د کم ډولټی دیسی کال سولید ستیټ سرکټ بریکرز له مهارتونو

1 تکنیکي چالندې

1.1 د دستگاهونو پراللي کارولو استحکام
د ورکړل شوي اعمالو کې، يو مخ لرونکي د الکترونيکي دستگاه د جرياني کچه نسبتاً محدود دي. د لوی جرياني اوږدوالۍ لپاره، معمولاً ډېرې دستگاهونه پراللي سره وصل کېږي. په هغه توګه، د دستگاهونو ترمنځ د پارامټرو تفاوتونه – مثلاً د روشنې راځئي او د حدی کوټې د خوښې تفاوتونه – د پراللي کارولو دوران د جرياني غیر مساوي توزیع ترسره کوي. د سویچینګ د لازوالۍ دوران، د پاراسیتي انډکټنس او کاپسیټنس د پراللي دستگاهونو ترمنځ د جرياني تغییراتو د نرخ تفاوتونه بیا د جرياني غیر مساويت ترسره کوي. په ګډه کې دا غیر مساويت د خوښې جرياني توپير له امله ځينې دستگاهونه د حرارتې له لوړې له امله فشلونه کوي، او د صلبې د سرکټ بریکر د عمرې پایلو کوي.

1.2 د عیب یافتنو د وختونو تاخیر
د DC نظامونو کې، د عیبي جرياني خصوصيات د AC نظامونو سره نورې مختلف دي، او د صفر کراسینګ پوائنټونه کوم چې د عیب یافتنو او قطع کولو کې کمک کوي نشته. دا د صلبې د سرکټ بریکر ته د میکروثانیه لیول د عیب یافتنو الګوریتمونه کارولو پرېښودل کوي ترڅو د عیبونو د دقیق شناسې او سریع واکنش وکړي. د سنتيکي د عیب یافتنو طرائق په دې چې د DC عیبي جرياني سره د سریع تغییراتو سره د وختونو تاخیر ترسره کوي، او د دې چې د سریع حفاظت د منځپانګې پرېښودل نشي.

1.3 د حرارتې پرېښودل او حجم ترمنځ د ګډه
د نوی د اوږدې د برقې نظامونو د لوی طاقتې چپې ته د صلبې د سرکټ بریکر د ډیزاین کې د لوی طاقتې چپې ته د محدود فضا کې د وړاندې کولو ضروري دي. په هغه توګه، لوی طاقتې چپې د الکترونيکي دستگاهونو د حرارتې پرېښودل ترسره کوي. د حرارتې پرېښودل د غیر کافي ترسره کولو له امله د حرارتې زیاتولو له امله د دستگاهونو د کارولو کیفیت ترسره کوي او د حرارتې ګډه ته د ګډه رسیدل او د تجهیزاتو د فشلونه کوي. د سنتيکي د خنکولو طرائق په دې چې د لوی طاقتې چپې د صلبې د سرکټ بریکر سره خراب کارول کوي. ځکه د مایع خنکولو د حرارتې پرېښودل د کارولو کیفیت بیا کوي، مګر دا د تجهیزاتو د حجم او بلګانونو د زیاتولو ته اړتیا لري. په هغه توګه، د کارولو کیفیت د خنکولو ته د معقول حجم ترمنځ د ګډه ترسره کولو – د همکاري ترسره کولو – همچنان د صلبې د سرکټ بریکر د ډیزاین کې د ګډه چالندې دی.

2 کلیدي تکنالوژۍ پوهونه

2.1 د ویډ-بنډګه دستگاهونو کارولو تکنالوژۍ
(1) SiC MOSFET ټیکنالوژۍ او پکیج کول
د مختلفو ویډ-بنډګه دستگاهونو ترمنځ، SiC MOSFETs د کم مخلوطیت لرونکي د ډېرې مزیتونه لري. د دې د کارولو کیفیت د ډېرې دستگاهونو پراللي کارولو کې د وړاندې کولو لپاره، د سمیټریکل دیکټ بانډد کوپر (DBC) ټیکنالوژۍ کارول کېږي. دا ټیکنالوژۍ د پاراسیتي انډکټنس د کم کولو ته موخه کوي، چې د دستگاهونو د سویچینګ خصوصياتو ته د مهم رول لري. د سویچینګ دوران، خاصه د بندولو دوران، د پاراسیتي انډکټنس او د دستگاه د کاپسیټنس ترمنځ د تاثیر د ګیټ ولټیج د ګډه کوي. د آزمایښتیو نتیجانه دا نښه کوي چې د سمیټریکل DBC ټیکنالوژۍ کې د ګیټ ولټیج د ګډه کې د ګډه کې د 5% څخه کمه کوي. دا د پراللي کارولو دوران د دینامیکي استحکام د وړاندې کولو ته د ګډه کوي او د ولټیج د ګډه کې د دستگاه د خرابولو خطر د کم کولو ته د ګډه کوي.

