নতুন শক্তির গাড়ির চার্জিং স্টেশনগুলিতে ডায়োড ব্যবহারের প্রবণতা কী?

1, প্রযুক্তিগত পুনরাবৃত্তি: প্রথাগত সিলিকন থেকে- প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টরে আপগ্রেড করা
ঐতিহ্যবাহী সিলিকন-ভিত্তিক ডায়োডগুলি তাদের কম খরচে এবং পরিপক্ক প্রযুক্তির কারণে চার্জিং পাইল বাজারে দীর্ঘকাল ধরে আধিপত্য বিস্তার করেছে। যাইহোক, উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ বিদ্যুতের দিকে নতুন শক্তির যানের বিকাশের সাথে, সিলিকন ভিত্তিক ডায়োডগুলির কার্যক্ষমতার বাধা ক্রমশ বিশিষ্ট হয়ে উঠছে। উদাহরণস্বরূপ, 800V উচ্চ-ভোল্টেজ দ্রুত চার্জিং পরিস্থিতিতে, উচ্চ রিভার্স রিকভারি লস এবং সিলিকন ভিত্তিক ডায়োডগুলির কম সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি সিস্টেমের দক্ষতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে, যখন উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে স্থিতিশীলতার সমস্যাগুলিও তাদের প্রয়োগকে সীমিত করে।

সিলিকন কার্বাইড (SiC) এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (GaN) এর মতো প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের উত্থান ডায়োড প্রযুক্তি আপগ্রেড করার জন্য একটি নতুন দিকনির্দেশ দিয়েছে। একটি উদাহরণ হিসাবে SiC Schottky ডায়োড গ্রহণ, তাদের নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে:

প্রতিরোধ ক্ষমতা কম: SiC উপাদানের সমালোচনামূলক ভাঙ্গন ক্ষেত্রের শক্তি সিলিকনের 10 গুণ, যা একটি পাতলা ড্রিফ্ট স্তর অর্জন করতে পারে, যার ফলে প্রতিরোধ এবং শক্তি হ্রাস হ্রাস পায়।
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিং বৈশিষ্ট্য: SiC ডায়োডগুলির বিপরীত পুনরুদ্ধারের সময় (t_rr) শূন্যের কাছাকাছি, উল্লেখযোগ্যভাবে সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি করে এবং উচ্চ- ফ্রিকোয়েন্সি চার্জিং মডিউলগুলির প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়৷
উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ: SiC ডিভাইসগুলি 200 ডিগ্রির উপরে পরিবেশে স্থিরভাবে কাজ করতে পারে, তাপ অপচয় ডিজাইনের জটিলতা হ্রাস করে এবং সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে।
বাজার গবেষণা প্রতিষ্ঠানের ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে, বিশ্বব্যাপী SiC ডায়োড বাজারের আকার 2026 সালের মধ্যে 3 বিলিয়ন মার্কিন ডলার ছাড়িয়ে যাবে, যার একটি যৌগিক বার্ষিক বৃদ্ধির হার 15%, যার মধ্যে চার্জিং পাইল ফিল্ড 30% এর বেশি হবে৷ সিলানওয়েই এবং ইয়াংজি টেকনোলজির মতো গার্হস্থ্য উদ্যোগগুলি SiC স্কোটকি ডায়োডগুলির ব্যাপক উত্পাদন অর্জন করেছে এবং ধীরে ধীরে উচ্চ মূল্যের-অ্যাডেড পরিস্থিতি যেমন চার্জিং পাইলস এবং ওবিসি (অন-বোর্ড চার্জার) প্রবর্তন করেছে।

2, উপাদান উদ্ভাবন: প্যাকেজিং প্রযুক্তি এবং তাপ অপচয় ডিজাইনের সহযোগিতামূলক অপ্টিমাইজেশন
ডায়োড কর্মক্ষমতা উন্নতি শুধুমাত্র উপাদান উদ্ভাবনের উপর নির্ভর করে না, কিন্তু প্যাকেজিং প্রযুক্তি এবং তাপ অপচয় ডিজাইনের সহযোগিতামূলক অপ্টিমাইজেশন প্রয়োজন। চার্জিং স্টেশনগুলির প্রয়োগের ক্ষেত্রে, ডায়োডগুলিকে উচ্চ কারেন্ট, উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিং এর মতো কঠোর পরিস্থিতি সহ্য করতে হবে এবং প্রথাগত প্যাকেজিং ফর্মগুলি (যেমন DO-41, TO-220) আর প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে সক্ষম নয়৷ বর্তমানে, শিল্পটি নিম্নলিখিত দিকগুলির দিকে তার বিবর্তনকে ত্বরান্বিত করছে:

কমপ্যাক্ট প্যাকেজিং: DFN (ডাবল-ফ্ল্যাট নো পিন), SODFL (ছোট প্যাচ ডায়োড) এবং অন্যান্য প্যাকেজিং ফর্মগুলি তাদের ছোট আকার এবং কম পরজীবী প্যারামিটারগুলির কারণে উচ্চ ঘনত্বের PCB লেআউটগুলির জন্য পছন্দের পছন্দ হয়ে উঠেছে৷ উদাহরণস্বরূপ, ডিএফএন প্যাকেজড ডায়োডগুলি তাপ অপচয়ের দক্ষতা উন্নত করার সাথে সাথে ডিভাইসের আকারকে প্রথাগত পণ্যের 1/5 কমাতে পারে।
উচ্চ তাপ অপচয় প্যাকেজিং: উচ্চ-পাওয়ার চার্জিং মডিউলের জন্য, কোম্পানিগুলি কপার সাবস্ট্রেট এবং সিরামিক প্যাকেজিংয়ের মতো উপাদান ব্যবহার করে ডায়োডের তাপ পরিবাহিতা উন্নত করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট এন্টারপ্রাইজ দ্বারা তৈরি একটি সিরামিক এনক্যাপসুলেটেড SiC ডায়োড তাপমাত্রা বৃদ্ধিকে 40 ডিগ্রি কমাতে পারে এবং একটি 350kW অতি দ্রুত চার্জিং দৃশ্যে প্রচলিত সিলিকন ভিত্তিক ডিভাইসগুলির তুলনায় 2% সিস্টেমের কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে৷
ইন্টিগ্রেটেড ডিজাইন: একাধিক ডায়োড ইউনিটকে একটি একক মডিউলে সংহত করুন, অথবা MOSFET এবং ড্রাইভ সার্কিটের সাথে একত্রে প্যাকেজ করুন যাতে একটি পাওয়ার ডিভাইস কমপ্লেক্স (যেমন IPM মডিউল) তৈরি করা যায়, যা সার্কিট ডিজাইনকে সহজ করতে পারে, পরজীবী ইন্ডাকট্যান্স কমাতে পারে এবং সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করতে পারে।
3, অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প সম্প্রসারণ: চার্জিং মডিউল থেকে সম্পূর্ণ চেইন সুরক্ষা পর্যন্ত
চার্জিং স্টেশন প্রযুক্তির আপগ্রেডিংয়ের সাথে, ডায়োডগুলির প্রয়োগের পরিস্থিতি ঐতিহ্যগত চার্জিং মডিউল থেকে পুরো চেইনে প্রসারিত হচ্ছে, যা পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য (EMC) এবং নিরাপত্তা সুরক্ষার মতো একাধিক দিককে কভার করছে।

পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট: PFC (পাওয়ার ফ্যাক্টর কারেকশন) সার্কিটে, SiC MOSFET-এর সাথে একত্রিত দ্রুত পুনরুদ্ধার ডায়োডগুলি IEC 61000-3-2 স্ট্যান্ডার্ডের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে উচ্চ-দক্ষতা এবং কম হারমোনিক শক্তি রূপান্তর অর্জন করতে পারে।
ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য: টিভিএস (ট্রানজিয়েন্ট ভোল্টেজ সাপ্রেশন) ডায়োড, তাদের ন্যানোসেকেন্ড রেসপন্স স্পীড সহ, চার্জিং স্টেশনগুলি যানবাহনের সাথে সংযুক্ত থাকার সময় উত্পন্ন সার্জ ভোল্টেজগুলিকে কার্যকরভাবে দমন করতে পারে, ডাউনস্ট্রিম সার্কিটকে ক্ষতি থেকে রক্ষা করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট এন্টারপ্রাইজ দ্বারা তৈরি একটি 5kW TVS ডায়োডের ক্ল্যাম্পিং ভোল্টেজের নির্ভুলতা ± 5% এবং 10kA এর বর্ধিত বর্ধিত শোষণ ক্ষমতা রয়েছে।
নিরাপত্তা সুরক্ষা: চার্জিং বন্দুক ইন্টারফেসে, ডায়োড অ্যারে অ্যান্টি-রিভার্স এবং ওভারভোল্টেজ/ওভারকারেন্ট সুরক্ষা সার্কিট তৈরি করতে পারে যাতে ভুল অপারেশনের কারণে সরঞ্জামের ক্ষতি রোধ করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি নির্দিষ্ট গাড়ির মডেলের চার্জিং সিস্টেম ব্যাটারি প্যাকটি অতিরিক্ত চার্জ হওয়ার ঝুঁকি এড়াতে একটি নিরাপদ সীমার মধ্যে বিপরীত ভোল্টেজ ক্ল্যাম্প করতে দ্বিমুখী টিভিএস ডায়োড ব্যবহার করে।