Si MOSFETs - APF ning tez rivojlanishiga turtki beruvchi katalizator

Tarqatish tarmoqlaridagi harmonika, reaktiv quvvat va quvvat nomutanosibligi kabi quvvat sifati muammolarini yumshatish uchun faol quvvatli elektron qurilmalar sifatida faol quvvat filtrlari (APF) deyarli yarim asrlik rivojlanish tarixiga ega. Biroq, nisbatan past samarali harmonik tartibli filtrlash qobiliyati, tizimning beqarorligiga olib keladigan elektr tarmog'i bilan rezonansga moyillik va yuqori yo'qotishlar kabi cheklovlar tufayli APFlar keng qo'llanilmagan. Amalda, an'anaviy passiv filtrlar tarqatish tarmoqlarida harmonik va reaktiv quvvatni kamaytirish uchun asosiy yechim bo'lib qolmoqda.

Tarqatish tarmog'idagi oqim harmonikasini yumshatish uchun APF (Avtomatik quvvat filtri) kamida 1 kHz nazorat o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lgan keng tarmoqli kengligi chiqishini saqlab turishi kerak (agar harmonik diapazon 51-chi tartibgacha filtrlanishi kerak bo'lsa, 2,5 kHz dan katta). Biroq, tizim barqarorligini ta'minlash uchun APF chiqish LCL filtrining rezonans chastotasi odatda nazorat o'tkazish qobiliyatidan bir necha baravar ko'pdir. Bu shuni anglatadiki, kuchli tizim mustahkamligi uchun APF chiqishi LCL filtrining rezonans chastotasi odatda 20 kHz dan yuqori bo'lishi kerak. Boshqa tomondan, quvvat kalitlari sifatida IGBT-lardan foydalangan holda an'anaviy APF-larning kommutatsiya to'lqinini filtrlash uchun kommutatsiya chastotasi chiqish LCL filtrining rezonans chastotasidan kamida to'rt barobar bo'lishi kerak. Aslida, an'anaviy IGBTlar odatda 30 kHz dan past ishlaydi. Shuning uchun IGBT-larni quvvat kalitlari sifatida ishlatadigan APFlar kuchli tizim mustahkamligiga erishish uchun bir necha yuz Gts chastotali nazorat o'tkazish qobiliyatini talab qiladi, lekin bir necha yuz Gts chastotali nazorat o'tkazish qobiliyati yuqori tartibli harmonikalarni qoplash uchun deyarli etarli emas. Bu APFlarning barqarorlik va kompensatsiya qobiliyati o'rtasida oqilona muvozanatga erishishni deyarli imkonsiz qiladi, bu esa ulardan keng foydalanishni sezilarli darajada cheklaydi.

SiC MOSFETlar uchinchi avlod yarimo'tkazgichli quvvat almashtirish qurilmalari sifatida so'nggi yillarda jadal rivojlanishni boshdan kechirdi va hozirda turli quvvat elektron mahsulotlarda keng qo'llanilmoqda. SiC MOSFETlar yuqori{2}}quvvatli ilovalarda ham yuqori kommutatsiya chastotasini saqlab turadi, bu xususiyat APF (Avtomatik quvvat kalitlari)- uchun deyarli moslashtirilgan. O'rta{5}}yuqori quvvatli (20~200A) APFlarda SiC MOSFETlar hali ham 50 kHz ga yaqin kommutatsiya chastotasida ishlashi mumkin. Ikki kanalli interleave texnologiyasi va magnit integratsiya texnologiyasini birlashtirib, APF chiqish LCL filtridagi joriy to‘lqin chastotasini 100 kHz ga oshirish mumkin. Bu chiqish LCL filtri rezonans chastotasini taxminan 20 kHz (pastlash -28 dB) va nazorat qilish o'tkazish qobiliyatini 2,5 kHz atrofida loyihalash imkonini beradi. Bu APF ga 51-harmonikani (asosiy chastota 50Hz) to'liq qoplash imkonini beradi. Bundan tashqari, nazorat o'tkazish qobiliyati LCL filtrining rezonans chastotasidan uzoq bo'lganligi sababli, tizim kuchli mustahkamlikni namoyish etadi va quvvat taqsimlash tarmog'i bilan rezonansga kamroq moyil bo'lib, beqarorlikni kamaytiradi. Bundan tashqari, asosiy quvvat o'zgartirish moslamasi sifatida SiC MOSFET-lardan foydalanadigan APF-larning yo'qotishlari an'anaviy IGBT-larni asosiy quvvat almashtirish moslamasi sifatida ishlatadigan APF-larga qaraganda pastroqdir.

Xulosa qilib aytganda, SiC MOSFETlar APF (faol quvvat omili tizimlari) uchun asosiy quvvat o'zgartirish moslamasi sifatida deyarli mukammaldir. Ular, shubhasiz, yashil energiya tarqatish tarmog'iga hissa qo'shib, APF va boshqa faol energiya sifati mahsulotlarini yanada kengroq va kengroq qo'llashga yordam beradi.

Leonhard elektr kompaniyasi, ilmiy-tadqiqot va ilmiy-tadqiqot ishlariga va SiC MOSFET quvvat sifati mahsulotlarini ishlab chiqarishga ixtisoslashgan yuqori-texnologik kompaniya bir nechta kuchlanish darajalarida 20 dan 200A gacha bo'lgan SiC MOSFET quvvat sifati mahsulotlarining to'liq seriyasini ishga tushirdi. Uning asosiy mahsulotlari ikki{4}}kanalli interleave texnologiyasi va magnit integratsiya texnologiyasidan foydalanadi, bu esa 100kHz dan ortiq ekvivalent kommutatsiya chastotasini taʼminlaydi, ultra-yuqori barqarorlik, kam yoʻqotish va kichik oʻlchamlarga erishadi.