დაბრუნების ტექნოლოგიები დაბადებული დაბრუნების დიდი მხარეს დარწმუნებული შერეული სისტემები

1 ტექნიკური გამოწვევები

1.1 პარალელური დევისების სტაბილურობა
პრაქტიკაში, ერთი ელექტრონული ხელსაწყოს დენის ტაცების საშუალო სიმძლავრე შეზღუდულია. საჭირო დიდი დენის შესაძლებლობისთვის ხშირად პარალელურად შეერთებენ რამდენიმე ხელსაწყოს. თუმცა, ხელსაწყოებს შორის პარამეტრების განსხვავებები (როგორიცაა მცირე სხვაობები ჩართვის რეზისტანციაში და თავდასხმის ვოლტაჟში) შეიძლება გამოწვევოს დენის არასწორი დისტრიბუცია პარალელური რეჟიმისას. ჩართვის ტრანზიენტებისას პარასიტური ინდუქცია და კაპაციტანცია დამატებით გამოწვევს დენის ცვლილების სიჩქარეების არასწორს პარალელურ ხელსაწყოებს შორის, რაც უფრო დამატებით არძენებს დენის არასწორ დისტრიბუციას. თუ არ გადაიჭრება დროულად, ეს არასწორობა შეიძლება გამოწვევოს ზოგიერთი ხელსაწყოს გახურვა და განართულება დენის არასამართი დისტრიბუციის გამო, რაც შემდეგ შეიძლება შეამციროს სოლიდ-სტეიტ ცირკვიტ ბრეიკერის მომსახურების ხანგრძლივობა.

1.2 დაფიქსირების დელეი
დირექტი სისტემებში დაფიქსირების დენის მახასიათებლები ნაკლებად განსხვავდება ალტერნატიული სისტემებისგან და არ არის ნულოვანი კროსინგები, რომლებიც დაფიქსირების და დაწყვეტის დახმარებას უზრუნველყოფენ. ეს მოითხოვს სოლიდ-სტეიტ ცირკვიტ ბრეიკერების გამოყენებას მიკროსეკუნდის დონის დაფიქსირების ალგორითმებით დაფიქსირების და სწრაფი რეაქციის საშუალებით. ტრადიციული დაფიქსირების მეთოდები მოიცავს დიდ დელეის სწრაფად ცვლილებად დირექტი დენის დაფიქსირების დროს, რაც არ არის საკმარისი სწრაფი დაცვისთვის.

1.3 თეპლოგადატებისა და მოცულობის წინააღმდეგობა
მოდერნული ენერგიის სისტემების საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად სოლიდ-სტეიტ ცირკვიტ ბრეიკერების დიზაინი უნდა არის უფრო დიდი ენერგიის დამუშავების შესაძლებლობით შეზღუდული სივრცეში. თუმცა, უფრო დიდი ენერგიის სიმკვრივე იწვევს დრასტიული ზრდას თეპლოს შემოქმედებაში ელექტრონულ ხელსაწყოებში. არასაკმარისი თეპლოგადატება იწვევს ზედამეტ ტემპერატურას, რაც დეგრადირებს ხელსაწყოების მუშაობას და შეიძლება გამოწვევოს თეპლური გახურვა და ხელსაწყოების განართულება. ტრადიციული გამცირების ტექნიკები ცუდად მუშაობენ სიმკვრივით დიდი სოლიდ-სტეიტ ბრეიკერებისთვის. თუმცა, ხელის გამცირება უფრო ეფექტურია თეპლოგადატებისთვის, მაგრამ ეს ზრდის ხელსაწყოს ზომას და ღირებულებას. ამიტომ, როგორ გადაარჩინოს ეფექტური გამცირება და რაგონიული მოცულობის კონტროლი - სინერგიული ოპტიმიზაციის მისაღებად - რჩება საკლიების გამოწვევა სოლიდ-სტეიტ ცირკვიტ ბრეიკერის დიზაინში.

