ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ: ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਵਿਚਾਰਧਾਰਾ
ਸਾਲਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ: ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ
ਇਹ ਰਿਪੋਰਟ ETH Zurich ਵਿੱਚ ਪਾਵਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕ ਸਿਸਟਮਜ਼ ਲੈਬੋਰੇਟਰੀ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਤ ਟਿਊਟੋਰਿਆਲਾਂ 'ਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹੈ, ਜੋ ਸਾਲਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (SST) ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਬਾਰੇ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਰਿਪੋਰਟ SSTs ਦੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਅਤੇ ਪਾਰੰਪਰਿਕ ਲਾਈਨ-ਫਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ (LFTs) ਉੱਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਕ੍ਰਾਂਤੀਕਾਰੀ ਫਾਇਦਿਆਂ ਨੂੰ ਵੇਰਵੇ ਨਾਲ ਸਮਝਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਮੁੱਖ ਤਕਨੀਕਾਂ, ਟੋਪੋਲੋਜੀਆਂ, ਉਦਯੋਗਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦਾ ਵਿਵਸਥਿਤ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਮੁੱਖ ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਖੋਜ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਨੂੰ ਵਿਸਥਾਰ ਨਾਲ ਖੋਜਦੀ ਹੈ। SSTs ਨੂੰ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਸਮਾਰਟ ਗਰਿੱਡਾਂ, ਨਵਿਆਊ ਊਰਜਾ ਏਕੀਕਰਨ, ਡਾਟਾ ਸੈਂਟਰਾਂ ਅਤੇ ਆਵਾਜਾਈ ਦੇ ਬਿਜਲੀਕਰਨ ਲਈ ਮੁੱਖ ਸਹਾਇਕ ਤਕਨੀਕਾਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
1. ਪਰਿਚੈ: SST ਦੀਆਂ ਮੂਲ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਅਤੇ ਮੁੱਖ ਪ੍ਰੇਰਣਾਵਾਂ
1.1 ਪਾਰੰਪਰਿਕ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ
ਪਾਰੰਪਰਿਕ ਲਾਈਨ-ਫਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (50/60 Hz), ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਹੁਤ ਕੁਸ਼ਲ, ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਅਤੇ ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹਨ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਅੰਤਰਨਿਹਿਤ ਸੀਮਾਵਾਂ ਹਨ:
ਵੱਡਾ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਭਾਰ: ਘੱਟ ਫਰੀਕੁਐਂਸੀ ਕਾਰਜ ਨੂੰ ਵਿਸ਼ਾਲ ਚੁੰਬਕੀ ਕੋਰਾਂ ਅਤੇ ਵਾਇੰਡਿੰਗਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ
ਇੱਕ ਹੀ ਕਾਰਜਕੁਸ਼ਲਤਾ: ਕੋਈ ਸਰਗਰਮ ਨਿਯੰਤਰਣ ਯੋਗਤਾ ਨਹੀਂ, ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ, ਰੀਐਕਟਿਵ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਦੇਣ ਜਾਂ ਹਰਮੋਨਿਕਸ ਨੂੰ ਦਬਾਉਣ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ
ਖਰਾਬ ਅਨੁਕੂਲਤਾ: ਡੀ.ਸੀ. ਬਾਇਸ, ਲੋਡ ਅਸੰਤੁਲਨ ਅਤੇ ਹਰਮੋਨਿਕਸ ਪ੍ਰਤੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ
ਨਿਰਧਾਰਤ ਇੰਟਰਫੇਸ: ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ਼ ਏ.ਸੀ.-ਏ.ਸੀ. ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਸਹਾਇਤਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਡੀ.ਸੀ. ਸਿਸਟਮਾਂ ਨਾਲ ਸਿੱਧੀ ਏਕੀਕਰਨ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ
1.2 SST ਦੇ ਮੁੱਖ ਫਾਇਦੇ
SSTs ਉੱਚ-ਆਵ੍ਰਿਤਤੀ ਪਾਵਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਤਕਨੀਕ ਰਾਹੀਂ ਊਰਜਾ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਮੌਲਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਦਲ ਦਿੰਦੇ ਹਨ:
ਉੱਚ-ਆਵ੍ਰਿਤਤੀ ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ: ਮੀਡੀਅਮ-ਫਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (MFTs, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ kHz ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਭਾਰ ਨੂੰ ਕਾਫੀ ਹੱਦ ਤੱਕ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ (ਵਾਲੀਊਮ ∝ 1/f)
