காட்சிகள்: 0 ஆசிரியர்: தள எடிட்டர் வெளியீட்டு நேரம்: 2025-02-12 தோற்றம்: தளம்
பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் என்பது நவீன தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு முக்கிய அம்சமாகும், இது தொழில்துறை இயந்திரங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள், மின்சார வாகனங்கள் (ஈ.வி.க்கள்) மற்றும் நுகர்வோர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் மின் ஆற்றலை மாற்றுவதற்கும் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் உதவுகிறது. பல சக்தி மாற்று அமைப்புகளில் ஒரு முக்கிய கூறு இன்சுலேட்டட் கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (IGBT) ஆகும். உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை திறமையாகக் கையாளும் திறன் காரணமாக பயன்பாடுகளை மாற்றுவதற்கு IGBT கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், அதிக செயல்திறன் மற்றும் சிறந்த செயல்திறனுக்கான கோரிக்கைகள் அதிகரிக்கும் போது, மேம்பட்ட IGBT தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சி அவசியம். இதுபோன்ற ஒரு கண்டுபிடிப்பு அகழி ஐ.ஜி.பி.டி ஆகும், இது பாரம்பரிய IGBT இன் சிறப்பு பதிப்பாகும், இது செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், இழப்புகளைக் குறைக்கவும், ஒட்டுமொத்த கணினி செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
இந்த கட்டுரையில், நாங்கள் ஒப்பிடுவோம் பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி வடிவமைப்புகளுக்கு அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம், செயல்திறன், செயல்திறன் மற்றும் முக்கிய அம்சங்களில் உள்ள வேறுபாடுகளை ஆராய்கிறது. இந்த காரணிகளை ஆராய்வதன் மூலம், அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் ஒரு முன்னேற்றத்தை எவ்வாறு பிரதிபலிக்கிறது என்பதையும், பல்வேறு பயன்பாடுகளில் இது ஏன் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதையும் நன்கு புரிந்துகொள்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளோம்.
விவரக்குறிப்புகளுக்குள் மூழ்குவதற்கு முன் அகழி ஐ.ஜி.பி.டி மற்றும் பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி வடிவமைப்புகள், ஐ.ஜி.பி.டி என்றால் என்ன, அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை முதலில் புரிந்துகொள்வோம். இன்சுலேட்டட் கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (ஐ.ஜி.பி.டி) என்பது ஒரு வகை குறைக்கடத்தி சாதனமாகும், இது இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FETS) இரண்டின் சிறந்த அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. மோட்டார் டிரைவ்கள், பவர் இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் பிற சக்தி மாற்று அமைப்புகள் போன்ற உயர் சக்தி பயன்பாடுகளில் IGBT கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
IGBT மூன்று முக்கிய முனையங்களைக் கொண்டுள்ளது: கலெக்டர், உமிழ்ப்பான் மற்றும் வாயில். ஒரு FET ஐப் போன்ற மின்சார புலத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் சேகரிப்பாளருக்கும் உமிழ்ப்பாளருக்கும் இடையிலான மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தை வாயில் கட்டுப்படுத்துகிறது. இருமுனை பண்புகள் அதிக மின்னோட்ட அளவைக் கையாள அனுமதிக்கின்றன, இது சக்தி மாறுதல் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
ஐ.ஜி.பி.டி சக்தியை மிகவும் திறமையான முறையில் மாற்ற பயன்படுகிறது, இது ஆற்றல்-மாற்ற அமைப்புகளில் ஒரு முக்கிய அங்கமாக அமைகிறது. பாரம்பரிய IGBT கள் பல ஆண்டுகளாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவற்றின் செயல்திறனையும் செயல்திறனையும் மேலும் மேம்படுத்த அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் போன்ற முன்னேற்றங்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
அகழி IGBT என்பது பாரம்பரிய IGBT இன் புதிய பதிப்பாகும், இது இன்ஃபினியன் தொழில்நுட்பங்களால் உருவாக்கப்பட்டது. அகழி IGBT இன் தனித்துவமான அம்சம் அதன் அகழி வாயில் வடிவமைப்பு ஆகும். இந்த வடிவமைப்பில், வாயிலுக்கும் நடத்தும் சேனலுக்கும் இடையிலான மின்சார புலக் கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்த குறைக்கடத்தி பொருளில் ஒரு குறுகிய அகழியை உருவாக்குவது அடங்கும். அகழி அமைப்பு குறைக்கப்பட்ட-மாநில மின்னழுத்த வீழ்ச்சி, குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை உள்ளிட்ட பல நன்மைகளை வழங்குகிறது.
