இந்த வாரம், DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகளில் எலக்ட்ரோலைடிக் மின்தேக்கிகளுக்குப் பதிலாக ஃபிலிம் மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்துவது குறித்து நாம் ஆய்வு செய்யப் போகிறோம். இந்தக் கட்டுரை இரண்டு பகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படும்.
புதிய ஆற்றல் துறையின் வளர்ச்சியுடன், அதற்கேற்ப மாறுபடும் மின்னோட்டத் தொழில்நுட்பம் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகள் தேர்வுக்கான முக்கிய சாதனங்களில் ஒன்றாக குறிப்பாக முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. DC வடிகட்டிகளில் உள்ள DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகளுக்கு பொதுவாக அதிக கொள்ளளவு, அதிக மின்னோட்டச் செயலாக்கம் மற்றும் உயர் மின்னழுத்தம் போன்றவை தேவைப்படுகின்றன. படல மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் பண்புகளை ஒப்பிட்டு, தொடர்புடைய பயன்பாடுகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், உயர் இயக்க மின்னழுத்தம், உயர் சிற்றலை மின்னோட்டம் (IRMS), மிகை மின்னழுத்தத் தேவைகள், மின்னழுத்தத் தலைகீழ் மாற்றம், உயர் பாய்வு மின்னோட்டம் (dV/dt) மற்றும் நீண்ட ஆயுள் தேவைப்படும் மின்சுற்று வடிவமைப்புகளில், உலோகப்பூச்சு ஆவிப் படிவுத் தொழில்நுட்பம் மற்றும் படல மின்தேக்கித் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், எதிர்காலத்தில் செயல்திறன் மற்றும் விலையின் அடிப்படையில் மின்பகுப்பு மின்தேக்கிகளுக்குப் பதிலாக படல மின்தேக்கிகள் வடிவமைப்பாளர்களிடையே ஒரு போக்காக மாறும் என்று இந்தக் கட்டுரை முடிவு செய்கிறது.
பல்வேறு நாடுகளில் புதிய ஆற்றல் தொடர்பான கொள்கைகள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டதாலும், புதிய ஆற்றல் தொழில்துறை வளர்ச்சியடைந்ததாலும், இத்துறையில் தொடர்புடைய தொழில்களின் வளர்ச்சி புதிய வாய்ப்புகளைக் கொண்டு வந்துள்ளது. மேலும், ஒரு அத்தியாவசியமான மூல உற்பத்திப் பொருள் தொழில்துறையாகிய மின்தேக்கிகளும் புதிய வளர்ச்சி வாய்ப்புகளைப் பெற்றுள்ளன. புதிய ஆற்றல் மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகனங்களில், மின்தேக்கிகள் ஆற்றல் கட்டுப்பாடு, மின் மேலாண்மை, பவர் இன்வெர்ட்டர் மற்றும் DC-AC மாற்று அமைப்புகளில் முக்கியக் கூறுகளாக உள்ளன, மேலும் அவை மாற்றியின் ஆயுளைத் தீர்மானிக்கின்றன. இருப்பினும், இன்வெர்ட்டரில், உள்ளீட்டு மின் மூலமாக DC மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது DC-இணைப்பு அல்லது DC ஆதரவு எனப்படும் ஒரு DC பஸ் வழியாக இன்வெர்ட்டருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இன்வெர்ட்டர், DC-இணைப்பிலிருந்து அதிக RMS மற்றும் உச்சத் துடிப்பு மின்னோட்டங்களைப் பெறுவதால், அது DC-இணைப்பில் உயர் துடிப்பு மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, இது இன்வெர்ட்டர் தாங்குவதைக் கடினமாக்குகிறது. எனவே, DC-இணைப்பிலிருந்து வரும் உயர் துடிப்பு மின்னோட்டத்தை உறிஞ்சி, இன்வெர்ட்டரின் உயர் துடிப்பு மின்னழுத்த ஏற்ற இறக்கம் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்பிற்குள் இருப்பதைத் தடுக்க DC-இணைப்பு மின்தேக்கி தேவைப்படுகிறது. மறுபுறம், இது DC-Link-இல் ஏற்படும் மின்னழுத்த மிகைப்பு மற்றும் தற்காலிக மிகை மின்னழுத்தத்தால் இன்வெர்ட்டர்கள் பாதிக்கப்படுவதையும் தடுக்கிறது.
புதிய ஆற்றல் (காற்றாலை மின் உற்பத்தி மற்றும் சூரிய ஒளி மின் உற்பத்தி உட்பட) மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகன மோட்டார் இயக்க அமைப்புகளில் DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகளின் பயன்பாடு குறித்த திட்ட வரைபடம், படங்கள் 1 மற்றும் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
படம் 1 காற்றாலை மின் மாற்றி மின்சுற்று அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இதில் C1 என்பது DC-இணைப்பு (பொதுவாக தொகுதியுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது), C2 என்பது IGBT உறிஞ்சுதல், C3 என்பது LC வடிகட்டுதல் (வலைப்பக்கம்), மற்றும் C4 என்பது சுழலிப் பக்க DV/DT வடிகட்டுதல் ஆகும். படம் 2 சூரிய ஒளி மின் மாற்றி மின்சுற்றுத் தொழில்நுட்பத்தைக் காட்டுகிறது, இதில் C1 என்பது DC வடிகட்டுதல், C2 என்பது EMI வடிகட்டுதல், C4 என்பது DC-இணைப்பு, C6 என்பது LC வடிகட்டுதல் (வலைப்பக்கம்), C3 என்பது DC வடிகட்டுதல், மற்றும் C5 என்பது IPM/IGBT உறிஞ்சுதல் ஆகும். படம் 3 புதிய ஆற்றல் வாகன அமைப்பில் உள்ள பிரதான மோட்டார் இயக்க அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இதில் C3 என்பது DC-இணைப்பு மற்றும் C4 என்பது IGBT உறிஞ்சுதல் மின்தேக்கி ஆகும்.