ਪੂਰੀ ਨਿਯੰਤਰਣ ਯੋਗਤਾ: ਸਰਗਰਮ/ਰੀਐਕਟਿਵ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਨ, ਚਿੱਕੜੀ ਵੋਲਟੇਜ ਨਿਯੰਤਰਣ, ਫਾਲਟ ਕਰੰਟ ਲਿਮਿਟਿੰਗ ਅਤੇ ਹੋਰ ਉੱਨਤ ਕਾਰਜਾਂ ਨੂੰ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ
ਸਾਰਵਭੌਮਿਕ ਇੰਟਰਫੇਸ: ਏ.ਸੀ./ਏ.ਸੀ., ਏ.ਸੀ./ਡੀ.ਸੀ., ਡੀ.ਸੀ./ਡੀ.ਸੀ. ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਲਚਕੀਲਾ ਢੰਗ ਨਾਲ ਲਾਗੂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਏ.ਸੀ./ਡੀ.ਸੀ. ਮਿਸ਼ਰਤ ਗਰਿੱਡਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ ਹੱਬ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ
ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ: ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਥਾਂ ਅਤੇ ਭਾਰ ਨਾਲ ਸੀਮਿਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ (ਰੇਲ ਆਵਾਜਾਈ, ਜਹਾਜ਼, ਡਾਟਾ ਸੈਂਟਰ) ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ
2. SST ਮੁੱਖ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦਾ ਗਹਿਰਾਈ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ
2.1 ਮੁੱਖ ਪਾਵਰ ਪਰਿਵਰਤਨ ਟੋਪੋਲੋਜੀਆਂ
ਡਿਊਲ ਐਕਟਿਵ ਬਰਿਜ (DAB): ਸਭ ਤੋਂ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਵਾਲੀਆਂ ਟੋਪੋਲੋਜੀਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ। ਬਰਿਜਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਫੇਜ਼ ਸ਼ਿਫਟ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਕੇ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਸਾਫਟ-ਸਵਿੱਚਿੰਗ (ZVS) ਨੂੰ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਵਿਆਪਕ ਪਾਵਰ ਨਿਯੰਤਰਣ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਵਾਲੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ।
ਡੀ.ਸੀ. ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (DCX): ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਫਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਨਿਰਧਾਰਤ ਵੋਲਟੇਜ ਪਰਿਵਰਤਨ ਅਨੁਪਾਤ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ, ਇੱਕ "ਪਾਰੰਪਰਿਕ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ" ਵਾਂਗ ਸਰਗਰਮ ਨਿਯੰਤਰਣ ਬਿਨਾਂ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਟਰਾਂਸਮਿਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਸਰਲ ਬਣਤਰ ਨਾਲ ਉੱਚ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਲਟੀ-ਮੋਡੀਊਲ ਸੀਰੀਜ਼-ਇਨਪੁਟ ਸਿਸਟਮ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ISOP) ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ, ਜੋ ਕਿ ਸਵੈ-ਅਧੀਨ ਵੋਲਟੇਜ ਸੰਤੁਲਨ ਨੂੰ ਸੰਭਵ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਮੋਡੀਊਲਰ ਮਲਟੀਲੈਵਲ ਕਨਵਰਟਰ (MMC): ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਪੱਧਰਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ, ਬਹੁਤ ਮਾਡੀਊਲਰ ਹੈ ਅਤੇ ਚੰਗੀ ਬਚਾਅ ਯੋਗਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਵੇਵਫਾਰਮ ਹਨ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਨਿਯੰਤਰਣ ਅਤੇ ਕੈਪੈਸੀਟਰ ਵੋਲਟੇਜ ਸੰਤੁਲਨ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਜਟਿਲ ਹਨ।
ਵਰਗੀਕਰਨ: ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਕਰਨ ਲਈ ਇਨਪੁੱਟ-ਸੀਰੀਜ਼ ਆਉਟਪੁੱਟ-ਪੈਰੇਲਲ (ISOP), ਆਈਸੋਲੇਟਡ ਫਰੰਟ-ਐਂਡ (IFE), ਆਈਸੋਲੇਟਡ ਬੈਕ-ਐਂਡ (IBE), ਆਦਿ ਵਜੋਂ ਵਰਗੀਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
2.2 ਪਾਵਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਡਿਵਾਈਸ
SiC MOSFET: SST ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਸਹਾਇਕ। ਇਸਦੀ ਉੱਚ ਤੋੜ-ਫੋੜ ਫੀਲਡ ਤਾਕਤ, ਤੇਜ਼ ਸਵਿੱਚਿੰਗ ਗਤੀ ਅਤੇ ਘੱਟ ਓਨ-ਰੈਜਿਸਟੈਂਸ ਨੂੰ ਮੱਧ-ਵੋਲਟੇਜ, ਉੱਚ-ਆਵ੍ਰਿਤਤੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। 10kV+ SiC ਡਿਵਾਈਸ ਇੱਕੋ ਜਾਂ ਕੁਝ ਸੀਰੀਜ਼ ਕੌਨਫਿਗਰੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿੱਧੇ ਮੱਧ-ਵੋਲਟੇਜ ਇੰਟਰਫੇਸ ਨੂੰ ਅਗਵਾਈ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ, ਮੋਡੀਊਲ ਗਿਣਤੀ ਨੂੰ ਘਟਾ ਰਹੇ ਹਨ ਅਤੇ "ਮਾਡੀਊਲੈਰਿਟੀ ਪੈਨਲਟੀ" ਨੂੰ ਘਟਾ ਰਹੇ ਹਨ।
IGBT: ਮੌਜੂਦਾ ਸਮੇਂ ਵ
ਆਈਸੋਲੇਸ਼ਨ ਕੋਆਰਡੀਨੇਸ਼ਨ: ਸਖ਼ਤ ਸੁਰੱਖਿਆ ਮਾਪਦੰਡਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ IEC 62477-2) ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰੀਪੇਜ ਦੂਰੀ ਅਤੇ ਕਲੀਅਰੈਂਸ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਮੁੱਖ ਕਾਰਕ ਹਨ।
ਸੁਰੱਖਿਆ: ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਗਰਿੱਡਾਂ ਵਿੱਚ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਝਟਕੇ ਅਤੇ ਲਘੂ-ਸਰਕਟ ਐਸਐਸਟੀ 'ਤੇ ਗੰਭੀਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਸੁਰੱਖਿਆ ਯੋਜਨਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਚੋਣ, ਗਤੀ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਦਾ ਧਿਆਨ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਲੋੜਾਂ ਐਸਐਸਟੀ ਇਨਪੁਟ ਪ੍ਰੇਰਕਤਾ ਅਤੇ ਅਰਧਚਾਲਕ ਚੋਣ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਢੰਗ ਨਾਲ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ: ਬਹੁ-ਮਾਡੀਊਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਬਚਾਅ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ N+1 ਕਨਫਿਗਰੇਸ਼ਨ) ਰਾਹੀਂ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਵਧਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਅਤੇ ਸਹਾਇਕ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ ਵਰਗੇ ਗੈਰ-ਬਚਾਅ ਵਾਲੇ ਘਟਕ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਲਈ ਬੋਤਲ-ਨਾਲੀ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ।
3. ਉਦਯੋਗਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਸਥਿਤੀਆਂ
3.1 ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੀਆਂ ਰੇਲ ਆਵਾਜਾਈ ਟਰੈਕਸ਼ਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ
ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਪਰਿਪੱਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਖੇਤਰ। ਲੋਕੋਮੋਟਿਵਾਂ 'ਤੇ ਲਾਈਨ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਟਰੈਕਸ਼ਨ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਏਸੀ-ਡੀਸੀ ਰੂਪਾੰਤਰਣ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਫਾਇਦੇ ਵਿੱਚ >50% ਭਾਰ ਘਟਾਉਣਾ, 2-4% ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਅਤੇ ਥਾਂ ਦੀ ਬਚਤ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
3.2 ਨਵੀਂ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਨਵੇਂ ਪਾਵਰ ਗਰਿੱਡ
ਹਵਾ/ਸੌਰ: ਹਵਾਈ ਟਰਬਾਈਨਾਂ/ਪੀਵੀ ਐਰੇਅਜ਼ ਲਈ ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਡੀਸੀ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਕੇਬਲ ਨੁਕਸਾਨ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਐਚਵੀਡੀਸੀ ਟਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਸੁਗਮ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਡੀਸੀ ਮਾਈਕਰੋਗਰਿੱਡ: ਏਸੀ/ਡੀਸੀ ਅਤੇ ਡੀਸੀ/ਡੀਸੀ ਇੰਟਰਫੇਸ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਨਵੀਂ ਊਰਜਾ, ਸਟੋਰੇਜ ਅਤੇ ਲੋਡਾਂ ਦੇ ਲਚਕੀਲੇ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਦੀਆਂ ਯੋਗਤਾਵਾਂ ਨਾਲ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਸਮਾਰਟ ਗਰਿੱਡ: "ਊਰਜਾ ਰਾਊਟਰ" ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਵੋਲਟੇਜ ਸਹਾਇਤਾ, ਪਾਵਰ ਗੁਣਵੱਤਾ ਨਿਯਮਨ ਅਤੇ ਦੋ-ਤਰਫ਼ਾ ਪਾਵਰ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨਿਯੰਤਰਣ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
