அகழி IGBT தொழில்நுட்பத்தைப் புரிந்துகொள்வது: முக்கிய அம்சங்கள் மற்றும் நன்மைகள்

பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் உலகம் கடந்த சில தசாப்தங்களில் மிகப்பெரிய முன்னேற்றங்களைக் கண்டது, பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் திறமையான, நம்பகமான மற்றும் செலவு குறைந்த கூறுகள் வெளிவருகின்றன. இந்த துறையில் இதுபோன்ற ஒரு கண்டுபிடிப்பு அகழிஸ்டாப் இன்சுலேட்டட் கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (IGBT) ஆகும். இந்த சாதனங்கள் பல தொழில்களில், குறிப்பாக மின்சார வாகனங்கள் (ஈ.வி), தொழில்துறை இயக்கிகள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் மற்றும் பலவற்றில் அதிக சக்தி வாய்ந்த பயன்பாடுகளில் மின்சாரம் மாற்றப்பட்டு கட்டுப்படுத்தப்படும் விதத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன. இந்த கட்டுரையில், முக்கிய அம்சங்களையும் நன்மைகளையும் ஆராய்வோம் அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம், நவீன சக்தி மின்னணுவியலில் அதன் முக்கியத்துவத்தைப் பற்றிய விரிவான புரிதலை வழங்குகிறது.

IGBT என்றால் என்ன?

அகழி IGBT இன் பிரத்தியேகங்களுக்குள் மூழ்குவதற்கு முன், ஒரு காப்பிடப்பட்ட கேட் இருமுனை டிரான்சிஸ்டர் (IGBT) என்ன, அது எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

ஒரு IGBT என்பது ஒரு குறைக்கடத்தி சாதனமாகும், இது இருமுனை டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்கள் (FETS) இரண்டின் சிறந்த அம்சங்களை ஒருங்கிணைக்கிறது. ஒரு டிரான்சிஸ்டரைப் போலவே, இது மின் சமிக்ஞைகளை ஆன் மற்றும் ஆஃப் சுவாசிக்க முடியும், இது சக்தி மாற்றம் மற்றும் மாறுதல் பயன்பாடுகளில் ஒரு முக்கிய அங்கமாக அமைகிறது. மோட்டார் டிரைவ்கள், மின்சாரம் மற்றும் இன்வெர்ட்டர்கள் போன்ற உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை திறம்பட மாற்ற வேண்டிய அமைப்புகளில் இது முதன்மையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

IGBT ஒரு வாயிலைக் கொண்டுள்ளது, இது மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது, இது விரைவாகவும் திறமையாகவும் மாற அனுமதிக்கிறது. வாயிலுக்கு மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​IGBT இயங்கும், இது மின்னோட்டத்தை சேகரிப்பாளரிடமிருந்து உமிழ்ப்பவருக்கு பாய அனுமதிக்கிறது. எந்த மின்னழுத்தமும் பயன்படுத்தப்படாதபோது, ​​சாதனம் அணைக்கப்படுவதைத் தடுக்கிறது. IGBT அதன் உயர் செயல்திறன் மற்றும் குறைந்த மாறுதல் இழப்புகளுக்கு மிகவும் மதிப்புள்ளது, இது அதிக சக்தி தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

அகழி IGBT தொழில்நுட்பம் என்றால் என்ன?

ட்ரஞ்ச்ஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி என்பது முன்னணி குறைக்கடத்தி உற்பத்தியாளர்களில் ஒருவரான இன்ஃபினியன் டெக்னாலஜிஸால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு மேம்பட்ட ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பமாகும். 'அகழிஸ்டாப் ' என்ற சொல் இந்த ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி நுட்பத்தைக் குறிக்கிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் ஒரு அகழி வாயில் கட்டமைப்பை உள்ளடக்கியது, இது செயல்திறன், மாறுதல் வேகம் மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் IGBT இன் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.

பாரம்பரிய IGBT களில், வாயில் பொதுவாக குறைக்கடத்தி பொருளின் மேற்பரப்பில் வைக்கப்படுகிறது, இது அதிகரித்த இழப்புகள் மற்றும் வெப்ப உற்பத்தி காரணமாக செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்தலாம். மறுபுறம், அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி ஒரு அகழி வடிவ வாயில் கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, இது மின்சார புலத்தை சிறப்பாகக் கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது மற்றும் கடத்தல் இழப்புகள் மற்றும் மாறுதல் இழப்புகளைக் குறைக்கிறது.