(2) د دینامیکي جرياني شریکولو کنټرول
د پراللي دستگاهونو ترمنځ د جرياني غیر مساويت د چالندې حلولو لپاره، د جرياني شریکولو باس لرونکي او د اډاپټیو PI تنظیم کولو کنټرول استراتیژۍ معرفي شوي. د جرياني شریکولو باس، د یو یوژنی ټاکلیکي ډیزاین سره، د هر پراللي شاخه کې د مساوي جرياني توزیع د راه ښه کوي. دا په اساس کې، د اډاپټیو PI تنظیم کولو الګوریتم د هر دستگاه د ډرایو سیګنالونو د دینامیکي تنظیم کولو ته د ژمنځي د شاخې جرياني د ژمنځي د ګډه کوي، د ډېر دقیق جرياني شریکولو کنټرول ترسره کوي.

2.2 سریع د عیب یافتنو او قطع کولو تکنالوژۍ
(1) د ګیټ ولټیج پرېښودل په اساس د عیب یافتنو
SiC MOSFET د کورټ سرکټ خصوصياتو د یادولو په توګه، د کورټ سرکټ عیب دوران د دراین-سورس ولټیج (VDS) د 900V ترسره کوي او د ګیټ ولټیج د ګډه کې د ګډه کې د 10 V/ns څخه لوړ د سلوې کې د ګډه کوي. دا خصوصیت د ګډه کولو لپاره، د دوو ټولنه ټولنه ډیزاین شوی، د یو ټولنه ټولنه Ith1 = 500 A او Ith2 = 1.2 kA. د یافتې جرياني د Ith1 څخه لوړه ده، د اولیه یوازې ترسره کوي؛ د Ith2 څخه لوړه ده، د کورټ سرکټ عیب د تصدیق شوي ترسره کوي. د ډیزاین شوي د یافتنو د چپې او سیګنال پروسېس کولو الګوریتم 0.8 μs د یافتنو د وخت ترسره کوي. دا د ګډه کولو لپاره د سنتيکي طرائقو د پیچلي سیګنال تبدیل کولو او پروسېس کولو له امله د SiC MOSFET د ذاتي الکترونيکي خصوصياتو کارولو ته د ګډه کوي، د عیب یافتنو د دقت ډېر وړاندې کوي.

(2) د ډېرې اهدافو د وړاندې کولو قطع کولو استراتیژۍ
د صلبې د سرکټ بریکر ته د لوی کارولو کیفیت د عیب قطع کولو لپاره، د قطع کولو د وخت (Δt)، د انرژي جذب (EMOV)، او د تیز جرياني (Ipeak) د اهدافو تابعونه د ډېرې اهدافو د چپې سواره (MOPSO) الګوریتم سره وړاندې کیږي. کمتر قطع کولو د وخت د سیستم تجهیزاتو لپاره بهتر حفاظت کوي؛ د انرژي جذب د محافظت کولو تجهیزاتو لپاره د MOVs د انتخاب او عمرې تاثیر لري؛ د تیز جرياني د زیاتولو د ګډه کوي د تجهیزاتو د نرمال کارولو د تاثیر لري.

د MOPSO د ډېرې تکرارونو په توګه، د وړاندې کولو پارامټرې د ټولنه کیږي: د جرياني محدود کولو انډکټر LB = 15 μH او MOV د ولټیج محدود کولو ضریب γ = 1.8. د دې وړاندې کولو پارامټرې کارولو په توګه، د قطع کولو د وخت د 73.5 μs ترسره کیږي او د ماکسیمم جرياني د 526 A ترسره کیږي. د دې وړاندې کولو ترسره کولو ترسره کولو ته د ګډه کولو لپاره، د TOPSIS د ګډه کولو طریقه د ګډه کولو څخه او د ګډه کولو ترسره کولو ترسره کولو ترسره کوي. د ګډه کولو ترسره کولو ترسره کولو ترسره کولو ترسره کوي د قطع کولو د وخت، د انرژي جذب، او د تیز جرياني د ګډه کولو ترسره کولو ترسره کوي، د کلی کارولو کیفیت د ډېر وړاندې کوي او د ګډه کولو لپاره د ګډه کولو ترسره کولو ترسره کوي د صلبې د سرکټ بریکر د ګډه کولو ترسره کولو ترسره کولو ترسره کوي.

2.3 د لوی استحکام د مکانيکي ساختار ډیزاین
(1) د دائمي مغنیټي ایزولیټر سویچ
د صلبې د سرکټ بریکر د استحکام او استقرار د وړاندې کولو لپاره، د دائمي مغنیټي ایزولیټر سویچ د دوو حالتی دائمي مغنیټي مکانیزم سره ډیزاین شوی. دا ساختار کې، د بندولو او کېدونو د نگهدارې کار د دائمي مغنیټونو ته د ګډه کوي، او د کویل د ځینې لحظې کې د انرژي کېږي. دا د سنتيکي الکتروماغنیټيکي ایزولیټر سویچونو ته د ګډه کوي د ګډه کوي د ګډه کوي د ګډه کوي. د Adams د دینامیکي سیمولیشن یادولو په توګه، د دې دائمي مغنیټي ایزولیټر سویچ د مکانيکي عمر د یو میلیون عملياتونو څخه زیات دی، او د تماس د جلاولو د سرعت 3 m/s دی. د لوی تماس د جلاولو د سرعت د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د دې د د......