2 კლუჩნის ტექნოლოგიების კვლევა

2.1 ფართო ბერის ხელსაწყოების გამოყენების ტექნოლოგია
(1) SiC MOSFET-ის შერჩევა და დამატება
რამდენიმე ფართო ბერის ხელსაწყოს შორის, დაბალი ტაცის კარგი სიკვდილის მქონე SiC MOSFET-ები გამოირჩენენ სირთულეებით. მათ მუშაობის უფრო კარგი მომზადებისთვის მრავალ ხელსაწყოს პარალელურ გამოყენებაში გამოიყენება სიმეტრიული Direct Bonded Copper (DBC) განლაგება. ეს განლაგება ეფექტურად ამცირებს პარასიტურ ინდუქციას, რაც კრიტიკულია ხელსაწყოს ჩართვის მახასიათებლების უფრო კარგი მუშაობისთვის. ჩართვის დროს, განსაკუთრებით ჩართვის დროს, პარასიტური ინდუქცია და ხელსაწყოს კაპაციტანცია იწვევს გეიტის ვოლტაჟის ოსცილაციას. ექსპერიმენტული ტესტები გამოჩენილია, რომ სიმეტრიული DBC განლაგებით გეიტის ვოლტაჟის ჩართვის დროს შეიძლება კონტროლირება 5% ზე ნაკლებად. ეს არ მხოლოდ უფრო უზრუნველყოფს დინამიურ სტაბილურობას პარალელურ რეჟიმში, არამედ ასევე შემცირებს ვოლტაჟის არასწორი დისტრიბუციისგან გამომდინარე ხელსაწყოს დაზიანების რისკს.

(2) დინამიური დენის გაზომვის კონტროლი
პარალელური ხელსაწყოების დენის არასწორი დისტრიბუციის პრობლემის გადასარჩენად შემოდის კონტროლის სტრატეგია, რომელიც კომბინირებულია დენის გაზომვის ავტობუსით და ადაპტიური PI რეგულირებით. დენის გაზომვის ავტობუსი, ფიზიკური დონეზე თანამედროვე დენის დისტრიბუციის საბალანსო გზას თანამედროვე დენის დასაბამბას აძლევს. ამ საფუძველზე, ადაპტიური PI რეგულირების ალგორითმი დინამიურად ადარგებს თითოეული ხელსაწყოს დრაივის სიგნალებს დენის გაზომვის რეალური დროში, რაც უფრო ზუსტ დენის გაზომვის კონტროლს უზრუნველყოფს.

2.2 სწრაფი დაფიქსირება და დაწყვეტა
(1) დაფიქსირება გეიტის ვოლტაჟის ფუნქციაში
SiC MOSFET-ის შორტის ხარატერისტიკების ანალიზი გამოჩენილია, რომ შორტის დროს დრეინ-სორსის ვოლტაჟი (VDS) სწრაფად იზრდება 900V-მდე, ხოლო გეიტის ვოლტაჟი დრასტიულად დაიწურება სიჩქარით მეტი 10 V/ns. ეს ხარატერისტიკა გამოიყენება სწრაფი დაფიქსირების მიზნით, რომელიც შეიცავს დუბლი თRESHOLD კომპარატორის დიზაინს, რომელიც დაყრდნობით არის ორი დენის თRESHOLD: Ith1 = 500 A და Ith2 = 1.2 kA. როდესაც გამოზნექილი დენი გადააჭრის Ith1-ს, აქტივირდება პრელიმინარული განაცხადება; როდესაც გადააჭრის Ith2-ს, ეს ნიშნავს შორტის დაფიქსირებას. დიზაინირებული დეტექტორის სირბილი და სიგნალის დამუშავების ალგორითმი არის მხოლოდ 0.8 μs დელეი. ეს მეთოდი გადაარჩენს ტრადიციული მეთოდების რთული სიგნალის გადატრანსფორმებას და დამუშავებას, რომელიც გამოიყენებს SiC MOSFET-ის ბუნებრივ ელექტრონულ ხარატერისტიკებს, რაც დაზუსტებს დაფიქსირების დაზუსტებას.

(2) მრავალი მიზნის უნიკალი დაწყვეტის სტრატეგია
სოლიდ-სტეიტ ცირკვიტ ბრეიკერების მაღალი დენის დაწყვეტის მიზნით, დაწყვეტის დრო (Δt), ენერგიის აბსორბირება (EMOV) და დენის პიკი (Ipeak) არის დაყრდნობით მიზნები, რომლებიც უნიკალი პარტიკლის როის ალგორითმით უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნიკალი უნ......