ফুল ব্রিজ এবং হাফ ব্রিজ ইনভার্টারে ডায়োডের বিভিন্ন ভূমিকা কী?

1, টপোলজি পার্থক্য ডায়োডের মৌলিক কার্যকরী অবস্থান নির্ধারণ করে
(1) হাফ ব্রিজ ইনভার্টারের মিনিমালিস্ট আর্কিটেকচার এবং ডায়োড কোরের ভূমিকা
অর্ধ সেতু বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি দ্বৈত সুইচ ডুয়াল ডায়োড গঠন গ্রহণ করে, এবং DC পাশ ক্যাপাসিটর ভোল্টেজ বিভাগের মাধ্যমে ± Vdc/2 এর দুটি সম্ভাব্য পয়েন্ট গঠন করে। উদাহরণ হিসেবে ইন্ডাকটিভ লোড নেওয়া, যখন উপরের ব্রিজ আর্ম সুইচ M1 চালু করা হয়, তখন বর্তমান পাথ Vdc/2 → M1 → লোড → Vdc/2, এবং ডায়োড D1 বিপরীত কাটঅফ অবস্থায় থাকে। যখন M1 বন্ধ করা হয়, লোড ইন্ডাকট্যান্স দ্বারা উত্পন্ন বিপরীত ইলেক্ট্রোমোটিভ বল D2 এর মাধ্যমে একটি ফ্রিহুইলিং সার্কিট গঠন করে: লোড → D2 → Vdc/2, যা দুটি প্রধান ফাংশন অর্জন করে:

ভোল্টেজ ক্ল্যাম্প: ওভারভোল্টেজ ভাঙ্গন এড়াতে সুইচ টিউব Vdc/2 তে সহ্য করতে পারে এমন ভোল্টেজ সীমিত করুন;
এনার্জি ফিডব্যাক: কারেন্টের আকস্মিক পরিবর্তনের কারণে ভোল্টেজ স্পাইক রোধ করতে ইন্ডাকটিভ এনার্জি স্টোরেজের জন্য একটি রিলিজ চ্যানেল প্রদান করে।
পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে একটি 1kW হাফ ব্রিজ ইনভার্টার সিস্টেমে, D2 এর পিক ফ্রিহুইলিং কারেন্ট রেট করা লোড কারেন্টের 1.5 গুণে পৌঁছাতে পারে এবং সুইচিং দক্ষতা নিশ্চিত করতে এর বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় 100ns এর মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

(2) সম্পূর্ণ সেতু বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর অপ্রয়োজনীয় আর্কিটেকচার এবং ডায়োড ফাংশন সম্প্রসারণ
সম্পূর্ণ সেতু বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল একটি চার সুইচ চার ডায়োড গঠন গ্রহণ করে, যা দুই জোড়া সুইচের পর্যায়ক্রমে পরিবাহনের মাধ্যমে আউটপুট ভোল্টেজ পোলারিটি রিভার্সাল অর্জন করে। এর স্বতন্ত্রতা প্রতিফলিত হয়:

বাইপোলার কন্ট্রোল: T1-T4 কন্ডাকশনের সমন্বয়ের মাধ্যমে, লোড এন্ডে ± Vdc এর সম্পূর্ণ ভোল্টেজ সুইং পাওয়া যায়। ডায়োডগুলি D1-D4 শুধুমাত্র ফ্রিহুইলিং ফাংশনটিই গ্রহণ করে না, তবে একটি শক্তি প্রতিক্রিয়া চ্যানেলও গঠন করে;
ত্রুটি সুরক্ষা: যখন T1 এবং T4 উভয়ই বিপথগামী হয়, তখন D2-D3 ডিসি বাসের শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করার জন্য একটি শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা পথ তৈরি করতে পারে।
তুলনামূলক পরীক্ষা দেখায় যে সম্পূর্ণ সেতু কাঠামোতে ডায়োড দ্বারা বাহিত পিক রিভার্স ভোল্টেজ অর্ধ সেতু কাঠামোর তুলনায় 50% হ্রাস পেয়েছে, তবে উচ্চতর ক্ষণস্থায়ী স্রোত (লোড কারেন্টের দ্বিগুণ পর্যন্ত) পরিচালনা করতে হবে।

2, শক্তি ব্যবস্থাপনা পদ্ধতিতে ডায়োডের গতিশীল প্রতিক্রিয়া
(1) অর্ধ সেতু বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর একমুখী শক্তি প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ
অর্ধ সেতু টপোলজিতে, ডায়োডগুলি একমুখী শক্তি স্থানান্তর নেটওয়ার্ক গঠন করে। উদাহরণ হিসেবে ফোটোভোলটাইক মাইক্রো ইনভার্টারের প্রয়োগ নিলে, যখন লোড পাওয়ার ইনপুট পাওয়ারের চেয়ে কম হয়, তখন ইন্ডাকটিভ এনার্জি স্টোরেজ ডিসি বাসে ফেরত দেওয়া হয় D2 এর মাধ্যমে, এবং ডায়োডকে নিম্নলিখিত প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে হবে:

ইতিবাচক ভোল্টেজ ড্রপ 0.5V এর চেয়ে কম বা সমান (পরিবাহী ক্ষতি হ্রাস);
রিভার্স রিকভারি চার্জ Qrr 100nC এর থেকে কম বা সমান (সুইচের ক্ষতি কমানো)।
একটি নির্দিষ্ট নির্মাতার পরীক্ষার তথ্য অনুসারে, দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োড ব্যবহার করে (যেমন STTH3R06) সিস্টেমের কার্যকারিতা 2.3% বৃদ্ধি করতে পারে এবং তাপমাত্রা 15 ডিগ্রি বৃদ্ধি কমাতে পারে।

(2) সম্পূর্ণ সেতু বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর দ্বিমুখী শক্তি নিয়ন্ত্রণ
সম্পূর্ণ সেতু কাঠামো ডায়োড নেটওয়ার্কের মাধ্যমে আরও জটিল শক্তি ব্যবস্থাপনা অর্জন করে:

সক্রিয় ক্ল্যাম্প: ট্রান্সফরমার সংযুক্ত ইনভার্টারে, D1-D4 একটি নিরাপদ সীমার মধ্যে সুইচ টিউবের ভোল্টেজ সীমাবদ্ধ করতে একটি ক্ল্যাম্প সার্কিট গঠন করতে পারে;
সফ্ট সুইচিং বাস্তবায়ন: রেজোন্যান্ট ইন্ডাক্টরগুলির সাথে মিলিত ডায়োডগুলি শূন্য ভোল্টেজ স্যুইচিং অবস্থা তৈরি করতে পারে। এই প্রযুক্তি গ্রহণ করার পর, একটি 4kW ফুল ব্রিজ ইনভার্টারের সুইচিং লস 65% কমে গেছে।
এটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য যে তিন-ফেজ ফুল ব্রিজ ইনভার্টারে, ডায়োডগুলিকেও ফেজ থেকে ফেজ শক্তির ভারসাম্যের কাজ করতে হবে। যখন একটি নির্দিষ্ট পর্যায়ের কারেন্ট বাড়ে, তখন সংশ্লিষ্ট ব্রিজ বাহুটির ডায়োড অতিরিক্ত শক্তিকে অন্যান্য ধাপে প্রবাহিত করার জন্য, গতিশীল শক্তি বন্টন অর্জন করতে পারে।

3, ডায়োড বৈশিষ্ট্যের জন্য নিয়ন্ত্রণ কৌশলের ডিফারেনশিয়াল প্রয়োজনীয়তা
(1) অর্ধ সেতু বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল এর সহজ নিয়ন্ত্রণ এবং ডায়োড পরামিতি ম্যাচিং
অর্ধ সেতু কাঠামো সাধারণত বাইপোলার বা ইউনিপোলার SPWM কন্ট্রোল গ্রহণ করে এবং ডায়োডগুলির প্রয়োজনীয়তাগুলি স্ট্যাটিক বৈশিষ্ট্যগুলির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে:

বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় trr 50ns এর কম বা সমান (উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিংয়ের জন্য উপযুক্ত);
জংশন ক্যাপাসিট্যান্স Cj 100pF এর থেকে কম বা সমান (সুইচের শব্দ কমায়)।
একটি নির্দিষ্ট গাড়ির বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল প্রকল্পের নির্বাচনের তথ্য অনুসারে, অতি দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োডের ব্যবহার (যেমন MUR860) 8dB দ্বারা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ (EMI) কমাতে পারে।

(2) সম্পূর্ণ ব্রিজ ইনভার্টারে ডায়োডের জটিল মড্যুলেশন এবং গতিশীল অভিযোজন
সম্পূর্ণ সেতু কাঠামো উন্নত মডুলেশন প্রযুক্তি সমর্থন করে যেমন ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ SPWM, যা ডায়োডগুলিতে উচ্চতর গতিশীল প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে

তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা: -40 ডিগ্রী ~ 150 ডিগ্রী রেঞ্জের মধ্যে, ফরোয়ার্ড প্রেসার ড্রপের পরিবর্তনের হার 5mV/ ডিগ্রীর চেয়ে কম বা সমান হওয়া উচিত;
তুষারপাত প্রতিরোধ ক্ষমতা: এটি রেট করা বর্তমানের কমপক্ষে 1.5 গুণ তুষারপাত শক্তি সহ্য করতে হবে।
একটি নির্দিষ্ট শিল্প মোটর ড্রাইভ কেস দেখায় যে সিলিকন কার্বাইড ডায়োড ব্যবহার করে (যেমন C3D10060E) সিস্টেমের কার্যকারিতা 98.2% এ উন্নত করতে পারে এবং ডেড জোন সময়কে 500ns থেকে 200ns পর্যন্ত ছোট করতে পারে।

4, সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিতে কর্মক্ষমতা তুলনা
প্যারামিটার হাফ ব্রিজ ইনভার্টার পূর্ণ ব্রিজ ইনভার্টার
ডায়োডের সংখ্যা 2, 4
ভোল্টেজ স্ট্রেস Vdc/2 Vdc
কারেন্ট স্ট্রেস 1.5 বার লোড কারেন্ট 2 বার লোড কারেন্ট
নিম্ন নিয়ন্ত্রণ জটিলতা (বাইপোলার SPWM) এবং উচ্চ (ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ SPWM)
সাধারণ দক্ষতা 92-95% 95-98%
খরচ সহগ 1.0 1.8