அகழி கேட் கட்டமைப்பிற்கு கூடுதலாக, சாதனத்தின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்த மேம்பட்ட பொறித்தல் நுட்பங்கள் மற்றும் மேம்படுத்தல்களுடன் அகழி கேட் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பெரும்பாலும் கட்டமைக்கப்படுகிறது. அதிக செயல்திறன் மற்றும் குறைந்தபட்ச மின் இழப்பு முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு இந்த மேம்பாடுகள் குறிப்பாக முக்கியமானவை.
பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் உடன் அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் எவ்வாறு ஒப்பிடுகிறது என்பதைப் புரிந்து கொள்ள, ஐ.ஜி.பி.டி செயல்திறனின் பல முக்கிய அம்சங்களை நாம் ஆராய வேண்டும், அதாவது மாறுதல் இழப்புகள், கடத்தல் இழப்புகள், வெப்ப மேலாண்மை, தற்போதைய கையாளுதல் மற்றும் மின்னழுத்த திறன்கள்.
பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸை விட அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸின் மிக முக்கியமான நன்மைகளில் ஒன்று, மாறுதல் இழப்புகளைக் குறைக்கும் திறன். சாதனத்தின் ஆன் மற்றும் ஆஃப் நிலைகளுக்கு இடையிலான மாற்றத்தின் போது மாறுதல் இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன, ஏனெனில் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம் உடனடியாக மாறாது. இந்த இழப்புகள் ஆற்றல் சிதறலை ஏற்படுத்துகின்றன மற்றும் மின் மாற்றும் செயல்பாட்டில் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனைக் குறைக்கின்றன.
அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் ஒரு அகழி வாயில் கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, இது பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் உடன் ஒப்பிடும்போது வேகமான மாறுதல் வேகத்தை அனுமதிக்கிறது. அகழி வடிவமைப்பு IGBT ஐ மிகவும் திறமையாக மாற்ற உதவுகிறது, ஒவ்வொரு மாற்றத்தின் போதும் இழந்த ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. அதிக அதிர்வெண் மாறுதல் பயன்பாடுகளில் இது மிகவும் முக்கியமானது, அங்கு மாறுதல் இழப்புகளைக் குறைப்பது ஒட்டுமொத்த கணினி செயல்திறனை நேரடியாக மேம்படுத்துகிறது.
பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி வடிவமைப்புகளில், மெதுவான மாறுதல் பண்புகள் காரணமாக மாறுதல் இழப்புகள் அதிகம். கேட் கொள்ளளவு மற்றும் பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.களில் சார்ஜ் சேமிப்பு விளைவு ஆகியவை மெதுவாக மாறுவதற்கு காரணமாகின்றன, இது நீண்ட மாற்றம் நேரங்களுக்கும் அதிக ஆற்றல் இழப்புக்கும் வழிவகுக்கிறது. இந்த வரம்பு பாரம்பரிய IGBT களை வேகமாக மாறுதல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் குறைந்த செயல்திறன் மிக்கதாக ஆக்குகிறது.
கடத்தல் இழப்புகள் IGBT 'இல் ' நிலையில் இருக்கும்போது இழந்த ஆற்றலைக் குறிக்கிறது மற்றும் சாதனம் வழியாக தற்போதைய பாய்கிறது. இந்த இழப்புகள் IGBT இன் மாநில மின்னழுத்த வீழ்ச்சிக்கு விகிதாசாரமாகும். அதிக மாநில மின்னழுத்த வீழ்ச்சி, கடத்தல் இழப்புகள் அதிகம்.
இந்த விஷயத்தில் ட்ரென்ஃப்ஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸை விஞ்சிவிடும், ஏனெனில் அவற்றின் அகழி வாயில் அமைப்பு மாநிலத்தில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைக் குறைக்கிறது. இது குறைந்த கடத்தல் இழப்புகளை விளைவிக்கிறது, அதாவது குறைந்த இழப்புடன் சாதனம் மூலம் மின் ஆற்றல் அதிகம் பரவுகிறது. கடத்தல் இழப்புகளின் குறைப்பு மின் மாற்று அமைப்புகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் செயல்பாட்டின் போது உருவாகும் வெப்பத்தின் அளவைக் குறைக்கிறது.
பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸில், மேற்பரப்பு அடிப்படையிலான கேட் கட்டமைப்பின் காரணமாக ஆன்-ஸ்டேட் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அதிகமாக இருக்கும், இது கடத்தல் இழப்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இது செயல்திறனைக் குறைப்பது மட்டுமல்லாமல், அதிக வெப்ப உற்பத்தியை ஏற்படுத்துகிறது, சிறந்த வெப்ப மேலாண்மை தீர்வுகள் தேவைப்படுகின்றன.