அகழி IGBT தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய அம்சங்கள்

அகழி வாயில் அமைப்பு

அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸின் மிக முக்கியமான அம்சம் அகழி வாயில் அமைப்பு ஆகும், இது குறைக்கடத்தி பொருளில் குறுகிய, ஆழமான அகழிகளை பொறிப்பதை உள்ளடக்கியது. இந்த வடிவமைப்பு வாயிலுக்கும் நடத்தும் சேனலுக்கும் இடையிலான தூரத்தை குறைக்கிறது, இது மாறுதல் செயல்முறையின் மீது மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது.

அகழி வாயில் அமைப்பு குறைந்த ஆன்-ஸ்டேட் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை செயல்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக செயல்பாட்டின் போது மின் இழப்புகள் குறைகின்றன. செயல்திறன் மிக முக்கியமானதாக இருக்கும் உயர் சக்தி பயன்பாடுகளில் இந்த அம்சம் குறிப்பாக மதிப்புமிக்கது.

குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள்

அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய நன்மைகளில் ஒன்று, குறைந்த மாறுதல் இழப்புகளை அடைவதற்கான அதன் திறன். டிரான்சிஸ்டரின் ஆன் மற்றும் ஆஃப் மாநிலங்களுக்கு இடையிலான மாற்றத்தின் போது மாறுதல் இழப்புகள் ஏற்படுகின்றன. பாரம்பரிய IGBT வடிவமைப்புகள் குறிப்பிடத்தக்க மாறுதல் இழப்புகளால் பாதிக்கப்படலாம், குறிப்பாக அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்களில்.

இருப்பினும், கேட் கட்டமைப்பு மற்றும் உள் கூறுகளை மேம்படுத்துவதன் மூலம் இந்த இழப்புகளைக் குறைக்க அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது விரைவான மாறுதல் நேரங்களுக்கு விளைகிறது, இது சாதனம் மிகவும் திறமையாகவும் குறைந்த வெப்ப உற்பத்தியுடனும் செயல்பட அனுமதிக்கிறது.

மேம்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை

சக்தி மின்னணுவியலில் வெப்ப மேலாண்மை மிக முக்கியமான சவால்களில் ஒன்றாகும். ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் போன்ற மின் சாதனங்கள் இயங்கும்போது, ​​அவை வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, அவை அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் நீண்ட ஆயுளைப் பாதிக்கும். சாதனத்தின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனை பராமரிக்க திறமையான வெப்ப மேலாண்மை அவசியம்.

அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அவற்றின் உகந்த வடிவமைப்பு காரணமாக வெப்ப நிர்வாகத்தில் சிறந்து விளங்குகிறது. அகழி வாயில் அமைப்பு மின் இழப்புகளைக் குறைக்க உதவுகிறது, இது நேரடியாக வெப்ப உற்பத்திக்கு மொழிபெயர்க்கிறது. கூடுதலாக, தொழில்நுட்பம் சிறந்த வெப்பச் சிதறல் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறன் Y ஐ அனுமதிக்கிறது , அதிக சுமை நிலைமைகளின் கீழ் கூட ஐ.ஜி.பி.டி பாதுகாப்பான இயக்க வெப்பநிலையில் இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது.

உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய மதிப்பீடுகள்

அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அதிக மின்னழுத்தங்களையும் நீரோட்டங்களையும் எளிதில் கையாள வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அவை பொதுவாக 1,700 வி அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின்னழுத்தங்களுக்கு மதிப்பிடப்படுகின்றன, இது பரந்த அளவிலான பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக இருக்கும். உயர் மின்னழுத்த சகிப்புத்தன்மை மற்றும் குறைந்த-மாநில மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் கலவையானது, அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி கள் கோரும் சூழல்களில் கூட திறமையாக செயல்பட முடியும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

இந்த திறன் அகழி இட ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸை மின்சார வாகனங்கள் (ஈ.வி.