மேற்கூறிய புதிய ஆற்றல் பயன்பாடுகளில், காற்றாலை மின் உற்பத்தி அமைப்புகள், சூரிய ஒளி மின் உற்பத்தி அமைப்புகள் மற்றும் புதிய ஆற்றல் வாகன அமைப்புகளில் உயர் நம்பகத்தன்மை மற்றும் நீண்ட ஆயுளுக்காக, DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகள் ஒரு முக்கிய சாதனமாகத் தேவைப்படுகின்றன, எனவே அவற்றின் தேர்வு மிகவும் முக்கியமானது. பின்வருவது, படல மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் பண்புகளின் ஒப்பீடும், DC-இணைப்பு மின்தேக்கிப் பயன்பாட்டில் அவற்றின் பகுப்பாய்வும் ஆகும்.
1. அம்ச ஒப்பீடு
1.1 ஃபிலிம் மின்தேக்கிகள்
படல உலோகமயமாக்கல் தொழில்நுட்பத்தின் கொள்கை முதலில் அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறது: மென்படல ஊடகத்தின் மேற்பரப்பில் போதுமான அளவு மெல்லிய உலோகப் படலம் ஆவியாக்கப்படுகிறது. ஊடகத்தில் குறைபாடு இருக்கும் பட்சத்தில், அந்தப் படலம் ஆவியாகி, குறைபாடுள்ள பகுதியை பாதுகாப்பிற்காகத் தனிமைப்படுத்துகிறது. இந்த நிகழ்வு சுய-குணப்படுத்துதல் என்று அழைக்கப்படுகிறது.
படம் 4 உலோகப்பூச்சு முறையின் கொள்கையைக் காட்டுகிறது. இதில், உலோக மூலக்கூறுகள் ஒட்டிக்கொள்ளும் வகையில், ஆவியாக்கப்படுவதற்கு முன்பு மெல்லிய படல ஊடகம் முன்சிகிச்சை (கொரோனா அல்லது வேறு விதமாக) செய்யப்படுகிறது. வெற்றிடத்தின் கீழ் உயர் வெப்பநிலையில் (அலுமினியத்திற்கு 1400℃ முதல் 1600℃ வரையிலும், துத்தநாகத்திற்கு 400℃ முதல் 600℃ வரையிலும்) உலோகம் கரைக்கப்பட்டு ஆவியாக்கப்படுகிறது. பின்னர், குளிர்விக்கப்பட்ட படலத்தை (படலத்தைக் குளிர்விக்கும் வெப்பநிலை -25℃ முதல் -35℃ வரை) சந்திக்கும்போது, அந்த உலோக ஆவி படலத்தின் மேற்பரப்பில் ஒடுங்கி, ஒரு உலோகப் பூச்சை உருவாக்குகிறது. உலோகப்பூச்சுத் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியானது, படலத்தின் மின்காப்புப் பொருளின் ஓரலகு தடிமனுக்கான மின்காப்பு வலிமையை மேம்படுத்தியுள்ளது. மேலும், உலர் தொழில்நுட்பத்தின் துடிப்பு அல்லது வெளியேற்றப் பயன்பாட்டிற்கான மின்தேக்கியின் வடிவமைப்பு 500V/µm-ஐயும், DC வடிகட்டிப் பயன்பாட்டிற்கான மின்தேக்கியின் வடிவமைப்பு 250V/µm-ஐயும் அடைய முடியும். DC-Link மின்தேக்கி பிந்தைய வகையைச் சேர்ந்தது, மேலும் IEC61071 தரநிலையின்படி பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பயன்பாட்டிற்கான மின்தேக்கியானது மிகவும் கடுமையான மின்னழுத்த அதிர்ச்சியைத் தாங்கக்கூடியது, மற்றும் அதன் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தத்தைப் போல் 2 மடங்கு வரை அடையக்கூடியது.
எனவே, பயனர் தனது வடிவமைப்பிற்குத் தேவையான மதிப்பிடப்பட்ட இயக்க மின்னழுத்தத்தை மட்டும் கருத்தில் கொண்டால் போதும். மெட்டலைஸ்டு ஃபிலிம் மின்தேக்கிகள் குறைந்த ESR-ஐக் கொண்டுள்ளன, இது அவை பெரிய சிற்றலை மின்னோட்டங்களைத் தாங்க அனுமதிக்கிறது; இந்த குறைந்த ESL, இன்வெர்ட்டர்களின் குறைந்த மின்தூண்டல் வடிவமைப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதோடு, நிலைமாற்ற அதிர்வெண்களில் ஏற்படும் அலைவு விளைவையும் குறைக்கிறது.
படல மின்காப்புப் பொருளின் தரம், உலோகப் பூச்சின் தரம், மின்தேக்கி வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்திச் செயல்முறை ஆகியவை உலோகப் பூச்சு மின்தேக்கிகளின் சுய-குணப்படுத்தும் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றன. தயாரிக்கப்படும் DC-Link மின்தேக்கிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் படல மின்காப்புப் பொருள் முக்கியமாக OPP படலமாகும்.
அத்தியாயம் 1.2-இன் உள்ளடக்கம் அடுத்த வாரக் கட்டுரையில் வெளியிடப்படும்.
பதிவிட்ட நேரம்: மார்ச்-22-2022