Ki jan tan rekiperasyon ranvèse yon dyod afekte efikasite enèji?

一, Sans fizik nan tan rekiperasyon ranvèse: jwèt ki genyen ant depo chaj ak lage
Pandan pwosesis chanjman yon dyòd ki soti nan kondiksyon pi devan pou ranvèse koupe, transpòtè minorite yo ki estoke nan junction PN a (tankou elektwon nan rejyon P ak twou nan rejyon N) pa ka disparèt imedyatman, men yo bezwen sibi yon pwosesis lage chaj. Pwosesis sa a ka divize an de etap:

Etap depo (ts): Apre yo fin aplike vòltaj ranvèse a, gradyan konsantrasyon konpayi asirans lan kondui chaj la difize nan direksyon ranvèse, fòme yon aktyèl ranvèse pik (IRM).
Etap desandan (tf): chaj la piti piti rekonbine oswa ekstrè, ak aktyèl la ranvèse pouri eksponansyèlman nan nivo aktyèl la flit (Irr).
Dire tout pwosesis la se tan rekiperasyon ranvèse (trr=ts+tf). Lè w pran yon dyòd tipik rekiperasyon rapid (FRD) kòm yon egzanp, TRR li yo anjeneral nan seri a nan 50-500ns, pandan y ap dyòd Schottky (SBD) ka diminye TRR a nan nivo nanosecond oswa menm fèmen nan zewo akòz absans la nan efè depo konpayi asirans minorite.

2, pèt mekanis: ki jan rekiperasyon ranvèse devore efikasite enèji
Pwosesis rekiperasyon ranvèse a mennen nan pèt enèji atravè twa chemen, ki afekte dirèkteman efikasite sistèm:

1. Chanje pèt
Nan aplikasyon pou chanje frekans segondè -, aparèy pouvwa tankou dyod ak MOSFET yo fè yon lòt jan. Lè dyòd la pa etenn nèt, MOSFET la kòmanse kondui, fòme yon fenomèn "cross-conduction", sa ki lakòz enstantane sikwi kout -kouran.

2. Pèt konduktivite
Pandan pwosesis la rekiperasyon ranvèse, dyòd la sibi vòltaj ranvèse pandan y ap toujou fè eksperyans gout vòltaj kondiksyon.

3. Pèt entèferans elektwomayetik (EMI).
Chanjman rapid nan aktyèl rekiperasyon ranvèse (segondè di / dt) pral jenere Spikes vòltaj sou inductance parazit nan kous la, fòme kondiksyon ak entèferans radyasyon. Pou egzanp, nan sikui PFC, yon TRR twòp long nan dyod ranfòse a ka lakòz yon ogmantasyon 30% nan volim nan filtè EMI, plis diminye efikasite an jeneral nan sistèm nan.

3, Depandans Tanperati: efè efondreman efikasite nan tanperati ki wo
Tan rekiperasyon ranvèse a gen yon gwo sansiblite tanperati, ak modèl varyasyon li yo prezante yon efè "epe doub-bò":
Etap rekiperasyon ranvèse: Tanperati segondè pral pwolonje lavi konpayi asirans lan ak siyifikativman ogmante TRR. Pou egzanp, yon dyod rekiperasyon ultrarapid 600V gen yon trr nan 35ns nan 25 degre C, men pwolonje nan 120ns nan 125 degre C, sa ki lakòz yon ogmantasyon 240% nan pèt chanje.
Karakteristik ki pa-lineyè sa a patikilyèman danjere nan ekipman elektrik endistriyèl yo. Yon kliyan rapòte ke efikasite nan ekipman pou pouvwa sèvè 48V/50A yo diminye pa 5% nan anviwònman tanperati ki wo. Apre envestigasyon, li te jwenn ke dyòd redresman segondè a te fè eksperyans yon ogmantasyon siyifikatif nan pèt kondiksyon kwa akòz ogmantasyon tanperati TRR. Lè w ranplase li ak yon dyod Schottky carbure Silisyòm (SiC SBD), pa sèlman trr ki estab nan 15ns, men tolerans tanperati junction la ogmante tou a 175 degre C, epi efikasite sistèm lan retabli nan plis pase 94%.

4, Pratik Jeni: Estrateji Optimizasyon Efikasite soti nan Seleksyon rive nan Design
1. Seleksyon aparèy: yon revolisyon nan materyèl ak estrikti
Dyòd carbure Silisyòm (SiC): Avèk karakteristik bandgap lajè li yo, dyòd SiC reyalize zewo rekiperasyon ranvèse (trr ≈ 0ns), amelyore efikasite pa 3-5% nan topoloji segondè frekans tankou PFC ak LLC. Yon etid ka nan yon varyateur fotovoltaik montre ke apre yo fin adopte dyod SiC, efikasite sistèm nan ogmante soti nan 97.2% a 98.1%, ak ekonomi enèji anyèl yo te ekivalan a diminye emisyon CO ₂ pa 12 tòn.
Dyòd rekiperasyon mou: Lè yo optimize konsantrasyon dopan ak pwofondè junction, pant lan nan rekiperasyon ranvèse diminisyon aktyèl la (df / dt) redwi pa 50%, diminye Spikes vòltaj. Pou egzanp, lè yon chofè motè adopte yon dyòd rekiperasyon mou, volim filtè EMI a redwi pa 40%, epi efikasite sistèm nan amelyore pa 1.2%.
2. Konsepsyon sikwi: Kolaborasyon optimize topoloji ak kontwòl
Teknoloji redresman synchrone: Ranplase dyod freewheeling ak MOSFET pou elimine pèt rekiperasyon ranvèse. Apre yo fin adopte redresman synchrone, efikasite yon adaptè laptop sèten ogmante soti nan 85% a 92%, ak ogmantasyon tanperati a diminye pa 25 degre C.
Kontwòl tan mouri: Pa jisteman ajiste tan an mouri nan siyal la kondwi MOSFET, se evite kondiksyon kwa. Apre yo fin adopte kontwòl adaptasyon zòn mouri, yon sèten ekipman pou pouvwa endistriyèl redwi pèt switch pa 60% ak ogmante efikasite a 95%.
3. Jesyon tèmik: soti nan dissipation chalè pasif nan konsepsyon aktif
Optimize anbalaj: Sèvi ak anbalaj ki ba rezistans tèmik tankou DFN ak TO-247 pou diminye enpak tanperati junction sou TRR. Yon sèten plato machin itilize anbalaj DFN8 × 8 pou kenbe TRR ki estab nan dyod SiC nan 150 degre C.
Konsepsyon chemen dissipation chalè: Lè plizyè tib konekte an paralèl, yo ajoute yon rezistans pataje aktyèl oswa yon estrikti kouti tèmik pou evite surchof lokal yo. Gen yon sèten ekipman pou pouvwa kominikasyon optimize konsepsyon chalè dissipation li yo kontwole diferans lan tanperati nan dyod paralèl nan 5 degre C, sa ki lakòz yon ogmantasyon 20% nan estabilite efikasite.