Yangi energiya vositalarini zaryadlash stantsiyalarida diodlardan foydalanish tendentsiyasi qanday?

1, Texnologik iteratsiya: anʼanaviy kremniydan-keng tarmoqli yarimoʻtkazgichlarga oʻtish
An'anaviy kremniyga asoslangan diodlar arzonligi va yetuk texnologiyasi tufayli uzoq vaqtdan beri zaryadlovchi qoziqlar bozorida hukmronlik qilib kelgan. Biroq, yuqori kuchlanish va yuqori quvvatga yo'naltirilgan yangi energiya vositalarining rivojlanishi bilan kremniy{2}}asosidagi diodlarning ishlashdagi to'siqlari tobora ortib bormoqda. Masalan, 800V yuqori kuchlanishli tez zaryadlash stsenariysida kremniyga asoslangan diodlarning yuqori teskari tiklanishi va past almashinish chastotasi-tizim samaradorligining pasayishiga olib keladi, yuqori-haroratli muhitda barqarorlik muammolari ham ularning qoʻllanilishini cheklaydi.

Silikon karbid (SiC) va galliy nitridi (GaN) kabi keng tarmoqli yarimo'tkazgichli materiallarning ko'tarilishi diod texnologiyasini yangilash uchun yangi yo'nalishni taqdim etdi. Misol tariqasida SiC Schottky diodlarini oladigan bo'lsak, ular quyidagi afzalliklarga ega:

Qarshiligi past: SiC materialining tanqidiy parchalanish maydoni kremniydan 10 baravar ko'p, u yupqaroq drift qatlamiga erisha oladi va shu bilan qarshilik va energiya yo'qotilishini kamaytiradi.
Yuqori chastotali kommutatsiya xususiyatlari: SiC diodlarining teskari tiklanish vaqti (t_rr) nolga yaqin bo'lib, kommutatsiya chastotasini sezilarli darajada oshiradi va yuqori{1}}chastotali zaryadlash modullari talablariga moslashadi.
Yuqori haroratga chidamlilik: SiC qurilmalari 200 darajadan yuqori muhitda barqaror ishlashi mumkin, bu issiqlik tarqalishini loyihalashning murakkabligini kamaytiradi va tizim ishonchliligini oshiradi.
Bozor tadqiqot institutlarining prognozlariga ko'ra, 2026 yilga kelib SiC diodelarining global bozori hajmi 3 milliard AQSh dollaridan oshadi, yillik murakkab o'sish sur'ati 15% ni tashkil qiladi, shundan zaryadlovchi qoziq maydoni 30% dan ko'proqni tashkil qiladi. Silanwei va Yangjie Technology kabi mahalliy korxonalar SiC Schottky diodlarini ommaviy ishlab chiqarishga erishdilar va asta-sekin zaryadlash qoziqlari va OBC (-bortda zaryadlash qurilmalari) kabi yuqori qo'shimcha qiymatli stsenariylarni joriy qildilar.

2, Materiallar innovatsiyasi: qadoqlash texnologiyasi va issiqlik tarqalish dizaynini hamkorlikda optimallashtirish
Diyotning ishlashini yaxshilash nafaqat moddiy innovatsiyalarga tayanadi, balki qadoqlash texnologiyasi va issiqlik tarqalishi dizaynini birgalikda optimallashtirishni ham talab qiladi. Zaryadlash stantsiyalarini qo'llashda diodlar yuqori oqim, yuqori kuchlanish va yuqori{1}}chastotali almashtirish kabi og'ir sharoitlarga bardosh berishi kerak va an'anaviy qadoqlash shakllari (DO-41, TO-220 kabi) endi talablarga javob bera olmaydi. Hozirgi vaqtda sanoat quyidagi yo'nalishlar bo'yicha o'z evolyutsiyasini tezlashtirmoqda:

Yilni qadoqlash: DFN (ikki tomonlama tekis, pinsiz), SODFL (kichik yamoqli diod) va boshqa qadoqlash shakllari kichik oʻlchamlari va past parazit parametrlari tufayli yuqori-zichlikdagi PCB sxemalari uchun afzal qilingan tanlovga aylandi. Misol uchun, DFN qadoqlangan diodlari issiqlik tarqalish samaradorligini oshirishda qurilma hajmini an'anaviy mahsulotlarning 1/5 qismiga qisqartirishi mumkin.
Yuqori issiqlik tarqaladigan qadoqlash: Yuqori quvvatli zaryadlovchi modullar uchun kompaniyalar mis substratlar va keramik qadoqlash kabi materiallardan foydalangan holda diodlarning issiqlik o'tkazuvchanligini yaxshilaydi. Misol uchun, ma'lum bir korxona tomonidan ishlab chiqilgan keramik kapsulali SiC diodasi 350 kVt ultra tez zaryadlovchi stsenariyda an'anaviy kremniy{4}}asosidagi qurilmalarga nisbatan harorat ko'tarilishini 40 darajaga kamaytirishi va tizim samaradorligini 2 foizga oshirishi mumkin.
Integratsiyalashgan dizayn: bir nechta diod birliklarini bitta modulga birlashtiring yoki ularni MOSFET va qo'zg'aysan davri bilan birga to'plang va elektr qurilmalari majmuasini (IPM moduli kabi) hosil qiling, bu kontaktlarning zanglashiga olib kelishini soddalashtirishi, parazitar induktivlikni kamaytirishi va tizim ishonchliligini oshirishi mumkin.
3, Ilova stsenariysini kengaytirish: zaryadlovchi moduldan to'liq zanjirli himoyaga qadar
Zaryadlash stantsiyasining texnologiyasini yangilash bilan, diodlarning qo'llanilishi stsenariylari an'anaviy zaryadlovchi modullardan butun zanjirga tarqalib, quvvatni boshqarish, elektromagnit moslashuv (EMC) va xavfsizlikni muhofaza qilish kabi ko'plab jihatlarni qamrab oladi.

Quvvatni boshqarish: PFC (Power Factor Correction) sxemalarida SiC MOSFETlar bilan birgalikda tez tiklanadigan diodlar IEC 61000-3-2 standarti talablariga javob beradigan yuqori samarali va past harmonik energiyaga-konvertatsiya qilish imkonini beradi.
Elektromagnit moslik: TVS (vaqtinchalik kuchlanishni bostirish) diodlari nanosekundlik javob tezligi bilan zaryadlash stantsiyalari transport vositalariga ulanganda hosil bo'ladigan kuchlanish kuchlanishlarini samarali tarzda bostirishi mumkin, bu esa quyi oqim zanjirini shikastlanishdan himoya qiladi. Misol uchun, ma'lum bir korxona tomonidan ishlab chiqilgan 5 kVt TVS diodasi ± 5% siqish kuchlanishining aniqligi va 10kA kuchlanishning assimilyatsiya qilish qobiliyatiga ega.
Xavfsizlik himoyasi: Zaryadlovchi tabancasining interfeysida diod qatori noto'g'ri ishlash natijasida kelib chiqadigan uskunaning shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun teskari va haddan tashqari kuchlanish / haddan tashqari oqimdan himoya qilish davrlarini yaratishi mumkin. Misol uchun, ma'lum bir avtomobil modelining zaryadlash tizimi teskari kuchlanishni xavfsiz diapazonda mahkamlash uchun ikki tomonlama TVS diodlaridan foydalanadi va batareya paketini ortiqcha zaryad qilish xavfini oldini oladi.