Canllaw Optimeiddio Anwythiad Anwythiad Crwydro BusBars wedi'u Lamineiddio: Sut i Leihau Pigau Foltedd A Newid Colledion mewn Gwrthdroyddion SiC

Wrth drosglwyddo systemau electronig pŵer o IGBTs silicon traddodiadol i ddyfeisiau carbid silicon (SiC), mae mater allweddol wedi dod i'r amlwg yn raddol: mae gan ddyfeisiau SiC gyflymder newid hynod gyflym, ond gall anwythiad strae yn y system rwystro perfformiad yn ddifrifol. Mae pigau foltedd ac osgiliadau amledd uchel a achosir gan anwythiad strae nid yn unig yn bygwth diogelwch dyfeisiau ond hefyd yn lleihau manteision perfformiad SiC yn sylweddol. Bariau Bysus wedi'u Lamineiddio dwysedd uchel yw'r ateb strwythurol craidd i fynd i'r afael â'r dagfa hon. Bydd yr erthygl hon yn esbonio pam y gall Busbars wedi'u Lamineiddio leihau anwythiad a sut i'w dewis mewn cymwysiadau ymarferol.

I. Er bod dyfeisiau SiC yn gyflymach, mae anwythiad strae yn dod yn rhwystr mawr.

Mae SiC MOSFETs yn newid ar gyflymder fwy na deg gwaith yn gyflymach na dyfeisiau silicon, gan arwain at ddwysedd pŵer ac effeithlonrwydd uwch. Fodd bynnag, ochr arall y darn arian yw bod newid cyflymach yn arwain at gyfradd uwch o newid cerrynt (di/dt). Yn ôl y fformiwla V=L × di/dt, gall hyd yn oed anwythiad strae o ddim ond ychydig o nanohenrïau gynhyrchu pigau foltedd o gannoedd o foltiau ar draws y ddyfais. Mae'r pigau hyn wedi'u harosod ar foltedd y bws, ac os ydynt yn uwch na therfyn foltedd gwrthsefyll y ddyfais, byddant yn torri i lawr ac yn llosgi allan.

Yn fwy problemus yw y gall anwythiad crwydr hefyd atseinio â chynhwysedd allbwn dyfeisiau SiC, gan gynhyrchu osgiliadau amledd uchel (canu). Mae'r osciliad hwn yn cynyddu colledion newid ac yn achosi'r ddyfais i gynhesu, a hefyd yn cynhyrchu ymyrraeth electromagnetig difrifol, gan atal y system rhag pasio ardystiad EMC. Er diogelwch, yn aml mae'n rhaid i beirianwyr gyfaddawdu: naill ai dewis modiwlau â foltedd gwrthsefyll uwch (costau a cholledion cynyddol) neu gynyddu ymwrthedd y giât i arafu'r cyflymder newid (gwastraffu'n uniongyrchol fantais amledd uchel SiC). Nod ymddangosiad barrau bysiau wedi'u lamineiddio â thair haen yw dileu'r broblem hon ar y lefel strwythurol.

II. Pam mae bar bws wedi'i lamineiddio mewn trawsnewidydd pŵer uchel yn lleihau'r anwythiad?

Mae gan fariau bysiau traddodiadol ddau ddargludydd ar wahân, gyda cherhyntau ymlaen a cherhyntau cefn ymhell oddi wrth ei gilydd. Ni all y meysydd magnetig y maent yn eu cynhyrchu ganslo ei gilydd, gan arwain at anwythiad crwydr uchel. Syniad craidd bar bws wedi'i lamineiddio mewn trawsnewidydd pŵer uchel yw pentyrru'r dargludyddion ymlaen a gwrthdroi gyda'i gilydd, gan eu gwneud yn rhedeg yn agos iawn at ei gilydd. Mae'r cyfarwyddiadau presennol gyferbyn, ac mae'r cyfarwyddiadau maes magnetig hefyd gyferbyn; mae'r ddau faes magnetig yn canslo ei gilydd, gan leihau anwythiad strae i un rhan o ddeg neu hyd yn oed yn llai o atebion traddodiadol.

O safbwynt dosbarthiad cynnyrch, nid bariau bysiau dargludol cyffredin yw bariau bysiau wedi'u lamineiddio, ond yn hytrach cydrannau pŵer goddefol sydd â strwythur wedi'i ddylunio'n fanwl gywir. Yn dibynnu ar nifer yr haenau, mae strwythurau cyffredin yn cynnwys tair, pedair, neu hyd yn oed pum haen. Po fwyaf o haenau, y mwyaf cryno yw'r llwybr presennol a'r isaf yw'r anwythiad. Fel cydran cysylltiad allweddol yn y gwrthdröydd, mae ei werth inductance yn pennu terfyn uchaf perfformiad deinamig y gwrthdröydd cyfan yn uniongyrchol.

III. Sut i Ddewis Bariau Bws wedi'u Lamineiddio ar gyfer Gwahanol Senarios Cymhwysiad?

Y rhesymeg graidd ar gyfer dewis yw: yn gyntaf ystyriwch y lefel foltedd, yna'r cynhwysedd presennol, ac yn olaf y gofod gosod.

Cerbydau ynni newydd ar hyn o bryd yw'r -ardal ymgeisio sy'n tyfu gyflymaf ar gyfer bariau bysiau wedi'u wyna. Mae angen i fariau bysiau wedi'u lamineiddio ar gyfer ceir trydan gludo cannoedd o amperau o gerrynt o fewn gofod bach iawn tra'n bodloni gofynion beicio dirgryniad a thymheredd modurol. Maent fel arfer yn defnyddio strwythurau cyfansawdd aml-haen i gydbwyso anwythiad isel a dibynadwyedd uchel.

Mae gan y sector cludo rheilffyrdd ofynion diogelwch hynod o uchel. Mae'n rhaid i fariau bysiau wedi'u lamineiddio ar y tanlwybr fodloni safonau llym ar gyfer amddiffyn rhag ffrwydrad, atal tân a rhag cyrydiad, wrth reoli ymyrraeth electromagnetig yn amgylchedd caeedig twneli tanddaearol. Felly, mae cynhyrchion â chynlluniau amddiffynnol, fel Bariau Bysiau Gwrthdröydd Prawf Foltedd Uchel, yn aml yn cael eu dewis.

Ar gyfer topolegau cymhleth megis gwrthdröydd tair lefel, mae angen i fariau bysiau wedi’u lamineiddio ar gyfer tair gwrthdröydd lefel integreiddio nifer o fysiau cadarnhaol a negyddol o fewn un bar bysiau, gan arwain at gymhlethdod strwythurol uwch a gofynion llymach ar gyfer inswleiddio rhyng-haenau a chywirdeb aliniad. Mae Bariau Bysiau wedi'u Lamineiddio ar gyfer Gosodiadau Bariau Bysiau cymhleth wedi'u cynllunio ar gyfer trawsnewidwyr amledd diwydiannol, systemau storio ynni, a chymwysiadau eraill, ac maent yn cefnogi cynlluniau aml-gangen wedi'u teilwra.