ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের স্বয়ংক্রিয় স্যুইচিংয়ে ডায়োডের বিলম্বের প্রভাব কী?

一, ডায়োড বিলম্ব বৈশিষ্ট্য শারীরিক ভিত্তি
ডায়োডের বিলম্বের বৈশিষ্ট্যগুলি এর অভ্যন্তরীণ চার্জ বাহকগুলির গতিশীল প্রক্রিয়া থেকে উদ্ভূত হয়। যখন একটি ডায়োড একটি পরিবাহী অবস্থা থেকে একটি কাটঅফ অবস্থায় চলে যায়, তখন PN জংশনে জমে থাকা ভারসাম্যহীন বাহকগুলি (যেমন P অঞ্চলে ইলেকট্রন এবং N অঞ্চলে গর্ত) তাৎক্ষণিকভাবে অদৃশ্য হয়ে যায় না, তবে ধীরে ধীরে দুটি পথের মধ্য দিয়ে হ্রাস পায়: ড্রিফ্ট মোশন, রিভার্স ফিল্ড এবং রিভার্স ইলেকট্রিক ফিল্ডের মাধ্যমে। এই প্রক্রিয়ার ফলে রিভার্স কারেন্ট প্রাথমিক পর্যায়ে উচ্চ মান বজায় রাখে এবং তারপর ধীরে ধীরে একটি স্থির-অবস্থায় ক্ষয় হয়, যা একটি বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় (Trr) গঠন করে। বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময়ের দৈর্ঘ্য সরাসরি ডায়োডের সুইচিং গতিকে প্রভাবিত করে, যার ফলে স্বয়ংক্রিয় সুইচিং এর বিলম্বের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে।

পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে ডায়োডের বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় জংশন ক্যাপাসিট্যান্স এবং সঞ্চিত চার্জের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। PN জংশন এলাকা যত বড় হবে, চার্জ তত বেশি জমা হবে এবং বিলম্বের সময় তত বেশি হবে; ফরওয়ার্ড কারেন্ট যত বড় হবে, সঞ্চিত চার্জের পরিমাণ তত বেশি হবে এবং বন্ধ করার সময় তত বেশি হবে; বিপরীত কারেন্ট যত বড় হবে, চার্জ তত দ্রুত অদৃশ্য হবে এবং বন্ধ করার সময় কম হবে। উদাহরণস্বরূপ, ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে স্বয়ংক্রিয় সুইচের রেকটিফায়ার সার্কিটে, যদি সাধারণ রেকটিফায়ার ডায়োডগুলি ব্যবহার করা হয়, তবে বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় শত শত ন্যানোসেকেন্ড থেকে মাইক্রোসেকেন্ডে পৌঁছাতে পারে, যেখানে স্কোটকি ডায়োডগুলি সংখ্যাগরিষ্ঠ ক্যারিয়ারের মাধ্যমে বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময়কে ন্যানোসেকেন্ডে সংক্ষিপ্ত করতে পারে, উল্লেখযোগ্যভাবে প্রতিক্রিয়া পরিবাহী প্রক্রিয়ার গতি বাড়ায়।

2, স্বয়ংক্রিয় সুইচিং-এ ডায়োড বিলম্ব নিয়ন্ত্রণের সার্কিট বাস্তবায়ন
ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের স্বয়ংক্রিয় পরিবর্তনে, ডায়োডগুলির বিলম্ব নিয়ন্ত্রণ প্রধানত দুটি সার্কিট ফর্মের মাধ্যমে অর্জন করা হয়: একটি হল RC চার্জিং এবং ডিসচার্জিং এর উপর ভিত্তি করে একটি বিলম্ব সার্কিট এবং অন্যটি ডায়োডগুলির বিপরীত পুনরুদ্ধারের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে একটি ক্ষণস্থায়ী দমন সার্কিট।

1. আরসি বিলম্ব সার্কিটে ডায়োডের প্রয়োগ
RC বিলম্ব সার্কিট ক্যাপাসিটরের চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সময় বিলম্ব অর্জন করে এবং ডায়োড এই সার্কিটে চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পাথ নিয়ন্ত্রণে ভূমিকা পালন করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্বয়ংক্রিয় সুইচের ক্লোজিং কন্ট্রোল সার্কিটে, যখন ইনপুট সিগন্যাল বেশি থাকে, ডায়োডটি সামনের দিকে সঞ্চালিত হয় এবং ক্যাপাসিটরটি একটি ছোট প্রতিরোধকের মাধ্যমে দ্রুত চার্জ করে, বন্ধের সময়কে ছোট করে; যখন ইনপুট সংকেত কম থাকে, তখন ডায়োডটি বিপরীতভাবে বন্ধ হয়ে যায় এবং ক্যাপাসিটরটি খোলার সময়কে প্রসারিত করে একটি বড় প্রতিরোধকের মাধ্যমে ধীরে ধীরে নিষ্কাশন করে। এই নকশাটি ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে ফল্ট আইসোলেশন এবং পুনরুদ্ধারের সময়ের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে ডায়োডের ফরোয়ার্ড এবং রিভার্স রেজিস্ট্যান্স অনুপাত সামঞ্জস্য করে দশ মাইক্রোসেকেন্ড থেকে মিলিসেকেন্ড পর্যন্ত বিলম্ব নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে।

