কীভাবে ডায়োডগুলি শক্তি প্রতিক্রিয়া সিস্টেমে কাজ করে?

一, ডায়োডের প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য: শক্তি প্রতিক্রিয়ার জন্য শারীরিক ভিত্তি
একটি ডায়োড হল একটি PN জংশন কাঠামো যা একটি P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর এবং একটি N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর দ্বারা গঠিত, এবং এর মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

ইউনিডাইরেকশনাল পরিবাহিতা: সামনের দিকে পক্ষপাতিত্ব হলে সঞ্চালিত হয় (সিলিকন ট্রানজিস্টরের জন্য আনুমানিক 0.6-0.7V এবং Schottky ডায়োডের জন্য 0.2-0.5V এর পরিবাহী ভোল্টেজ সহ), এবং বিপরীত পক্ষপাতদুষ্ট হলে বন্ধ হয়ে যায় (কেবলমাত্র মাইক্রোএম্পিয়ার স্তরের বিপরীত লিকেজ বর্তমানের সাথে)।
দ্রুত স্যুইচিং ক্ষমতা: Schottky ডায়োডের বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় শূন্যের কাছাকাছি, এবং সিলিকন কার্বাইড (SiC) ডায়োডের বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় 10 ন্যানোসেকেন্ডের কম করা যেতে পারে।
ভোল্টেজ এবং বর্তমান প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য: ইন্ডাস্ট্রিয়াল গ্রেড ডায়োড হাজার হাজার ভোল্ট সহ্য করতে পারে এবং শত শত অ্যাম্পিয়ারের বেশি ক্ষণস্থায়ী বর্তমান প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকতে পারে।
এই বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে শক্তি প্রতিক্রিয়া সিস্টেমে তিনটি মূল ফাংশন সম্পাদন করতে সক্ষম করে:

সংশোধন: শক্তি প্রতিক্রিয়া অর্জনের জন্য বিকল্প কারেন্টকে সরাসরি কারেন্টে রূপান্তর করার প্রাথমিক প্রক্রিয়া;
ক্রমাগত কারেন্ট: মোটর ড্রাইভ বা বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিটে, এটি ভোল্টেজ স্পাইক প্রতিরোধ করার জন্য আবেশী লোডের জন্য একটি বর্তমান পথ প্রদান করে;
সুরক্ষা: শক্তি ফিডব্যাক প্রক্রিয়া চলাকালীন পাওয়ার সাইড ইকুইপমেন্টের উপর প্রভাব রোধ করতে বিপরীত ভোল্টেজ বিচ্ছিন্ন করুন।
2, সাধারণ প্রয়োগের পরিস্থিতি: নতুন শক্তির যান থেকে শিল্প শক্তি সঞ্চয়
1. নতুন শক্তি গাড়ি ব্রেকিং শক্তি পুনরুদ্ধার সিস্টেম
বৈদ্যুতিক যানবাহনের ব্রেকিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, হুইল হাব মোটর ড্রাইভিং মোড থেকে জেনারেটিং মোডে স্যুইচ করে, তিন-ফেজ অল্টারনেটিং কারেন্ট তৈরি করে। এই মুহুর্তে, ডায়োড রেকটিফায়ার ব্রিজ (সাধারণত 6 টি ডায়োডের সমন্বয়ে গঠিত) এসি পাওয়ারকে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করে, যা পরে একটি ইনভার্টার দ্বারা বুস্ট করা হয় এবং পাওয়ার ব্যাটারিতে চার্জ করা হয়। কাজের যুক্তি নিম্নরূপ:

Energy management strategy: The brake controller dynamically adjusts the recovery intensity based on the battery SOC (remaining charge). When SOC>80%, শক্তি পুনরুদ্ধার বাতিল করুন; যখন SOC<70%, full power recovery occurs.
ডায়োড নির্বাচনের প্রয়োজনীয়তা: পরিবাহী ক্ষতি কমাতে কম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ সহ Schottky ডায়োড বা SiC ডায়োড ব্যবহার করুন। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট গাড়ির মডেলে SiC Schottky ডায়োড ব্যবহার করার পরে, ব্রেকিং পুনরুদ্ধারের দক্ষতা 3% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং পরিসীমা 5 কিলোমিটার বেড়েছে।
থার্মাল ম্যানেজমেন্ট ডিজাইন: উচ্চ বর্তমান অবস্থার অধীনে, ডায়োড প্যাকেজিংকে 150 ডিগ্রির কম বা সমান জংশন তাপমাত্রা নিশ্চিত করতে একটি তরল কুলিং সিস্টেমের সাথে মিলিত একটি নিম্ন তাপ প্রতিরোধের TO-247 বা DFN8 × 8 কাঠামো গ্রহণ করা উচিত।
2. শিল্প ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারীর জন্য শক্তি প্রতিক্রিয়া ইউনিট
এলিভেটর এবং ক্রেনগুলির মতো সরঞ্জামগুলির হ্রাসের পর্যায়ে, মোটর একটি উত্পন্ন অবস্থায় থাকে এবং উৎপন্ন বৈদ্যুতিক শক্তি একটি ডায়োড সংশোধনকারী সেতুর মাধ্যমে ডিসি বাস ক্যাপাসিটরে ফেরত দেওয়া হয়। অতিরিক্ত শক্তি থাকলে, আইপিএম (ইন্টেলিজেন্ট পাওয়ার মডিউল) এ আইজিবিটি এবং ডায়োডের সংমিশ্রণটি ডিসি পাওয়ারকে এসি পাওয়ারে উল্টাতে এবং গ্রিডে ফেরত দিতে ব্যবহৃত হয়। এর প্রযুক্তিগত হাইলাইটগুলির মধ্যে রয়েছে:

দক্ষ সংশোধন: দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োড (FRD) বা SiC ডায়োড ব্যবহার করে, বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময়টি ঐতিহ্যবাহী সিলিকন টিউবের 1/10 এ সংক্ষিপ্ত করা হয় এবং সুইচিং ক্ষতি 70% হ্রাস পায়।
গ্রিড সিঙ্ক্রোনাইজেশন কন্ট্রোল: ফেজ-লকড লুপ (PLL) প্রযুক্তি ব্যবহার করে, ফিডব্যাক কারেন্ট এবং গ্রিড ভোল্টেজ ফ্রিকোয়েন্সি এবং ফেজে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয়, যার পাওয়ার ফ্যাক্টর 0.99 এর থেকে বেশি বা সমান।
সুরক্ষা ব্যবস্থা: টিভিএস (ট্রানজিয়েন্ট ভোল্টেজ সাপ্রেশন) ডায়োড বজ্রপাত বা ওভারভোল্টেজের কারণে সৃষ্ট যন্ত্রপাতির ক্ষতি রোধ করতে ভোল্টেজ স্পাইককে ক্ল্যাম্প করে।
3. শক্তি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশনের জন্য দ্বিমুখী রূপান্তরকারী
পাওয়ার গ্রিড পিক শেভিংয়ের দৃশ্যে, শক্তি স্টোরেজ সিস্টেম দ্বিমুখী ডিসি/ডিসি রূপান্তরকারীর মাধ্যমে চার্জ ডিসচার্জ সুইচিং অর্জন করে। ডায়োড এই প্রক্রিয়ায় দ্বৈত ভূমিকা পালন করে:

চার্জিং মোড: একটি সংশোধনকারী উপাদান হিসাবে, এটি এসি পাওয়ারকে ডিসি পাওয়ারে রূপান্তর করে এবং এটি ব্যাটারিতে সংরক্ষণ করে;
ডিসচার্জ মোড: একটি ফ্রিহুইলিং ডায়োড হিসাবে, এটি মসৃণ শক্তি আউটপুট নিশ্চিত করতে বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সার্কিটের জন্য একটি বর্তমান পথ সরবরাহ করে।
উদাহরণ হিসেবে একটি 20 ফুট কন্টেইনার এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম নিলে, এর বিএমএস (ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম) ব্যাটারি ব্যালেন্সিং, ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা এবং অ্যান্টি-রিভার্স সংযোগের জন্য 1600-1800 টিভিএস এবং স্কোটকি ডায়োড ব্যবহার করে। ট্রেঞ্চ স্কোটকি ডায়োডগুলি গ্রহণ করার পরে, সিস্টেমের দক্ষতা 0.4% বৃদ্ধি পেয়েছে এবং একটি একক বাক্সের বার্ষিক শক্তি সঞ্চয় 1000 kWh অতিক্রম করেছে।