সমান্তরাল ডায়োড সহ শক্তি সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা কীভাবে বাড়ানো যায়?

一, সমান্তরাল ডায়োডের মূল প্রক্রিয়া
1. বর্তমান সম্প্রসারণ এবং গতিশীল ভারসাম্য
যখন একটি একক নলের বর্তমান বহন ক্ষমতা অপর্যাপ্ত হয়, তখন সমান্তরাল সংযোগটি পাওয়ার বটলনেকের মধ্য দিয়ে ভেঙ্গে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি নতুন শক্তির যান ওবিসি (-বোর্ড চার্জারে) সমান্তরালে চারটি 30A Schottky ডায়োড ব্যবহার করে এবং PCB লেআউট অপ্টিমাইজেশানের মাধ্যমে, পরজীবী আবেশ 2nH এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়। একটি 0.2 Ω সিমেন্ট প্রতিরোধকের সাথে মিলিত, সম্পূর্ণ তাপমাত্রা পরিসরে বর্তমান বিচ্যুতি হল<± 5%, and it has successfully passed AECQ101 certification. The key design points include:

ডিভাইস নির্বাচন: VF (ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ) বিচ্ছুরণ সহ Schottky ডায়োডগুলি বেছে নিন 5% এর কম বা সমান, যেমন Taike Tianrun G3S সিরিজ, যার VF সামঞ্জস্য সাধারণ ডায়োডের চেয়ে 30% বেশি।
কারেন্ট শেয়ারিং কন্ট্রোল: সিরিজে 0.1-0.5 Ω কারেন্ট শেয়ারিং রেজিস্টর সংযুক্ত করা সুষম কারেন্ট ডিস্ট্রিবিউশনকে জোর করে, যখন সক্রিয় কারেন্ট শেয়ারিং চিপগুলি (যেমন LM5041) উচ্চ-নির্ভুল চাহিদার পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত এবং ± 2% এর মধ্যে বর্তমান বিচ্যুতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।
থার্মাল ম্যানেজমেন্ট: সমান্তরাল ব্যবধান 5 মিমি এর চেয়ে বেশি বা সমান, TO220 প্যাকেজ + হিট সিঙ্ক উচ্চ বর্তমান পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা হয় এবং যানবাহনের অপারেটিং অবস্থার অধীনে সংযোগের তাপমাত্রা 110 ডিগ্রির কম বা সমান হতে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।
2. অপ্রয়োজনীয় দোষ-সহনশীল স্থাপত্য
সমান্তরাল নকশা ত্রুটি বিচ্ছিন্নতা এবং নিরাপত্তা মার্জিন সংরক্ষণ অর্জন করতে পারে. সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন অন্তর্ভুক্ত:

ইন্ডাস্ট্রিয়াল পিএলসি পাওয়ার মডিউল: একটি ডুয়াল টিউব অ্যান্টি রিভার্স কানেকশন ডিজাইন গ্রহণ করে, প্রধান টিউব ব্যর্থ হলে ব্যাকআপ শাখাটি 10 ​​μs এর মধ্যে সংযুক্ত করা যেতে পারে, মূল সরঞ্জামগুলির ক্রমাগত অপারেশন নিশ্চিত করে।
নতুন এনার্জি ভেহিকল বিএমএস সিস্টেম: ডুয়াল টিভিএস ডায়োড রিডানডেন্সি ব্যবহার করে, 8kV সার্জ ফল্ট রেট 12% থেকে 0.3% এ কমে যায়। Shandong Aerospace Weineng-এর পেটেন্ট প্রযুক্তি বাস্তব-সময়ে বর্তমান স্থিতি নিরীক্ষণ করতে একটি অ্যান্টি-রিভার্স ডায়োডের সাথে সমান্তরালভাবে একটি দ্বিতীয় কন্টাক্টর ব্যবহার করে, একটি শান্ট সার্কিট তৈরি করে যা একটি একক টিউবের তাপ উৎপাদনকে 40% কমিয়ে দেয় এবং এর পরিষেবা জীবনকে দ্বিগুণেরও বেশি বাড়িয়ে দেয়।
3. বিশেষ পরিস্থিতিতে জন্য কাস্টমাইজড সমাধান
নির্দিষ্ট প্রয়োজনের জন্য বিশেষ ডিজাইন তৈরি করুন:

ফটোভোলটাইক হট স্পট সুরক্ষা: প্রতি 15টি সৌর কোষের জন্য সমান্তরাল বাইপাস ডায়োড ব্যবহার করা উচিত এবং বিপরীত প্রতিরোধ ভোল্টেজটি ব্যাটারির খোলা সার্কিট ভোল্টেজের চেয়ে বেশি বা সমান হওয়া উচিত (যেমন 600V সিস্টেমের জন্য 1000V ডায়োড ব্যবহার করা), এবং কম ফুটো বর্তমান মডেলগুলি (যেমন 04IN নির্বাচন করা উচিত)। যখন ব্যাটারি কোষের একটি নির্দিষ্ট গ্রুপ বাধাপ্রাপ্ত হয়, বাইপাস ডায়োড তাপ স্পট প্রভাব এড়াতে সঞ্চালন করে যার ফলে ব্যাটারি কোষগুলি পুড়ে যায়।
RS485 ইন্টারফেস সুরক্ষা: ডাবল 18V ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকগুলিকে 4.7 Ω কারেন্ট লিমিটিং প্রতিরোধকের সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত করা উচিত। যোগাযোগের স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য তাপমাত্রা সহগ ম্যাচিং ডিভাইস (যেমন BZX84C18L) পছন্দ করা উচিত।
2, ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনের জন্য চার ধাপের পদ্ধতি
1. ডিভাইস নির্বাচন
বর্তমান প্রকারের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য VF ডিসপ্রেশন প্রয়োজন 5% এর কম বা সমান, যেমন দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োড (FRDs) যা জংশন ক্যাপাসিট্যান্স প্যারামিটারের সাথে মিলিত হওয়া প্রয়োজন (100pF এর চেয়ে কম বা সমান)।
ভোল্টেজ স্টেবিলাইজিং অ্যাপ্লিকেশান: ± 2% এর কম বা সমান একটি জেনার সহনশীলতা প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, TVS ডায়োডগুলিকে ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজের যথার্থতা যাচাই করতে হবে (যেমন SMAJ5.0A ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজ 7.8V এর থেকে কম বা সমান)।
প্যাকেজ ম্যাচিং: TO-247 প্যাকেজ (যেমন C3D10060H) উচ্চ-ভোল্টেজের জন্য পছন্দ করা হয়, যার ক্রিপেজ দূরত্ব 8 মিমি থেকে বেশি বা সমান, যা TO-220 এর থেকে 50% বেশি।
2. তাপ ব্যবস্থাপনা অপ্টিমাইজেশান
তাপ অপচয় পথের নকশা: তামার স্তর এবং তাপ পরিবাহী সিলিকন গ্রীসের একটি যৌগিক তাপ অপচয়ের কাঠামো গ্রহণ করে, তাপ প্রতিরোধের 0.5 ডিগ্রি / ওয়াট কমানো যেতে পারে।
তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ: ইন্টিগ্রেটেড NTC থার্মিস্টার (যেমন MF52 সিরিজ), BMS সিস্টেমে জংশন তাপমাত্রা ডেটার রিয়েল টাইম প্রতিক্রিয়া।
সিমুলেশন যাচাইকরণ: বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থার অধীনে তাপমাত্রা বন্টন অনুকরণ করতে ANSYS আইসপ্যাক ব্যবহার করে, তাপ সিঙ্কের পাখনার মধ্যে ব্যবধান অপ্টিমাইজ করুন (যেমন 8 মিমি ব্যবধানের সাথে 12 মিমি ব্যবধানের তুলনায় তাপ অপচয়ের দক্ষতা 20% বৃদ্ধি করা)।
3. সুরক্ষা বর্ধন কৌশল
ইনপুট সুরক্ষা: ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজ দমন করতে TVS ডায়োড (যেমন P6KE36CA) ইনস্টল করুন, যার প্রতিক্রিয়া সময় 1ns এর কম বা সমান।
আউটপুট ফিল্টারিং: সমান্তরাল সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলি (যেমন 0.1 μF X7R উপাদান) সুইচের শব্দ ফিল্টার করতে ব্যবহৃত হয়, যার একটি ESR 10m Ω এর থেকে কম বা সমান।
সার্কিট ব্রেকিং মেকানিজম: একটি সেল্ফ রিকভারিং ফিউজ (পিপিটিসি) সমান্তরাল শাখায় সংযুক্ত করুন, যেমন পলিসুইচ এলভিআর সিরিজ, 5 সেকেন্ডের কম বা সমান অ্যাকশন টাইম।
4. বৈধতা পরীক্ষার মান
সম্পূর্ণ লোড তাপমাত্রা বৃদ্ধি পরীক্ষা: 10 ডিগ্রির কম বা সমান তাপমাত্রার পার্থক্য নিশ্চিত করতে রেট করা বর্তমানের 1.5 গুণে 2 ঘন্টা একটানা চালান।
চরম পরীক্ষা: HALT (উচ্চ ত্বরণ জীবন পরীক্ষা) এর মাধ্যমে -40 ডিগ্রি ~ 150 ডিগ্রি তাপমাত্রার শক অনুকরণের মতো 1.5 গুণ রেট করা বর্তমান সুরক্ষা ব্যবস্থা যাচাই করুন।
EMC পরীক্ষা: IEC 61000-4-5 স্ট্যান্ডার্ডের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, 8kV/5kA বৃদ্ধির প্রভাব সহ্য করতে সক্ষম।
3, সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন কেস বিশ্লেষণ
কেস 1: ফটোভোলটাইক ইনভার্টারের ডিসি সাইড সুরক্ষা
প্রয়োজনীয়তা: 1500V সিস্টেমকে 20kA এর একটি ঢেউ কারেন্ট সহ্য করতে হবে যার দক্ষতা 98% এর চেয়ে বেশি বা সমান।
সমাধান:

প্রধান সংশোধনকারী: Taike Tianrun 1700V/50A SiC ডায়োড (G3S750P) নির্বাচন করা হয়েছে, VF=1.7V এবং Trr=8ns সহ।
সার্জ সুরক্ষা: Toshiba HN1D05FE TVS ডায়োড (VR=400V, IPP=20kA)।
প্রভাব: সিস্টেমের দক্ষতা 2% দ্বারা উন্নত হয়েছে, বৃদ্ধি সুরক্ষা প্রতিক্রিয়া সময় 1ns এর কম বা সমান, T Ü V Rheinland দ্বারা প্রত্যয়িত।
কেস 2: রেল ট্রানজিট ট্র্যাকশন কনভার্টার
প্রয়োজনীয়তা: 3300V সিস্টেম, সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি 5kHz, 100kA ছোট-সার্কিট কারেন্ট সহ্য করার জন্য প্রয়োজন।
সমাধান:

সংশোধন মডিউল: Taike Tianrun 3300V/50A SiC ডায়োড (G3S33050P), IFSM=100kA.
দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োড: ASEMI MUR3060PT (600V/30A, Trr=35ns)।
প্রভাব: সিস্টেম ভলিউম 30% দ্বারা হ্রাস করা হয়েছে, সুইচ লস 40% দ্বারা হ্রাস করা হয়েছে, এবং এটি EN50121-3-2 ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্যতা সার্টিফিকেশন পাস করেছে।