சக்தி மின்னணுவியலில் பயனுள்ள வெப்ப மேலாண்மை முக்கியமானது, ஏனெனில் அதிக சக்தி அடர்த்தி செயல்பாட்டின் போது கணிசமான அளவு வெப்பத்தை உருவாக்கும். அதிகப்படியான வெப்பம் சாதன செயலிழப்பு, குறைக்கப்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் குறுகிய ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுக்கும்.
அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் மேம்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை திறன்களுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அகழி வாயில் வடிவமைப்பு சாதனம் முழுவதும் மின்சார புலத்தின் விநியோகத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம் வெப்ப சிதறல் செயல்முறையை மேம்படுத்துகிறது. இது ஒரு நிலையான இயக்க வெப்பநிலையை பராமரிக்கும் போது அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அதிக சக்தி அளவைக் கையாள அனுமதிக்கிறது.
பாரம்பரிய IGBT கள், மறுபுறம், குறைந்த திறமையான வெப்பச் சிதறலைக் கொண்டுள்ளன. பாரம்பரிய IGBT களில் அதிக மாநில மின்னழுத்த வீழ்ச்சி மற்றும் மாறுதல் இழப்புகள் அதிக வெப்ப உற்பத்தியை விளைவிக்கின்றன, இது வெப்ப மன அழுத்தத்திற்கும் அதிக வெப்பத்திற்கு வழிவகுக்கும்.
உகந்த அகழி கட்டமைப்பின் காரணமாக பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.க்களை விட அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அதிக நீரோட்டங்களைக் கையாளும் திறன் கொண்டது. இந்த வடிவமைப்பு சாதனத்திற்குள் சிறந்த தற்போதைய விநியோகத்தை அனுமதிக்கிறது, இது குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் சீரழிவை அனுபவிக்காமல் பெரிய நீரோட்டங்களைக் கையாள உதவுகிறது.
பாரம்பரிய IGBT களில், சாதனத்தின் கட்டமைப்பின் காரணமாக தற்போதைய கையாளுதல் மிகவும் குறைவாகவே உள்ளது. மின்னோட்டத்தின் விநியோகம் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட ஹாட் ஸ்பாட்களை ஏற்படுத்தும், இது காலப்போக்கில் தோல்வி அல்லது செயல்திறனைக் குறைக்க வழிவகுக்கும். அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் இந்த சிக்கலை மேலும் சீரான தற்போதைய கையாளுதலை வழங்குவதன் மூலம் இந்த சிக்கலை நீக்குகிறது, சாதனத்தின் ஒட்டுமொத்த வலிமையை மேம்படுத்துகிறது.
பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் உடன் ஒப்பிடும்போது அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அதிக மின்னழுத்த திறனைக் கொண்டுள்ளது. அகழி அமைப்பு சாதனத்தின் முறிவு மின்னழுத்தத்தை மேம்படுத்த உதவுகிறது, மேலும் செயல்திறனை சமரசம் செய்யாமல் அதிக மின்னழுத்தங்களைக் கையாள அனுமதிக்கிறது. உயர் மின்னழுத்த மதிப்பீடுகள் தேவைப்படும் உயர் சக்தி பயன்பாடுகளில் இது மிகவும் முக்கியமானது.
பாரம்பரிய IGBT கள் அதிக மின்னழுத்தங்களைக் கையாள முடியும், ஆனால் அதிக சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு வரும்போது அவை வரம்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, குறிப்பாக உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர் மின்னோட்டம் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் இருக்கும் சூழல்களில். மேம்பட்ட மின்னழுத்த கையாளுதல் திறன்களின் காரணமாக அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அத்தகைய பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.
ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மற்றும் செயல்திறனைப் பொறுத்தவரை, அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி வடிவமைப்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது. மாறுதல் மற்றும் கடத்தல் இழப்புகள் இரண்டையும் குறைப்பதன் மூலம், வெப்ப நிர்வாகத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலமும், சிறந்த தற்போதைய கையாளுதல் மற்றும் மின்னழுத்த திறன்களை செயல்படுத்துவதன் மூலமும், அகழிஸ்டாப் IGBT கள் மின் மாற்று அமைப்புகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. இது குறைந்த ஆற்றல் நுகர்வு, செயல்பாட்டு செலவுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் நீண்ட கால சாதனங்களை விளைவிக்கிறது.
பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸில், அதிக மாறுதல் மற்றும் கடத்தல் இழப்புகள், சிக்கலான வெப்ப மேலாண்மை தீர்வுகளின் தேவை மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட தற்போதைய கையாளுதல் திறன்கள் காரணமாக செயல்திறன் பெரும்பாலும் சமரசம் செய்யப்படுகிறது. பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி கள் பல ஆண்டுகளாக நம்பகமானவை மற்றும் பயனுள்ளதாக இருந்தபோதிலும், அவை நவீன, உயர் திறன் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் போன்ற உகந்ததாக இல்லை.
அதிக திறன், குறைக்கப்பட்ட வெப்ப உற்பத்தி மற்றும் அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்களில் சிறந்த செயல்திறன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ட்ரென்ஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் நன்கு பொருத்தமானது. இவை பின்வருமாறு:
மின்சார வாகனங்கள் (ஈ.வி.க்கள்) : எலக்ட்ரிக் மோட்டார்கள் ஓட்டுவதற்கு டி.சி.யிலிருந்து ஏ.சி.க்கு டி.சி. அவற்றின் உயர் செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள் நீண்ட பேட்டரி ஆயுள் மற்றும் மேம்பட்ட ஓட்டுநர் வரம்பிற்கு பங்களிக்கின்றன.
புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் : சூரிய மற்றும் காற்றாலை ஆற்றல் அமைப்புகளில், டி.சி.யை சோலார் பேனல்கள் அல்லது காற்றாலை விசையாழிகளிலிருந்து கட்டத்திற்கு ஏ.சி. அவற்றின் குறைந்த இழப்புகள் மற்றும் சிறந்த வெப்ப மேலாண்மை ஆகியவை இந்த அமைப்புகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
தொழில்துறை மோட்டார் டிரைவ்கள் : தொழில்துறை மோட்டார்கள் வேகத்தையும் முறுக்குவிசையையும் கட்டுப்படுத்த, ஒட்டுமொத்த கணினி செயல்திறனை மேம்படுத்துதல் மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு குறைத்தல் ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்த மோட்டார் டிரைவ்களில் அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
தடையற்ற மின்சாரம் (யுபிஎஸ்) : அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் யுபிஎஸ் அமைப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது, மாற்று செயல்பாட்டின் போது காப்பு சக்தி குறைந்தபட்ச ஆற்றல் இழப்பை வழங்குவதை உறுதி செய்கிறது.
பாரம்பரிய IGBT கள் , பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் போன்ற அதே அளவிலான செயல்திறன் தேவையில்லாத பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. அவை பொதுவாக இதில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
அடிப்படை தொழில்துறை மோட்டார் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள். மாறுதல் அதிர்வெண்கள் குறைவாக இருக்கும்
செயல்திறன் முக்கியமானது, ஆனால் உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் தேவையில்லை.
அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி வடிவமைப்புகளை விட குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. மாறுதல் இழப்புகள், கடத்தல் இழப்புகள் மற்றும் வெப்ப நிர்வாகத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம், அகழி ஐ.ஜி.பி.டி கள் சிறந்த செயல்திறனையும் செயல்திறனையும் வழங்குகின்றன, இது நவீன சக்தி மாற்று அமைப்புகளுக்கு சிறந்த தேர்வாக அமைகிறது.
மின்சார வாகனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி மற்றும் தொழில்துறை மோட்டார் இயக்கிகள் போன்ற பயன்பாடுகள் அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸின் மேம்பட்ட திறன்களிலிருந்து பெரிதும் பயனடைகின்றன, இது மேம்பட்ட கணினி செயல்திறன், குறைக்கப்பட்ட செயல்பாட்டு செலவுகள் மற்றும் நீண்ட கூறு ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுக்கிறது.
ஜியாங்சு டோங்காய் செமிகண்டக்டர் கோ போன்ற நிறுவனங்கள், லிமிடெட் தொடர்ந்து புதுமைப்படுத்தி அதிநவீன குறைக்கடத்தி தீர்வுகளை வழங்குவதால், அகழி ஐ.ஜி.பி.டி போன்ற தொழில்நுட்பங்களின் தாக்கம் தொடர்ந்து வளரும். மிகவும் திறமையான மற்றும் நம்பகமான சக்தி மாற்றத்தை வழங்குவதன் மூலம், இந்த முன்னேற்றங்கள் மிகவும் நிலையான, ஆற்றல் திறன் கொண்ட எதிர்காலத்திற்கு வழிவகுக்க உதவுகின்றன.