3.3 ਡੇਟਾ ਸੈਂਟਰ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ
ਪਰੰਪਰਾਗਤ "ਐਲਐਫਟੀ + ਸਰਵਰ ਪਾਵਰ ਸਪਲਾਈ" ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਐਮਵੀਏਸੀ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਐਲਵੀਡੀਸੀ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ 48V) ਜਾਂ ਹੋਰ ਵੀ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਰੂਪਾੰਤਰਣ ਪੜਾਵਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੁੱਲ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਚੁਣੌਤੀ: ਉੱਚ-ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਐਲਐਫਟੀ+SiC ਰੈਕਟੀਫਾਇਰ ਹੱਲਾਂ ਉੱਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਐਸਐਸਟੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਹਾਲੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਨਹੀਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਜਟਿਲਤਾ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਹੈ।
3.4 ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨ ਅਲਟਰਾ-ਫਾਸਟ ਚਾਰਜਿੰਗ (XFC)
ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਗਰਿੱਡਾਂ (10kV ਜਾਂ 35kV) ਨਾਲ ਸਿੱਧਾ ਕਨੈਕਸ਼ਨ MW-ਪੱਧਰੀ ਚਾਰਜਿੰਗ ਪਾਵਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, "ਪੈਟਰੋਲ ਪੰਪ-ਵਰਗੇ" ਤਜਰਬੇ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਊਰਜਾ ਹੱਬ ਸਥਾਨਕ ਸਟੋਰੇਜ ਅਤੇ PV ਨੂੰ ਚੋਟੀ ਦੀ ਕੱਟਣ ਅਤੇ ਗਰਿੱਡ ਸੇਵਾਵਾਂ (V2G) ਲਈ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।
3.5 ਹੋਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ
ਮਰੀਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰੋਪਲਸ਼ਨ: ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਡੀਸੀ ਵੰਡ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਜਨਰੇਟਰ ਲੋਡ ਵੰਡ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਏਵੀਏਸ਼ਨ ਪਾਵਰ ਸਿਸਟਮ: ਹੋਰ-ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ/ਸਾਰੇ-ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਏਅਰਕ੍ਰਾਫਟ ਲਈ ਹਲਕੇ, ਉੱਚ-ਪਾਵਰ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਪਾਵਰ ਵੰਡ ਹੱਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਬੰਦਰਗਾਹ "ਕੋਲਡ ਆਇਰਨਿੰਗ": ਡੂੰਘੀਆਂ ਨਾਵਾਂ ਨੂੰ ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਕਿਨਾਰੇ ਦੀ ਪਾਵਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸਹਾਇਕ ਇੰਜਣਾਂ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਉਤਸਰਜਨ ਅਤੇ ਸ਼ੋਰ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ।
4. ਚੁਣੌਤੀਆਂ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖ ਦੀਆਂ ਖੋਜ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ
4.1 ਮੌਜੂਦਾ ਮੁੱਖ ਚੁਣੌਤੀਆਂ
ਅਤਿਅੰਤ ਲਾਗਤ: ਮੌਜੂਦਾ ਐਸਐਸਟੀ ਪੂੰਜੀ ਖਰਚ (CAPEX) ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਐਲਐਫਟੀ ਹੱਲਾਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਮੌਡੀਊਲਰਤਾ ਜੁਰਮ: ਮਾਡੀਊਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਆਕਾਰ, ਭਾਰ ਅਤੇ ਜਟਿਲਤਾ ਵਿੱਚ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਐਮਐਫਟੀ ਦੀ ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਦੇ ਫਾਇਦਿਆਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਬੋਤਲ-ਨਾਲੀ: ਬਹੁ-ਪੜਾਅ ਰੂਪਾੰਤਰਣ (AC-DC + DC-DC + DC-AC) ਉੱਚ-ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਐਲਐਫਟੀ (>99%) + ਉੱਚ-ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਕਨਵਰਟਰ (>99%) ਸੰਯੋਗਾਂ ਤੋਂ ਵੀ ਉੱਤੇ ਜਾਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਬਣਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਮਿਆਰੀਕਰਨ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ: ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਮਿਆਰਾਂ ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਫੀਲਡ ਆਪਰੇਸ਼ਨ ਡੇਟਾ ਦੀ ਘਾਟ; ਉਦਯੋਗੀਕਰਨ ਲਈ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਪੁਸ਼ਟੀਕਰਨ ਅਤੇ ਜੀਵਨ ਕਾਲ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।
