X'inhuma r-rwoli differenti tad-dijodi f'inverters ta 'pont sħiħ u nofs pont?

1, Id-differenzi fit-topoloġija jiddeterminaw il-pożizzjoni funzjonali fundamentali tad-dijodi
(1) Arkitettura minimalista ta 'nofs inverter tal-pont u r-rwol tal-qalba tad-dijodu
L-inverter nofs pont jadotta struttura ta 'dijodu doppju ta' swiċċ doppju, u n-naħa DC tifforma żewġ punti potenzjali ta '± Vdc/2 permezz ta' diviżjoni tal-vultaġġ tal-kapaċitatur. Meta tieħu tagħbijiet induttivi bħala eżempju, meta l-iswiċċ tad-driegħ tal-pont ta 'fuq M1 jinxtegħel, il-mogħdija kurrenti hija Vdc/2 → M1 → tagħbija → Vdc/2, u d-dijodu D1 huwa fl-istat ta' qtugħ b'lura. Meta M1 jintefa, il-forza elettromottiva inversa ġġenerata mill-inductance tat-tagħbija tifforma ċirkwit ta' freewheeling permezz ta' D2: tagħbija → D2 → Vdc/2, li tikseb żewġ funzjonijiet ewlenin:

Morsa tal-vultaġġ: Illimita l-vultaġġ li t-tubu tal-iswiċċ jista 'jiflaħ għal Vdc/2 biex tevita t-tqassim ta' vultaġġ żejjed;
Feedback tal-enerġija: Jipprovdi kanal ta 'rilaxx għall-ħażna tal-enerġija induttiva biex jipprevjeni spikes tal-vultaġġ ikkawżati minn bidliet f'daqqa fil-kurrent.
Dejta sperimentali turi li f'sistema ta 'inverter ta' nofs pont ta '1kW, il-quċċata tal-kurrent ta' freewheeling ta 'D2 jista' jilħaq 1.5 darbiet il-kurrent nominali tat-tagħbija, u l-ħin ta 'rkupru reverse tiegħu jeħtieġ li jiġi kkontrollat ​​fi żmien 100ns biex tiġi żgurata l-effiċjenza tal-bidla.

(2) Arkitettura żejda u espansjoni tal-funzjoni tad-dijodu tal-inverter tal-pont sħiħ
L-inverter tal-pont sħiħ jadotta struttura ta 'erba' swiċċ erba 'dijodi, li tikseb treġġigħ lura tal-polarità tal-vultaġġ tal-ħruġ permezz tal-konduzzjoni alternanti ta' żewġ pari swiċċijiet. L-uniċità tagħha hija riflessa fi:

Kontroll bipolari: Permezz tal-kombinazzjoni tal-konduzzjoni T1-T4, jista 'jinkiseb swing sħiħ tal-vultaġġ ta' ± Vdc fit-tarf tat-tagħbija. Id-dijodi D1-D4 mhux biss iwettqu l-funzjoni ta 'freewheeling, iżda jiffurmaw ukoll kanal ta' feedback tal-enerġija;
Protezzjoni ta 'ħsara: Meta T1 u T4 huma t-tnejn li huma żbaljati, D2-D3 jista' jifforma mogħdija ta 'protezzjoni ta' ċirkwit qasir biex jipprevjeni ċirkwit qasir tal-bus DC.
L-ittestjar komparattiv juri li l-ogħla vultaġġ invers li jinġarr mid-dijodi fl-istruttura sħiħa tal-pont jitnaqqas b'50% meta mqabbel mal-istruttura tan-nofs pont, iżda jeħtieġ li jiġu mmaniġġjati kurrent temporanji ogħla (sa darbtejn il-kurrent tat-tagħbija).

2, Rispons dinamiku tad-dijodi fil-mekkaniżmu tal-ġestjoni tal-enerġija
(1) Kontroll tal-fluss ta 'enerġija unidirezzjonali ta' nofs inverter tal-pont
F'topoloġija ta 'nofs pont, dajowds jiffurmaw netwerk ta' trasferiment ta 'enerġija unidirezzjonali. Meta tieħu l-applikazzjoni ta 'mikro inverters fotovoltajċi bħala eżempju, meta l-qawwa tat-tagħbija tkun inqas mill-qawwa tad-dħul, il-ħażna tal-enerġija induttiva tiġi mitmugħa lura lejn ix-xarabank DC permezz ta' D2, u d-dijodu jeħtieġ li jissodisfa r-rekwiżiti li ġejjin:

Waqgħa fil-vultaġġ pożittiv Inqas minn jew ugwali għal 0.5V (tnaqqis tat-telf tal-konduzzjoni);
Ħlas ta' rkupru b'lura Qrr Inqas minn jew ugwali għal 100nC (tnaqqas it-telf tal-iswiċċ).
Skont id-dejta tat-test minn ċertu manifattur, l-użu ta 'dijodi ta' rkupru veloċi (bħal STTH3R06) jista 'jżid l-effiċjenza tas-sistema b'2.3% u jnaqqas iż-żieda fit-temperatura bi 15-il grad.

