Quyidagi optimallashtirish choralari orqali muammoni hal qiling:

Qurilmani yangilash: UF4007 tipidagi Ultrafast tikish diodini ({{{{{=35}} ni o'zgartiring, 2006 yildan 60V gacha bo'lgan teskari kuchlanishni kamaytiradi.
Joylashtirish: Motor terminali yaqinidagi bepul diodni 50 mm dan 10 mm gacha qisqartiring va 50nn dan 10nn gacha parazitizmni qisqartiring va parazitlarni 10n dan 10n gacha kamaytiring.
Bufer tarmog'i: IGBT kollektori va avtoulov terminali o'rtasida 10V ga tenglikdagi kuchlanishni bekor qilish uchun 10 ō / 0 ni ulash Fitingning 10Vori ni ulashing.
Optimallashtirishdan so'ng, tizim 10xz stavkada barqaror ishlashiga erishdi va IGBT etishmovchiligi stavkasi oyiga 3,3% ni tejashga to'g'ri keladi.