சக்தி மாற்றத்தில் மேம்பட்ட செயல்திறன்

தொழில்துறை இயந்திரங்கள் முதல் புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி பயன்பாடுகள் வரை பல அமைப்புகளில் சக்தி மாற்றம் ஒரு முக்கியமான செயல்பாடாகும். இந்த செயல்பாட்டில், மின் ஆற்றல் ஒரு வடிவத்திலிருந்து மற்றொரு வடிவத்திற்கு மாற்றப்படுகிறது, அதாவது டி.சி.யை ஏ.சி.க்கு மாற்றுவது அல்லது மின்னழுத்த அளவை சரிசெய்தல்.

கடத்தல் இழப்புகளைக் குறைப்பதன் மூலமும், இழப்புகளை மாற்றுவதன் மூலமும் மின் மாற்று அமைப்புகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்த அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் உதவுகிறது. இந்த மேம்பாடுகளுடன், அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி கள் மிகவும் திறமையான இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் மின்சார விநியோகங்களுக்கு பங்களிக்கக்கூடும், ஆற்றல் திறம்பட பயன்படுத்தப்படுவதையும் கழிவுகள் குறைக்கப்படுவதையும் உறுதி செய்கிறது.

சிறந்த எழுச்சி மற்றும் குறுகிய சுற்று திறன்

அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி கள் அதிகரிப்பு கையாளுதல் மற்றும் குறுகிய சுற்று பாதுகாப்புக்கு வரும்போது திறன்களைக் கொண்டுள்ளன. இந்த சாதனங்கள் அதிக எழுச்சி நீரோட்டங்களைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இது எதிர்பாராத மின் கூர்முனைகள் அல்லது குறுகிய சுற்றுகளின் போது சக்தி மின்னணுவியல் பாதுகாக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது. இது IGBT பயன்படுத்தப்படும் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது.

அகழி IGBT தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைகள்

அதிகரித்த செயல்திறன்

முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் மாறுதல் மற்றும் கடத்தல் இழப்புகளை கணிசமாகக் குறைக்கிறது, இது பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது மிகவும் திறமையாக அமைகிறது. குறைக்கப்பட்ட மின் இழப்புகள் குறைந்த எரிசக்தி நுகர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது செயல்பாட்டு செலவுகளைக் குறைப்பதற்கும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கும் நோக்கமாகக் கொண்ட தொழில்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க நன்மை.

வேகமான மாறுதல் நேரங்கள்

அகழி வாயில் அமைப்பு விரைவான மாறுதல் நேரங்களை அனுமதிக்கிறது, இது உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் முக்கியமானது. வேகமாக மாறுதல் செயல்பாட்டின் போது உருவாகும் வெப்பத்தை குறைக்கிறது மற்றும் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

சிறிய மற்றும் மிகவும் சிறிய வடிவமைப்புகள்

குறைக்கப்பட்ட மின் இழப்புகள் மற்றும் மிகவும் திறமையான வெப்பச் சிதறலுடன், அகழி IGBT கள் சக்தி மின்னணுவியலில் சிறிய மற்றும் அதிக சிறிய வடிவமைப்புகளை அனுமதிக்கின்றன. மின்சார வாகனங்கள் போன்ற பயன்பாடுகளில் இது குறிப்பாக நன்மை பயக்கும், அங்கு இடமும் எடை பிரீமியத்தில் இருக்கும்.

மேம்படுத்தப்பட்ட நம்பகத்தன்மை மற்றும் ஆயுள்

மேம்பட்ட வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் எழுச்சி நீரோட்டங்களின் சிறந்த கையாளுதல் ஆகியவை அகழிஸ்டாப் IgBT களை மிகவும் நம்பகமானதாகவும் நீடித்ததாகவும் ஆக்குகின்றன. இது குறைவான முறிவுகள், குறைந்த பராமரிப்பு செலவுகள் மற்றும் இந்த கூறுகளைப் பயன்படுத்தும் சாதனங்களுக்கான நீண்ட ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை மொழிபெயர்க்கிறது.