(2) Ir-regolazzjoni bidirezzjonali tal-enerġija tal-inverter tal-pont sħiħ
L-istruttura sħiħa tal-pont tikseb ġestjoni tal-enerġija aktar kumplessa permezz ta 'netwerk tad-dijodu:

Morsa attiva: F'inverters akkoppjati bit-transformer, D1-D4 jista 'jifforma ċirkwit tal-morsa biex jillimita l-vultaġġ tat-tubu tal-iswiċċ f'medda sikura;
Implimentazzjoni ta 'swiċċjar artab: Flimkien ma' indutturi reżonanti, dajowds jistgħu joħolqu kundizzjonijiet ta 'swiċċjar ta' vultaġġ żero. Wara li adottat din it-teknoloġija, it-telf ta 'swiċċjar ta' inverter ta 'pont sħiħ ta' 4kW tnaqqas b'65%.
Ta' min jinnota b'mod partikolari li f'inverters tal-pont sħiħ ta' tliet-fażijiet, id-dijodi jeħtieġu wkoll li jwettqu l-funzjoni tal-bilanċ tal-enerġija minn fażi għal fażi. Meta l-kurrent ta 'ċerta fażi jwassal, id-dijodu tad-driegħ tal-pont korrispondenti jista' jiggwida l-enerġija żejda biex tgħaddi għal fażijiet oħra, u tikseb distribuzzjoni dinamika tal-enerġija.

3, Rekwiżiti differenzjali ta 'strateġija ta' kontroll għall-karatteristiċi tad-dijodu
(1) Kontroll sempliċi u tqabbil tal-parametri tad-dijodu ta 'nofs inverter tal-pont
L-istruttura ta 'nofs pont normalment tadotta kontroll SPWM bipolari jew unipolari, u r-rekwiżiti għad-dijodi huma ffokati fuq karatteristiċi statiċi:

Ħin ta' rkupru b'lura trr Inqas minn jew ugwali għal 50ns (adattat għal swiċċjar ta'-frekwenza għolja);
Kapaċitanza tal-junction Cj Inqas minn jew ugwali għal 100pF (inaqqas il-ħoss tal-iswiċċ).
Skont id-dejta tal-għażla ta 'ċertu proġett ta' inverter tal-karozzi, l-użu ta 'dijodi ta' rkupru ultra veloċi (bħal MUR860) jista 'jnaqqas l-interferenza elettromanjetika (EMI) b'8dB.

(2) Modulazzjoni kumplessa u adattament dinamiku tad-dijodi f'inverters tal-pont sħaħ
L-istruttura sħiħa tal-pont tappoġġja teknoloġiji ta 'modulazzjoni avvanzati bħall-irduppjar tal-frekwenza SPWM, li timponi rekwiżiti dinamiċi ogħla fuq dajowds

Stabbiltà tat-temperatura: Fil-medda ta '-40 grad ~ 150 grad, ir-rata tal-bidla tal-waqgħa tal-pressjoni 'l quddiem għandha tkun Inqas minn jew ugwali għal 5mV/ grad;
Kapaċità kontra l-valanga: Jeħtieġ li tiflaħ l-enerġija tal-valanga mill-inqas 1.5 darbiet il-kurrent nominali.
Ċertu każ tas-sewqan tal-mutur industrijali juri li l-użu ta 'dijodi tal-karbur tas-silikon (bħal C3D10060E) jista' jtejjeb l-effiċjenza tas-sistema għal 98.2% u jqassar il-ħin taż-żona mejta minn 500ns għal 200ns.

4, Paragun tal-prestazzjoni f'xenarji ta 'applikazzjoni tipiċi
Parametru nofs pont inverter pont sħiħ inverter
Numru ta' dajowds 2, 4
Stress tal-vultaġġ Vdc/2 Vdc
Stress kurrenti 1.5 darbiet tagħbija kurrenti 2 darbiet tagħbija kurrenti
Komplessità ta' kontroll baxxa (SPWM bipolari) u għolja (SPWM li jirdoppja l-frekwenza)
Effiċjenza tipika 92-95% 95-98%
Koeffiċjent tal-ispiża 1.0 1.8