Kif jistgħu l-kumpaniji tal-enerġija jistabbilixxu librerija standard tal-għażla għad-dijodi?

一, Disinn tal-arkitettura tal-librerija standard tal-għażla: mudell integrat b'erba-dimensjonali
Ibbażat fuq l-istandards JEDEC u r-rekwiżiti speċjali tal-industrija tal-enerġija, huwa rrakkomandat li tiġi adottata sistema ta' klassifikazzjoni ta' erba-dimensjonali ta' "livell ta' affidabilità tal-ippakkjar tal-parametri elettriċi ta' xenarju ta' applikazzjoni":

Dimensjoni tax-xenarju tal-applikazzjoni
Konvertituri elettroniċi tal-qawwa: tiffoka fuq il-ħin ta 'rkupru b'lura (<50ns) and surge resistance (>10 darbiet il-kurrent nominali)
Sistema ġdida ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija: tipprijoritizza l-għażla ta 'dijodi Schottky b'waqgħa baxxa ta' vultaġġ 'il quddiem (VF<0.5V)
Ultra high voltage transmission: must meet the high voltage withstand capacity (>10kV) tal-istandard IEC 60071-1
Energy storage system: Pay attention to junction temperature characteristics (Tjmax>175 ℃) and cycle life (>100000 ċiklu)
Dimensjoni tal-parametri elettriċi
Il-matriċi tal-parametri ewlenin għandha tinkludi: VRRM (vultaġġ massimu ripetittiv invers), IF (AV) (kurrent rettifikat medju), IR (kurrent ta 'tnixxija inversa), trr (ħin ta' rkupru invers), Cj (capacitance tal-junction)
Disinn ta' redundancy tal-parametri: VRRM Akbar minn jew ugwali għal 1.5 x vultaġġ massimu b'lura tas-sistema, IF (AV) Akbar minn jew ugwali għal 1.2 x kurrenti operattiv massimu tas-sistema
Studju ta 'każ ta' konvertitur tal-enerġija mir-riħ: Billi żied id-dijodu VRRM minn 1200V għal 1600V, ir-rata ta 'falliment tat-tagħmir tnaqqset bi 82%
Dimensjoni tal-forma ta 'inkapsulament
Rekwiżit tad-densità tal-enerġija: Adotta DPAK, TO-247 u ippakkjar ieħor ottimizzat għad-dissipazzjoni tas-sħana
Xenarju ta 'spazju ristrett: bl-użu ta' SOD-123, 0402 u mikro pakketti oħra
Ambjent tal-vibrazzjoni: Preferibbilment agħżel plagg-f'pakketti b'rinfurzar tal-brilli (bħal DO-201AD)
Dimensjoni tal-livell ta' affidabilità
Grad militari: Jissodisfa l-istandard MIL-STD-883 u huwa adattat għall-kabinetti tal-kontroll tal-impjant tal-enerġija nukleari
Grad industrijali: AEC-Q101 ċertifikat, adattat għall-konvertituri tal-enerġija mir-riħ
Grad kummerċjali: applikabbli biss għal sistemi ta 'enerġija awżiljarja ta' ġewwa
2, Proċess tal-għażla tal-qalba: Metodu tat-teħid ta' deċiżjonijiet-sitt passi
1. Analiżi tar-rekwiżiti tas-sistema
Meta tieħu ċertu inverter fotovoltajku bħala eżempju:

Firxa tal-vultaġġ tad-dħul: 400-1000VDC
Kurrent tal-ħruġ: 50A
Frekwenza tax-xogħol: 20kHz
Temperatura ambjentali: -40 grad ~+85 grad
2. Tqabbil tat-tip ta 'apparat
Agħżel skond il-frekwenza tax-xogħol:

<1kHz: Ordinary rectifier diode (1N4007)
1kHz-50kHz: Dajowd ta' Irkupru Mgħaġġel (MUR860)
50kHz: dijodu Schottky (SS510)

3. Verifika tal-kalkolu tal-parametri
Kalkolu tal-parametru ewlieni:

Vultaġġ b'lura: VRRM Akbar minn jew ugwali għal 1.5 × 1000V=1500V
Kurrent medju: IF (AV) Akbar minn jew ugwali għal 1.2 × 50A=60A
Kalkolu tat-telf: Ptotal=VF × IF+trr × f × Vr ² (jeħtieġ<50W)
4. Implimentazzjoni tad-disinn tad-derating
L-adozzjoni ta' kurva ta' derating ta' tliet-stadji:

Vultaġġ nominali: Vultaġġ operattiv Inqas minn jew ugwali għal 60% VRRM
Kurrent nominali: Kurrent operattiv Inqas minn jew ugwali għal 70% IF (AV)
Temperatura tal-junction: Tj Inqas minn jew ugwali għal 80% Tjmax
5. Sistema ta 'evalwazzjoni tal-fornitur
Stabbilixxi mudell ta' evalwazzjoni li jinkludi 6 dimensjonijiet:

Sistema ta 'Kwalità: Ċertifikazzjoni ISO/TS 16949
Ineffiċjenza: valur FIT<100
Kapaċità ta 'konsenja: L/T<8 weeks
Kompetittività tal-ispiża: Il-varjazzjoni tal-prezz<± 5%
Appoġġ Tekniku: Tim FAE lokalizzat
Sostenibbiltà: Konformi mal-istandards RoHS/REACH
6. Ġestjoni taċ-ċiklu tal-ħajja
Implimenta monitoraġġ tal-proċess sħiħ:

Stadju tal-għażla: Stabbilixxi mudell tal-analiżi tal-istress tal-apparat
Stadju ta' produzzjoni ta' prova: Twettaq HALT (test tal-ħajja ta' aċċelerazzjoni għolja)
Stadju tal-produzzjoni: Implimenta SPC (Kontroll tal-Proċess Statistiku)
Fażi ta' tħaddim u manutenzjoni: Stabbilixxi algoritmu ta' valutazzjoni tas-saħħa

3, Każijiet ta 'applikazzjoni tipiċi
Każ 1: Għażla ta' dajowds għal konvertituri tal-enerġija mir-riħ lil hinn mix-xtut
Inverter tat-turbina tar-riħ 'il barra mix-xtut ta' 5MW oriġinarjament uża diode ta' rkupru mgħaġġel MUR1560, iżda f'ambjent tal-isprej tal-melħ:

Il-kurrent ta' tnixxija b'lura tiżdied bi 300%
It-temperatura tal-junction taqbeż l-istandard b'25 grad
Ir-rata ta' falliment annwali tilħaq 12%
Permezz tal-ottimizzazzjoni tal-għażla:

Aqleb għal SiC JBS diode (C4D20120H)
Żid l-ippakkjar tas-saff tal-kisi tan-nikil
Itejb id-disinn tal-mogħdija tad-dissipazzjoni tas-sħana
Effett ta' wara l-implimentazzjoni:
L-effiċjenza żdiedet b'1.8%
MTBF żdied minn 4000h għal 25000h
Tnaqqis ta '65% fl-ispejjeż tal-manutenzjoni
Każ 2: Konvertitur DC/DC bidirezzjonali għas-Sistema tal-Ħażna tal-Enerġija
Pjan oriġinali għal sistema ta’ ħażna ta’ enerġija ta’ 100kW/200kWh:

Uża 10 1N5822 Schottky diodes b'mod parallel
Distribuzzjoni mhux uniformi tal-kurrent (differenza massima sa 40%)
Pjan ta' ottimizzazzjoni:

Qlib għal STPS80SM120Y wieħed (80A/120V)
Żid ir-reżistenza tal-qsim tal-kurrent b'0.1 Ω
Itejb it-tqassim tal-PCB
Effett ta' wara l-implimentazzjoni:
Żball kurrenti fil-qsim<5%
L-effiċjenza tas-sistema żdiedet minn 92% għal 95.5%
Naqqas il-volum b'40%
4, Mekkaniżmu ta 'ottimizzazzjoni kontinwa
Sistema ta' ċirku-dejta magħluqa
Stabbilixxi katina tad-dejta ta’ “feedback tal-ittestjar tal-għażla”:
Stadju ta 'produzzjoni ta' prova: Iġbor aktar minn 1000 sett ta 'dejta tat-test
Fażi ta 'tħaddim u manutenzjoni: Iġbor aktar minn 5000 siegħa ta' dejta operattiva
L-ottimizzazzjoni tal-mudelli tal-għażla permezz tat-tagħlim tal-magni
Ġestjoni tal-iterazzjoni tat-teknoloġija
Żviluppa pjan direzzjonali għall-aġġornamenti tat-tagħmir:
Terminu qasir (1-3 snin): Ir-rata ta 'penetrazzjoni tal-apparat SiC/GaN tiżdied għal 30%
Nofs it-terminu (3-5 snin): Ikseb iċ-ċertifikazzjoni AEC-Q200 għall-firxa kollha ta' tagħmir
Terminu fit-tul (5-10 snin): Stabbilixxi linja ta 'produzzjoni ta' apparat ta 'enerġija indipendenti u kontrollabbli
Sistema ta 'ġestjoni tal-għarfien
Bini ta' bażi ta' għarfien 3D:
Orizzontali: Li jkopri 12-il kategorija ewlenija ta 'tagħmir tal-enerġija
Vertikali: inkluż il-proċess kollu tal-analiżi tal-falliment tal-ittestjar tal-għażla tad-disinn
Fond: Akkumula aktar minn 200 każ ta 'applikazzjoni tipiku