நீண்ட காலத்திற்கு செலவு-செயல்திறன்

பாரம்பரிய ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் உடன் ஒப்பிடும்போது அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் அதிக ஆரம்ப செலவைக் கொண்டிருக்கலாம் என்றாலும், நீண்டகால நன்மைகள் ஆரம்ப முதலீட்டை விட அதிகமாக உள்ளன. எரிசக்தி நுகர்வு குறைப்பு, நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் பராமரிப்புக்கான தேவை குறைவு ஆகியவை அகழி ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ்ஸை நீண்ட காலத்திற்கு செலவு குறைந்த தீர்வாக ஆக்குகின்றன.

வெவ்வேறு பயன்பாடுகளில் பல்துறை

அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் மிகவும் பல்துறை மற்றும் மின்சார வாகனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி, தொழில்துறை மோட்டார் டிரைவ்கள் மற்றும் பலவற்றை உள்ளடக்கிய பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படலாம். அதிக மின்னழுத்தங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்களைக் கையாளும் அதன் திறன், அதன் செயல்திறனுடன் இணைந்து, பல துறைகளில் உள்ள மாறுபட்ட பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

அகழி IGBT தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள்

அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவற்றுள்:

மின்சார வாகனங்கள் (ஈ.வி.க்கள்) : அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் ஈ.வி. அகழி ஐ.ஜி.பி.டி களின் உயர் செயல்திறன் மற்றும் விரைவான மாறுதல் பண்புகள் ஈ.வி.க்களின் செயல்திறனை மேம்படுத்துகின்றன, ஓட்டுநர் வரம்பை அதிகரிக்கின்றன, ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் நுகர்வு குறைகின்றன.

புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் : சூரிய மற்றும் காற்றாலை ஆற்றல் அமைப்புகளில், சோலார் பேனல்கள் அல்லது காற்றாலை விசையாழிகளால் உருவாக்கப்படும் டிசி சக்தியை ஏசி சக்தியாக மாற்ற இன்வெர்ட்டர்களில் அகழி ஐ.ஜி.பி.டி கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை வீடுகள் அல்லது வணிகங்களால் பயன்படுத்தப்படலாம். புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் இந்த சாதனங்களின் மேம்பட்ட செயல்திறன் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

தொழில்துறை மோட்டார் டிரைவ்கள் : மோட்டார்கள் வேகத்தையும் முறுக்குவிசையையும் கட்டுப்படுத்த தொழில்துறை மோட்டார் டிரைவ்களில் அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அவற்றின் குறைந்த மாறுதல் இழப்புகள் மற்றும் அதிக செயல்திறன் ஆகியவை உற்பத்தி ஆலைகள், எச்.வி.ஐ.சி அமைப்புகள் மற்றும் ரோபாட்டிக்ஸ் ஆகியவற்றில் மின்சார மோட்டார்கள் ஓட்டுவதற்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

மின்சாரம் : மின்சார விநியோகத்தில், மின் ஆற்றலை தேவையான மின்னழுத்த நிலைகளுக்கு கட்டுப்படுத்தவும் மாற்றவும் அகழிஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி.எஸ் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நிலையான மற்றும் நிலையான மின் விநியோகத்தை உறுதி செய்வதில் அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மை அவசியம்.

முடிவு

ட்ரென்ஃப்ஸ்டாப் ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் ஒரு விளையாட்டு மாற்றியாக உருவெடுத்துள்ளது, செயல்திறன், வெப்ப மேலாண்மை, மாறுதல் வேகம் மற்றும் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் ஏராளமான நன்மைகளை வழங்குகிறது. மின்சார வாகனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி அமைப்புகள் அல்லது தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் இருந்தாலும், அகழி ஐ.ஜி.பி.டி கள் ஆற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும், செயல்பாட்டு செலவுகளைக் குறைப்பதிலும், சக்தி மின்னணுவியலின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துவதிலும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

தொழில்கள் மிகவும் திறமையான மற்றும் நிலையான தீர்வுகளைத் தொடர்ந்து கொண்டு வருவதால், அகழி ஐ.ஜி.பி.டி தொழில்நுட்பம் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் கண்டுபிடிப்புகளில் முன்னணியில் இருக்கும், இது எதிர்காலத்திற்கான அதிக சக்திவாய்ந்த, திறமையான மற்றும் நம்பகமான அமைப்புகளை செயல்படுத்துகிறது.