Электроника электроникасы - бұл заманауи технологиялардың, өндірістік машиналар, жаңартылатын энергия жүйелері, электромобильдер (EVS) және тұтынушы электроника сияқты түрлі қосымшаларда конверсия мен бақылаудың маңызды аспектісі. Көптеген қуатты конверсиялау жүйелеріндегі бір негізгі компонент - бұл оқшауланған қақпаның биполярлы транзисторы (IGBT). Igbts жоғары кернеуді және ағымдық тиімді жұмыс істеу мүмкіндігіне байланысты қосымшаларды ауыстыру үшін кеңінен қолданылады. Алайда, жоғары тиімділікке және тиімділікке деген талабы бойынша, ИГБ-дің дамыған технологияларын дамыту өте маңызды болды. Осындай жаңашылдық - IGBT, «Тиімділікті арттыруға, шығындарды азайтуға және жүйенің жалпы өнімділігін арттыруға арналған дәстүрлі IGBT мамандандырылған нұсқасы.
Осы мақалада біз салыстырамыз IGBT технологиясы IGBT дизайнына, тиімділік, өнімділік және негізгі ерекшеліктердегі айырмашылықтарды зерттеу. Осы факторларды зерттей отырып, біз «ИГТТ» технологиясының траншеглоптарының электроника саласындағы алға жылжу екенін және оның әр түрлі қосымшаларда жиі қолданылатынын қалай білуге тырысамыз.
ИГB дегеніміз не?
Ерекшеліктеріне сенер алдында Траншестоп IGBT және дәстүрлі IGBT дизайндары, алдымен «IGBT» не екенін және оның қалай жұмыс істейтінін түсінейік. Оқшауланған қақпаның биполярлы транзисторы (IGBT) - бұл биполярлы транзисторлардың және өріс эффектілері транзисторлардың (Fets) ең жақсы мүмкіндіктерін біріктіретін жартылай өткізгіш құрылғының түрі. Igbts мотор дискілері, қуат инербайцаттары және басқа да қуатты конверсиялау жүйелері сияқты жоғары қуатты қосымшаларда кеңінен қолданылады.
IGBT үш негізгі терминалдан тұрады: коллектор, эмитент және қақпа. Қақпа коллектор мен эмитент арасындағы токтың ағынын, электр өрісін құру арқылы басқарады. Биполярлық сипаттамалары оған жоғары деңгейлі деңгейлерді басқаруға мүмкіндік береді, бұл оны қуатты коммутациялауға арналған қосымшалар үшін өте ыңғайлы етеді.
IGBT қуатты жоғары тиімді түрде ауыстыру үшін қолданылады, бұл энергияны конверсиялау жүйелерінде шешуші компонентке айналдырады. Дәстүрлі IGBTS көптеген жылдар бойы қолданылған, бірақ IGBT технологиясы сияқты дамып келе жатқан жетістіктер олардың тиімділігі мен өнімділігін арттыру үшін енгізілген.
Траншестоп дегеніміз не?
IGBT траншеясында IGBT-дің жаңа нұсқасы, IGBT-дің жаңа нұсқасы, Infineon Technologies жасаған. Траншестоптың ерекшелігі IGBT - бұл оның траншеялы қақпасы дизайны. Бұл дизайн қақпа мен өткізгіш арна арасында электр өрісін басқаруды жақсарту үшін жартылай өткізгіш материалда тар траншея құруды қамтиды. Траншея құрылымы бірнеше артықшылықтарды, оның ішінде кернеудің төмендеуін, коммутацияның төмендеуі, коммутацияның төмендеуі және жылу менеджменті жақсарады.
Транше қақпасының құрылымына қосымша, траншестоп Igbts көбінесе құрылғының жалпы өнімділігін жақсарту үшін жетілдірілген техникалар мен оңтайландырулармен салынған. Бұл жақсартулар, әсіресе, жоғары тиімділік пен минималды қуаттың жоғалуы өте маңызды болған өтініштер үшін өте маңызды.
IGBT және дәстүрлі IGBT дизайнының негізгі айырмашылықтары
IGBTP технологиясының траншегонстоптарының дәстүрлі IGBTS-ке қалай салыстырғанда түсіну үшін біз IGBT өнімділігінің негізгі аспектілерін, мысалы, коммутация шығындарын, шығындарды, жылуларды, ағымдық өңдеуді және кернеу мүмкіндіктерін зерттеуіміз керек.
Ауыстыру шығындар
Дәстүрлі IGBTS-ке арналған траншестоптың маңызды артықшылықтарының бірі - олардың коммутациялық шығындарды азайту мүмкіндігі. Ауыстыру шығындар Құрылғының қосу және өшіру күйлері арасында өту кезінде пайда болады, өйткені кернеу мен ток бірден өзгермейді. Бұл шығындар энергияны таратуға әкеледі және электр энергиясын конверсиялау процесінде жалпы тиімділігінің төмендеуіне әкеледі.