4.2 ਭਵਿੱਖ ਦੀਆਂ ਖੋਜ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ
ਉਪਕਰਣ ਅਤੇ ਸਮੱਗਰੀ: ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ (>15kV) SiC ਉਪਕਰਣਾਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਕਰਨਾ; ਨਵੀਆਂ ਘੱਟ-ਨੁਕਸਾਨ, ਉੱਚ-ਥਰਮਲ-ਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ, ਉੱਚ-ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ-ਸਟ੍ਰੈਂਥ ਸਮੱਗਰੀ ਬਣਾਉਣਾ।
ਟੌਪੋਲੋਜੀ ਅਤੇ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ: ਸਵਿੱਚ ਗਿਣਤੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਟੌਪੋਲੋਜੀਆਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣਾ; ਐਮਐਮਸੀ ਵਰਗੀਆਂ ਹੋਰ ਸੰਖੇਪ ਸੰਰਚਨਾਵਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰਨੀ; ਸਹਾਇਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਵਾਲੀਅਮ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ ਸਿਸਟਮ-ਪੱਧਰੀ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦਾ ਵਿਕਾਸ ਕਰਨਾ।
ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ: ਵਸਤੁਨਿਸ਼ਠ ਮੁਲਾਂਕਣ ਲਈ ਪੂਰੇ ਪੈਮਾਨੇ (ਪੂਰਾ ਵੋਲਟੇਜ, ਪੂਰੀ ਪਾਵਰ, ਪੂਰੇ ਮਿਆਰ) ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਬਣ
ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ (SST) ਸਿਰਫ ਪਾਰੰਪਰਿਕ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਦਾ ਬਦਲਾਵ ਨਹੀਂ ਹੈ—ਇਹ ਇੱਕ ਬਹੁਅਰਥੀ, ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਸਮਰਥ ਗ੍ਰਿਡ ਨੋਡ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਵਰਤਮਾਨ ਖਰਚ ਅਤੇ ਪ੍ਰਗਤੀ ਦੇ ਸਤਹਿਆਂ ਨੇ ਪਾਰੰਪਰਿਕ ਹੱਲਾਂ ਨਾਲ ਮੁਕਾਬਲਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਸਹਿਜ ਰਾਹ ਨਹੀਂ ਖੋਲੀ ਹੈ, ਫਿਰ ਵੀ ਇਸ ਦੇ ਫੰਕਸ਼ਨਲ ਵਿਵਿਧਤਾ, ਨਿਯੰਤਰਣ ਅਤੇ DC ਗ੍ਰਿਡਾਂ ਲਈ ਸਹਜ ਸਹਾਇਤਾ ਵਿੱਚ ਕਹਿਰਾਦਾ ਫਾਇਦਾ ਅਗਾਹ ਹੈ। ਭਵਿੱਖ ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਉਹਨਾਂ ਮੁਹਾਇਆ ਪ੍ਰਕਾਰ ਦੀ ਸਹਿਯੋਗ ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਹੈ (ਪਾਵਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ, ਸਾਮਗ੍ਰੀ, ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਇੰਸੁਲੇਸ਼ਨ, ਥਰਮਲ ਮੈਨੇਜਮੈਂਟ, ਨਿਯੰਤਰਣ) ਅਤੇ ਸਪਸ਼ਟ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ-ਅਧਾਰਿਤ ਪ੍ਰਕਾਰ। ਟ੍ਰੈਕਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮਾਂ, ਸਮੁੰਦਰੀ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ, ਅਤੇ DC ਕਲੈਕਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸਪੈਸਿਫਿਕ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ, SSTs ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਅਹਿਲਕੀ ਮੁੱਲ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ। SiC ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ, ਟੋਪੋਲੋਜੀਕਲ ਨਵਾਂਚਾਰ, ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਅਧਿਕਾਰਤਾ ਵਿੱਚ ਲਗਾਤਾਰ ਉਨਨਾਂ ਨਾਲ, SSTs ਨੂੰ ਅਗਲੇ ਦਹਾਕੇ ਦੌਰਾਨ ਵਿਸ਼ਾਲ ਬਾਜ਼ਾਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ਾਲ ਰੂਪ ਨਾਲ ਵਿਸਤਾਰ ਹਾਸਲ ਕਰਨ ਦਾ ਆਸ ਹੈ, ਇਸ ਦੁਆਰਾ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਕੁਸ਼ਲ, ਲੋਕਾਂਤਰ, ਅਤੇ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲ ਊਰਜਾ ਸਿਸਟਮਾਂ ਦੀ ਨਿਰਮਾਣ ਦੀ ਬੁਨਿਆਦੀ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਬਣਨ ਦਾ ਆਸ ਹੈ।
