இந்த வாரம் நாம் DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகளில் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளுக்குப் பதிலாக பிலிம் மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்துவதைப் பற்றி பகுப்பாய்வு செய்யப் போகிறோம். இந்தக் கட்டுரை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படும்.

புதிய ஆற்றல் துறையின் வளர்ச்சியுடன், மாறி மின்னோட்ட தொழில்நுட்பம் பொதுவாக அதற்கேற்பப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் DC-Link மின்தேக்கிகள் தேர்வுக்கான முக்கிய சாதனங்களில் ஒன்றாக குறிப்பாக முக்கியமானவை. DC வடிகட்டிகளில் உள்ள DC-Link மின்தேக்கிகளுக்கு பொதுவாக பெரிய கொள்ளளவு, அதிக மின்னோட்ட செயலாக்கம் மற்றும் உயர் மின்னழுத்தம் போன்றவை தேவைப்படுகின்றன. பிலிம் மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் பண்புகளை ஒப்பிட்டு தொடர்புடைய பயன்பாடுகளை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், அதிக இயக்க மின்னழுத்தம், அதிக சிற்றலை மின்னோட்டம் (Irms), அதிக மின்னழுத்த தேவைகள், மின்னழுத்த தலைகீழ் மாற்றம், அதிக ஊடுருவல் மின்னோட்டம் (dV/dt) மற்றும் நீண்ட ஆயுள் தேவைப்படும் சுற்று வடிவமைப்புகளில் இந்த ஆய்வுக் கட்டுரை முடிவு செய்கிறது. உலோகமயமாக்கப்பட்ட நீராவி படிவு தொழில்நுட்பம் மற்றும் பிலிம் மின்தேக்கி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், பிலிம் மின்தேக்கிகள் எதிர்காலத்தில் செயல்திறன் மற்றும் விலையின் அடிப்படையில் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளை மாற்றுவதற்கான வடிவமைப்பாளருக்கு ஒரு போக்காக மாறும்.

பல்வேறு நாடுகளில் புதிய ஆற்றல் தொடர்பான கொள்கைகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதாலும், புதிய ஆற்றல் தொழில்துறையின் வளர்ச்சியாலும், இந்தத் துறையில் தொடர்புடைய தொழில்களின் வளர்ச்சி புதிய வாய்ப்புகளைக் கொண்டு வந்துள்ளது. மேலும், அத்தியாவசியமான அப்ஸ்ட்ரீம் தொடர்பான தயாரிப்புத் துறையாக மின்தேக்கிகள் புதிய வளர்ச்சி வாய்ப்புகளையும் பெற்றுள்ளன. புதிய ஆற்றல் மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகனங்களில், மின்தேக்கிகள் ஆற்றல் கட்டுப்பாடு, மின் மேலாண்மை, மின் இன்வெர்ட்டர் மற்றும் DC-AC மாற்று அமைப்புகளில் முக்கிய கூறுகளாகும், அவை மாற்றியின் ஆயுளை தீர்மானிக்கின்றன. இருப்பினும், இன்வெர்ட்டரில், DC சக்தி உள்ளீட்டு சக்தி மூலமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது DC-Link அல்லது DC ஆதரவு என்று அழைக்கப்படும் DC பஸ் மூலம் இன்வெர்ட்டருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இன்வெர்ட்டர் DC-Link இலிருந்து அதிக RMS மற்றும் உச்ச பல்ஸ் மின்னோட்டங்களைப் பெறுவதால், அது DC-Link இல் அதிக பல்ஸ் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, இது இன்வெர்ட்டரைத் தாங்குவதை கடினமாக்குகிறது. எனவே, DC-Link இலிருந்து அதிக பல்ஸ் மின்னோட்டத்தை உறிஞ்சவும், இன்வெர்ட்டரின் உயர் பல்ஸ் மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கம் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க வரம்பிற்குள் இருப்பதைத் தடுக்கவும் DC-Link மின்தேக்கி தேவைப்படுகிறது; மறுபுறம், இது DC-Link இல் மின்னழுத்த ஓவர்ஷூட் மற்றும் நிலையற்ற ஓவர்-வோல்டேஜ் ஆகியவற்றால் இன்வெர்ட்டர்கள் பாதிக்கப்படுவதைத் தடுக்கிறது.

புதிய ஆற்றலில் (காற்றாலை மின் உற்பத்தி மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி உட்பட) DC-Link மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான திட்ட வரைபடம் மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகன மோட்டார் இயக்கி அமைப்புகள் படங்கள் 1 மற்றும் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

படம் 1 காற்றாலை மின் மாற்றி சுற்று இடவியலைக் காட்டுகிறது, இங்கு C1 என்பது DC-இணைப்பு (பொதுவாக தொகுதியுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது), C2 என்பது IGBT உறிஞ்சுதல், C3 என்பது LC வடிகட்டுதல் (நிகர பக்கம்), மற்றும் C4 என்பது ரோட்டார் பக்க DV/DT வடிகட்டுதல். படம் 2 என்பது PV மின் மாற்றி சுற்று தொழில்நுட்பத்தைக் காட்டுகிறது, இங்கு C1 என்பது DC வடிகட்டுதல், C2 என்பது EMI வடிகட்டுதல், C4 என்பது DC-இணைப்பு, C6 என்பது LC வடிகட்டுதல் (கட்டம் பக்கம்), C3 என்பது DC வடிகட்டுதல் மற்றும் C5 என்பது IPM/IGBT உறிஞ்சுதல். படம் 3 புதிய ஆற்றல் வாகன அமைப்பில் உள்ள முக்கிய மோட்டார் இயக்கி அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இங்கு C3 என்பது DC-இணைப்பு மற்றும் C4 என்பது IGBT உறிஞ்சுதல் மின்தேக்கி.