TrenchStop Igbts дәстүрлі IGBTS-пен салыстырғанда жылдам коммутация жылдамдығын тездетуге мүмкіндік беретін траншея қақпасының құрылымын пайдаланады. Траншея дизайны IGB-ге әр ауысу кезінде жоғалған энергияны азайтуға мүмкіндік береді. Бұл әсіресе, коммутациялық шығындарды азайту жалпы жүйенің тиімділігін арттыратын жоғары жиілікті коммутация қосымшаларында өте маңызды.
Дәстүрлі IGBT дизайнында коммутация шығындары баяу коммутациялық сипаттамаларға байланысты жоғары. Дәстүрлі етектердегі қақпаның сыйымдылығы мен зарядтау әсері оларды баяу ауыстыруға, ұзақ ауысып өтуге әкеледі және энергияның жоғалуына әкеледі. Бұл шектеулер тез ауысатын қосымшаларда дәстүрлі IGBTS-ті тиімді етеді.
Өткізгіш шығындар
Өткізу шығындары IGBT «ON » күйінде және құрылғы арқылы ағымдағы ағындарда жоғалған қуатқа жүгінеді. Бұл шығындар IGBT-тің кернеуінің төмендегі түсуіне пропорционалды. Қайта кернеудің төмендеуі неғұрлым көп болса, соғұрлым ауысу шығындары соғұрлым көп болады.
TrenchStop Igbts осыған байланысты дәстүрлі Igbts-ті озып, олардың траншеялар қақпасының құрылымы кернеудің төмендеуін азайтады. Бұл электр энергиясының көп бөлігін аз мөлшерде өткізетін шығындардан тұрады, бұл құрылғы арқылы минималды шығынмен беріледі. Өткізілу шығындарының төмендеуі электр энергиясын конверсиялау жүйесінің жалпы тиімділігін жақсартады және жұмыс кезінде пайда болған жылу мөлшерін азайтады.
Дәстүрлі IGBTS-те, кернеудің төмендеуі беттік қақпаның құрылымына байланысты жоғарылайды, олар өткізгіш шығындардың артуына әкеледі. Бұл тиімділікті азайтып қана қоймай, сонымен қатар жылу өндіруді тудырады, сонымен қатар жылу өндіруді қажет етеді.
Жылуды басқару
Тиімді термиялық басқару электроникада өте маңызды, өйткені электр қуаты тығыздығы жоғары жылу мөлшері жұмыс кезінде едәуір жылуды тудыруы мүмкін. Шамадан тыс жылу құрылғының істен шығуына, жұмысының төмендеуіне және өмір сүру ұзақтығына әкелуі мүмкін.
Траншестоп Igbts жылумен басқарылатын жетілдірілген мүмкіндіктермен жасалған. Транше қақпасының дизайны электр өрісін құрылғы арқылы таратуды жақсарту арқылы жылу тарату процесін жақсартады. Бұл траншестоп Igbts тұрақты жұмыс температурасын ұстап тұрып, жоғары қуат деңгейін жоғарылатуға мүмкіндік береді.
Дәстүрлі IGBTS, екінші жағынан, ақысыз жылуды тарату аз. Кернеудің жоғары төмендеуі және дәстүрлі IGBTS-тегі коммутация шығындары жылу құруға әкеледі, бұл термиялық стресстен және қатты қызып кетуге әкелуі мүмкін.
Ағымдағы өңдеу
Траншестоп Igbts оңтайландырылған траншея құрылымына байланысты дәстүрлі Igbts-тен жоғары токтармен жұмыс істеуге қабілетті. Бұл дизайн құрылғы ішіндегі дистрибуцияны жақсартуға мүмкіндік береді, оны үлкен токтарды өңдеуге мүмкіндік береді, ол үлкен өнімділіктің нашарлауын бастайды.
Дәстүрлі IGBTS-те құрылғының құрылымына байланысты ағымдағы өңдеу шектеулі. Токтың таралуы локализацияланған ыстық нүктелер тудыруы мүмкін, бұл уақыт өте келе сәтсіздікке немесе азайтуға әкелуі мүмкін. TrenchStop Igbts бұл мәселені құрылғының жалпы дұрыстылығын арттыру, біркелкі токпен қамтамасыз ету арқылы жойыңыз.
Кернеу мүмкіндігі
Траншестоп Igbts дәстүрлі Igbts-пен салыстырғанда жоғары кернеу мүмкіндігі бар. Траншея құрылымы құрылғының бұзылу кернеуін жақсартуға көмектеседі, бұл оның өнімділігін бұзбай жоғары кернеуді шешуге мүмкіндік береді. Бұл әсіресе жоғары қуатты қосымшаларда өте маңызды, онда жоғары кернеу рейтингі қажет.