2. ক্ষণস্থায়ী দমন সার্কিটে ডায়োডের প্রয়োগ
স্বয়ংক্রিয় সুইচগুলির ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা সার্কিটে, ডায়োডগুলি (যেমন TVS ডায়োড) তাদের বিপরীত ভাঙ্গন বৈশিষ্ট্যগুলির মাধ্যমে ক্ষণস্থায়ী ওভারভোল্টেজগুলি শোষণ করে এবং তাদের বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় সরাসরি সুরক্ষা প্রতিক্রিয়া গতিকে প্রভাবিত করে। উদাহরণ স্বরূপ, যখন বজ্রপাত বা সুইচ অপারেশন ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে ওভারভোল্টেজ তৈরি করে, টিভিএস ডায়োড ন্যানোসেকেন্ডে সঞ্চালন করে, ওভারভোল্টেজকে একটি নিরাপদ স্তরে ক্ল্যাম্প করে এবং তারপরে একটি বিপরীত পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কাটঅফ অবস্থা পুনরুদ্ধার করে। যদি বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময়টি খুব দীর্ঘ হয় তবে এটি সেকেন্ডারি ওভারভোল্টেজ বৃদ্ধির কারণ হতে পারে, তাই অতি দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োডগুলি (যেমন UF4007, Trr<50ns) need to be selected to optimize the protection effect.

3, ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্ক অটোমেশনে ডায়োড বিলম্বের বৈশিষ্ট্যের সাধারণ প্রয়োগ
1. ফল্ট বিচ্ছিন্নতা এবং পুনরুদ্ধারের জন্য সময় নিয়ন্ত্রণ
ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্ক ফিডারগুলির স্বয়ংক্রিয়করণে, স্বয়ংক্রিয় সুইচগুলিকে ত্রুটি সংকেতগুলির উপর ভিত্তি করে ত্রুটিপূর্ণ বিভাগগুলিকে দ্রুত বিচ্ছিন্ন করতে হবে এবং ত্রুটিহীন বিভাগে বিদ্যুৎ সরবরাহ পুনরুদ্ধার করতে হবে। ডায়োডের বিলম্বের বৈশিষ্ট্যগুলি সুইচ কর্মের সময় সমন্বয় অর্জন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি রিক্লোজিং সার্কিটে, ক্যাপাসিটরের চার্জিং সময় একটি ডায়োড দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যাতে ফল্ট আইসোলেশনের পরে পুনরায় বন্ধ করার আগে কয়েক সেকেন্ডের বিলম্ব নিশ্চিত করা যায়, ক্ষণস্থায়ী ত্রুটির পুনরাবৃত্তির প্রভাব এড়ানো যায়। একটি 10kV ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্ক প্রকল্পে এই স্কিমটি গ্রহণ করার পরে, ত্রুটি বিচ্ছিন্নকরণের সময় 200ms এর কম করা হয়েছিল, এবং পুনরায় বন্ধ করার সাফল্যের হার 98% বৃদ্ধি করা হয়েছিল।

2. বিতরণ ক্ষমতা অ্যাক্সেস জন্য বিরোধী backflow সুরক্ষা
বিতরণকৃত ফটোভোলটাইক এবং এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের জনপ্রিয়করণের সাথে, বিতরণ নেটওয়ার্ককে বিতরণ করা শক্তির উত্সগুলিকে একটি ত্রুটির ক্ষেত্রে গ্রিডে বিদ্যুৎ ফেরত পাঠানো থেকে বিরত রাখতে হবে। ডায়োডটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল আউটপুট টার্মিনালের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে, বিপরীত কারেন্ট ব্লক করার জন্য তার একমুখী পরিবাহিতা ব্যবহার করে, বিপরীত পুনরুদ্ধার সময়ের মাধ্যমে অ্যান্টি-ব্যাকফ্লো সুরক্ষার প্রতিক্রিয়া গতি নিয়ন্ত্রণ করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি নির্দিষ্ট ফোটোভোলটাইক পাওয়ার স্টেশন স্কটকি ডায়োড গ্রহণ করে (যেমন SS14, Trr<10ns), the anti backflow protection action time is shortened from milliseconds to microseconds, effectively avoiding the expansion of power grid faults.

3. ডিসি ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে সুইচের সিঙ্ক্রোনাস নিয়ন্ত্রণ
ডিসি ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে, স্বয়ংক্রিয় সুইচগুলির সিঙ্ক্রোনাস খোলার এবং বন্ধ করার জন্য আর্ক রিগনিশনের সমস্যা সমাধান করা প্রয়োজন। ডায়োড ক্যাপাসিটর চার্জিং এবং ডিসচার্জিং নিয়ন্ত্রণে বিলম্ব করে সুইচিং অ্যাকশনের ফেজ সিঙ্ক্রোনাইজেশন অর্জন করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ডিসি সার্কিট ব্রেকারে, একটি ডায়োড একটি আবেশক এবং একটি ক্যাপাসিটর সহ একটি অনুরণিত সার্কিট গঠন করে। অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণ করতে ডায়োডের পরিবাহী কোণ সামঞ্জস্য করার মাধ্যমে, সুইচটি কারেন্টের শূন্য ক্রসিংয়ে ভেঙ্গে যেতে পারে, আর্ক শক্তিকে 1% এর নিচে হ্রাস করতে পারে এবং সুইচের জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।