மேலே குறிப்பிடப்பட்ட புதிய ஆற்றல் பயன்பாடுகளில், காற்றாலை மின் உற்பத்தி அமைப்புகள், ஒளிமின்னழுத்த மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகன அமைப்புகளில் அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் நீண்ட ஆயுளுக்கு DC-Link மின்தேக்கிகள் ஒரு முக்கிய சாதனமாகத் தேவைப்படுகின்றன, எனவே அவற்றின் தேர்வு மிகவும் முக்கியமானது. பின்வருபவை பிலிம் மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் பண்புகள் மற்றும் DC-Link மின்தேக்கி பயன்பாட்டில் அவற்றின் பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றின் ஒப்பீடு ஆகும்.

1. அம்ச ஒப்பீடு

1.1 திரைப்பட மின்தேக்கிகள்

பட உலோகமயமாக்கல் தொழில்நுட்பத்தின் கொள்கை முதலில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது: மெல்லிய பட ஊடகத்தின் மேற்பரப்பில் போதுமான அளவு மெல்லிய உலோக அடுக்கு ஆவியாகிறது. ஊடகத்தில் ஒரு குறைபாடு இருந்தால், அடுக்கு ஆவியாகி, பாதுகாப்புக்காக குறைபாடுள்ள இடத்தை தனிமைப்படுத்துகிறது, இது சுய-குணப்படுத்துதல் எனப்படும் ஒரு நிகழ்வு.

படம் 4, உலோகமயமாக்கல் பூச்சு கொள்கையைக் காட்டுகிறது, அங்கு மெல்லிய படல ஊடகம் ஆவியாவதற்கு முன் முன்கூட்டியே சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது (வேறுவிதமாக கொரோனா). இதனால் உலோக மூலக்கூறுகள் அதை ஒட்டிக்கொள்ள முடியும். வெற்றிடத்தின் கீழ் அதிக வெப்பநிலையில் கரைவதன் மூலம் உலோகம் ஆவியாகிறது (அலுமினியத்திற்கு 1400℃ முதல் 1600℃ வரை மற்றும் துத்தநாகத்திற்கு 400℃ முதல் 600℃ வரை), மேலும் குளிர்ந்த படலத்தை (படக் குளிர்விக்கும் வெப்பநிலை -25℃ முதல் -35℃ வரை) சந்திக்கும் போது படத்தின் மேற்பரப்பில் உலோக நீராவி ஒடுக்கப்படுகிறது, இதனால் ஒரு உலோக பூச்சு உருவாகிறது. உலோகமயமாக்கல் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியானது ஒரு யூனிட் தடிமனுக்கு பட மின்கடத்தா மின்கடத்தா வலிமையை மேம்படுத்தியுள்ளது, மேலும் உலர் தொழில்நுட்பத்தின் துடிப்பு அல்லது வெளியேற்ற பயன்பாட்டிற்கான மின்தேக்கியின் வடிவமைப்பு 500V/µm ஐ அடையலாம், மேலும் DC வடிகட்டி பயன்பாட்டிற்கான மின்தேக்கியின் வடிவமைப்பு 250V/µm ஐ அடையலாம். DC-Link மின்தேக்கி பிந்தைய வகையைச் சேர்ந்தது, மேலும் IEC61071 இன் படி மின் மின்னணுவியல் பயன்பாட்டிற்கான மின்தேக்கி மிகவும் கடுமையான மின்னழுத்த அதிர்ச்சியைத் தாங்கும், மேலும் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தத்தை விட 2 மடங்கு அடையும்.

எனவே, பயனர் தங்கள் வடிவமைப்பிற்குத் தேவையான மதிப்பிடப்பட்ட இயக்க மின்னழுத்தத்தை மட்டுமே கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். உலோகமயமாக்கப்பட்ட பட மின்தேக்கிகள் குறைந்த ESR ஐக் கொண்டுள்ளன, இது பெரிய சிற்றலை மின்னோட்டங்களைத் தாங்க அனுமதிக்கிறது; குறைந்த ESL இன்வெர்ட்டர்களின் குறைந்த தூண்டல் வடிவமைப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது மற்றும் மாறுதல் அதிர்வெண்களில் அலைவு விளைவைக் குறைக்கிறது.

பட மின்கடத்தாப் பொருளின் தரம், உலோகமயமாக்கல் பூச்சுகளின் தரம், மின்தேக்கி வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறை ஆகியவை உலோகமயமாக்கப்பட்ட மின்தேக்கிகளின் சுய-குணப்படுத்தும் பண்புகளை தீர்மானிக்கின்றன. தயாரிக்கப்படும் DC-Link மின்தேக்கிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் பட மின்கடத்தாப் பொருள் முக்கியமாக OPP படமாகும்.

அத்தியாயம் 1.2 இன் உள்ளடக்கம் அடுத்த வாரக் கட்டுரையில் வெளியிடப்படும்.