Дәстүрлі IGBTS жоғары кернеулерді жеңе алады, бірақ олар жоғары қуатты қосымшалар туралы, әсіресе жоғары кернеу және жоғары ток болса да шектеулер болуы мүмкін. TrenchStop Igbts кернеумен жұмыс істеуге байланысты осындай қосымшаларға сәйкес келеді.
Жалпы тиімділік және тиімділік
Жалпы өнімділік пен тиімділік туралы айтқанда, траншестоп IGBTS дәстүрлі IGBT дизайнынан шығады. Ауыстыру және өткізгіштің шығынын азайту, жылу менеджменті жақсару және кернеудің ағымдық мүмкіндіктерін жақсарту және кернеудің жақсы мүмкіндіктерін жақсарту арқылы, траншестоп Igbts қуатты конверсиялау жүйелерінің жалпы тиімділігін арттырады. Бұл энергияны тұтынудың азаюына, операциялық шығындарды, ал ұзақ мерзімді құрылғыларға әкеледі.
Дәстүрлі IGBT-де тиімділік коммутациялық және өткізілетін шығындар, күрделі термиялық шешімдердің қажеттіліктеріне және ағымдағы шектеулі мүмкіндіктерге байланысты жиі бұзылады. Дәстүрлі IGBTS көптеген жылдар бойы сенімді және тиімді болғанымен, олар қазіргі заманғы, жоғары тиімді қолдануға арналған IGBTS ретінде оңтайландырылмаған.
Траншестоптың қолданылуы
Траншестоп IGBTS жоғары тиімділікке, жылу энергиясын азайтуға және жоғары коммутациялық жиіліктерде жақсы жұмыс істеуді қажет ететін қосымшаларға жақсы сәйкес келеді. Оларға мыналар кіреді:
Электроматтар (EVS) : TrenchStop Igbts инверторларда тұрақты токтардан электр қозғалтқыштарына айнымалы токқа айналады. Олардың жоғары тиімділігі және коммутацияның төмен шығындары батареяның ұзақтығын және қозғалыс ауқымын жақсартуға ықпал етеді.
Жаңартылатын энергия жүйелері : Күн және жел энергетикасы жүйесінде, траншестоп Igbts қуат инверторларында DC-ді күн панельдерінен немесе жел турбиналарынан торға айналдыру үшін пайдаланылады. Олардың төмен шығындары және термиялық басқару оларды осы жүйелер үшін өте ыңғайлы етеді.
Өнеркәсіптік қозғалтқыш жетектері : траншестоп Igbts моторлы жетектерде индустриалды қозғалтқыштардың жылдамдығы мен моменті, жүйенің тиімділігін арттыру және энергияны тұтынуды азайту үшін қолданылады.
Үздіксіз қуат көздері (UPS) : TrenchStop Igbts UPS жүйелерінің тиімділігін арттырады, егер резервтік қуат конверсиялау кезінде минималды энергия шығынымен қамтамасыз етіліп келе жатқанын қамтамасыз ете отырып.
Дәстүрлі IGBTs , әлі де кеңінен қолданылған кезде, траншеялоптық IGBTS ретінде бірдей деңгейден талап етілмейтін қосымшалар үшін қолайлы. Олар әдетте:
негізгі өндірістік қозғалтқыштар жүйелері. Ауыстыру жиіліктері төмен болатын
HVAC жүйелері қажет емес. Тиімділік маңызды, бірақ жоғары жиілікті коммутатор қажет болған
Қорытынды
TrenchStop IGBT технологиясы «IGBT дәстүрлі дизайнына» айтарлықтай жетістіктерге жетеді. Ауыстыру шығындарын азайту, жылу шығындары және жылу менеджменті жақсарту арқылы траншестоп IGBTS жоғары тиімділік пен өнімділікке ие, оларды заманауи қуатты конверсиялау жүйелері үшін тамаша таңдау жасайды.
Электроматтар, жаңартылатын энергия және өнеркәсіптік қозғалтқыш жетектері сияқты қосымшалар траншеялоптардың жетілдірілген Igbts-тің жетілдірілген мүмкіндіктерінен үлкен пайда алады, бұл жүйенің тиімділігі, операциялық шығындар және ұзақ компоненттер тірегі.
Jiangsu Donghay Semicontustor Co. Цзянсу сияқты компаниялар сияқты, LTD инновацияны жалғастырып, жартылай өткізгіш ерітінділермен қамтамасыз етуді жалғастыруда, траншеял тәрізді технологиялардың әсері өсуде. Тиімді және сенімді қуат түрлендіруді ұсына отырып, бұл жетістіктер тұрақты, энергияны үнемдейтін болашаққа жол ашуға көмектеседі.
