SST अतिरिक्त विद्युत और कूलिंग प्रणालीमा डिजाइन चुनौतिहरू
ठोस अवस्थामा ट्रान्सफार्मर (SST) डिझाइनमा दुई महत्वपूर्ण र चुनौतीपूर्ण उपप्रणालीहरू
सहायक विद्युत सप्लाई र तापीय प्रबंधन प्रणाली।
यद्यपि यी प्रणालीहरू मुख्य विद्युत रूपांतरणमा बिलग्द भाग लिन्छन्, यीले मुख्य सर्किटको स्थिर र विश्वसनीय संचालनको लागि "जीवनरेखा" र "रक्षक" काम गर्छन्।
सहायक विद्युत सप्लाई: प्रणालीको "हृदयप्रेरक"
सहायक विद्युत सप्लाईले पूरा ठोस अवस्थामा ट्रान्सफार्मरको "ब्रेन" र "न्यान" लाई विद्युत प्रदान गर्छ। यसको विश्वसनीयता तथ्याङ्क ले प्रणालीले सामान्य रूपमा संचालन गर्न सक्छ कि सक्दैन भन्ने निर्धारण गर्छ।
I. मुख्य चुनौतीहरू
उच्च वोल्टेज अलगाव: यो उच्च वोल्टेज फाल्ट भागबाट विद्युत निकाल्नुपर्छ र प्राथमिक फाल्टमा नियंत्रण र ड्राइवर सर्किटलाई विद्युत प्रदान गर्नुपर्छ, यसको लागि विद्युत मॉड्यूलमा अत्यधिक विद्युत अलगाव क्षमता हुनुपर्छ।
अवरोधकता: मुख्य विद्युत सर्किटको उच्च आवृत्तिको स्विचिङ (दहाँको दहाँको लामो र साइको लामो) ले ठूलो वोल्टेज अक्षिप्त (dv/dt) र विद्युत चुम्बकीय अवरोध (EMI) उत्पन्न गर्छ। सहायक विद्युत सप्लाईले यस दुष्परिस्थितिमा स्थिर आउटपुट बनाए राख्नुपर्छ।
बहुविध, निश्चित आउटपुट:
गेट ड्राइवर विद्युत: प्रत्येक विद्युत स्विच (जस्तै, SiC MOSFETs) को गेट ड्राइवरलाई अलग विद्युत प्रदान गर्छ। प्रत्येक आउटपुटलाई स्वतंत्र र अलग राख्नुपर्छ जुन अवरोध गर्न जसले शूट-थ्रू दोष उत्पन्न गर्न सक्छ।
नियंत्रण बोर्ड विद्युत: डिजिटल नियंत्रक (DSP/FPGA), सेन्सर, र संचार सर्किटलाई विद्युत प्रदान गर्छ, यसको लागि शुद्ध, निम्न शोर विद्युत आवश्यक छ।
II. सामान्य विद्युत निकाल्ने र डिझाइन दृष्टिकोणहरू
उच्च वोल्टेज विद्युत निकाल्न: अलगाव गरिएको स्विचिङ विद्युत सप्लाई (जस्तै, फ्लाइबैक कन्वर्टर) प्रयोग गरी उच्च वोल्टेज इनपुटबाट ऊर्जा निकाल्नुपर्छ। यो तकनीकी रूपमा सबैभन्दा चुनौतीपूर्ण भाग र विशेष डिझाइन आवश्यक छ।
बहुआउटपुट अलगाव डीसी-डीसी मॉड्यूलहरू: प्रारंभिक अलगाव विद्युत स्रोत प्राप्त गर्ने बाद, अतिरिक्त आवश्यक अलगाव वोल्टेज उत्पन्न गर्न बहुआउटपुट अलगाव डीसी-डीसी मॉड्यूलहरू प्रयोग गरिन्छ।
अधिकता डिझाइन: अत्यधिक विश्वसनीय अनुप्रयोगमा, सहायक विद्युत सप्लाईलाई अधिकता डिझाइन गरिन सक्छ जसले मुख्य विफलतामा सुरक्षित बन्द वा बैकअप सप्लाईसँग निर्बाध रूपमा स्विच गर्न सक्छ।
तापीय प्रबंधन प्रणाली: प्रणालीको "हवाको शीतलक"
तापीय प्रबंधन प्रणालीले SSTको विद्युत घनत्व, आउटपुट क्षमता, र जीवनकाल निर्धारण गर्छ।
यो बढी महत्वपूर्ण किन?
अत्यधिक विद्युत घनत्व: विशाल लाइन आवृत्तिको ट्रान्सफार्मरहरूलाई बदल्दा, SSTहरूले ऊर्जा धेरै छोटो विद्युत मॉड्यूलहरूमा सान्द्रित गर्छ, यसले ताप फ्लक्स (प्रति एकाइ क्षेत्रफलमा उत्पन्न भएको ताप)मा तेजीले वृद्धि ल्याउँछ।
सेमीकंडक्टर डिभाइसहरूको ताप संवेदनशीलता: यद्यपि SiC/GaN विद्युत डिभाइसहरूले उच्च दक्षता प्रदान गर्छ, यीहरूको जंक्शन ताप लिमिट (सामान्यतया 175°C वा त्यो नीचे) अत्यधिक खड्डो छ। अतिताप ले दक्षता घटाउँछ, विश्वसनीयता घटाउँछ, वा निर्धारित विफलता ल्याउँछ।
दक्षतामा सीधा प्रभाव: निकृष्ट ताप निकासी ले चिप जंक्शन ताप बढाउँछ, यसले ओन-स्टेट रिझिस्टेन्स बढाउँछ, यसले लागात बढाउँछ—यो एक दुष्ट चक्र बनाउँछ।
III. शीतलन विधिहरूको प्रकारहरू
