Modern yourristors, güç elektroniklerinde vazgeçilmez olan yarı iletken cihazlardır, en kritik ve yüksek çözünürlüklü uygulamalardan biri olan yüksek gerilim ve yüksek çözünürlüklü uygulamalardır.Bu özellik, potansiyel olarak doğrulanan ortamlardaki gerilimin ve güvenilirliğin önünü açmasını sağlar.

Seninristor Operasyonlarının Temelleri

Tam olarak doğru engelleme yeteneği takdir etmek için, ilk önce bir aristokratın temel çalışmasını anlamak önemlidir. A yourristor dört katmanlı bir cihazdır (p-n-p-n yapısı) ki, bistable olarak hareket eder[Dönemli bir geçiş durumunda, yüksek hacimli bir geçiş durumuna göre, bir sinyalin altında bile kaldırılır ve uzun süre sonra bile kapalı kalır.

En temel formunda, geleneksel bir yourristor, her iki yönde de iklim değişikliğini engellemek için tasarlanmıştır.Bu, bir gün batıdan kediye pozitif bir gerilime dayanabilir (önder) ve kedihode'ye negatif bir gerilim olarak (geriye doğru) Bu iki bloklama yeteneği, klasik bir yourristornun bir salon işareti olarak bilinen bir salondır.

Ya da tam olarak hangi tür bir yetenek?

Ters engelleme yeteneği, temel terminallerinde uygulanan gerilimin amaçlanan davranış yönünden tam tersi olduğunda önemli bir akışa işaret eder.Özellikle, standart bir yourristor için, ileri yönde olan bir yol, kedihode'nin anode (yani, tersyüz) karşı pozitif bir şekilde orantılı hale gelmesi anlamına gelir.

Bu davranış, bir diyotun ters bozulması özelliğine benzemektedir, ancak çok daha yüksek bir gerilim puanı ve kapı aracılığıyla kontrol edilen dönüş avantajına sahiptir. Ters engelleme gerilimi puanı, tipik olarak cihaz zarar vermeden veya hasar olmadan dayanabilir.RRM))[Dönelgesel zirve gerilimi), sizinristokrat veri tablolarında önemli bir spesifiktir.

Fiziksel Mechanism Behind Blocking

Ters engelleme yeteneği aynı p-n kavim fiziğinden doğar, bu kavimler geri dönüşümlü özellikleri yaratır.Birinizin p-n yapısı içinde, dış kavimler (J1 ve J3) genellikle p-n eklemler uygulanırken, bu eklemler ters-biyaşlı, çoğunluk taşıyıcılarının akışına karşı olan bir kesinti bölgesi yaratır. Merkez kavim J2 ters gerilim altında ilerici olur.

Bu, ters engelleme yeteneğinin tüm sizinristokrat türlerinde doğal olmadığını belirtmek önemlidir. Örneğin, triacs (biyly yourristors) mevcut yolları her iki yönde yürütmek için tasarlanmıştır, ancak dönüştürücüler gibi uygulamalarda sadece bir simetrik engelleme yeteneği vardır.

Power Electronics'de Önemli

Ters bloklama kapasitesi uygun bir özellikten çok daha fazlasıdır - sayısız güç elektronik devreleri için temel bir gerekliliktir. olmadan, birçok ortak topoloji güvenli ve verimli bir şekilde uygulamak imkansız olacaktır.

Devre Koruma ve Yanlış Topikal

Gerçek dünya enerji sistemlerinde, gerilim rahatsızlıkları - yıldırım grevlerinden geçici olarak, geçiş dalgalanmaları veya yükleme değişiklikleri - yarı iletken cihazlardaki gerilim artışlarına neden olabilir. A yourristor, ters yönde engellemenin, kontrol edilemeyen mevcut sistemlerde, kısa devreler veya cihaz yıkımına yol açmanın yanı sıra, sizinristor, geri dönüşlü bir bariyer olarak hareket eder.

Kontrollü Rectifiers içinde kullanın

Aristokratların engellemenin en yaygın uygulamaları, faz kontrollü retifiers'tedir - AC'yi ayarlı çıktı gerilimi ile DC'ye dönüştüren devreler.Bir köprü reaktif yapılandırma (örneğin, altı-pulse yourristor köprüsü), her bir aristokrat, tedarik etmedikleri zaman AC döngüsünde ters bir gerilime dayanmalıdır.

Enhancing System Verimliliği ve Form Faktörü

Dış seri diyotlar veya karmaşık koruma ağları için ihtiyaç ortadan kaldırmak için, aristokratların basit devre tasarımını engellemesi gerekir. Daha az bileşen daha düşük maliyet, daha düşük maliyetli ve yüksek enerji yoğunluk anlamına gelir. Yüksek güç sistemlerinde, bu faktörler doğrudan daha verimli ve kompakt ekipmana tercüme eder - demiryolu kanalları gibi uygulamalar için kritik bir avantaj, endüstriyel elektroliz ve ızgara-tied inverterler.

Diğer Güç Yarısıklı Cihazlarıyla Karşılaştırma

Göktaşlarını engellemenin eşsiz değerini anlamak için, bunları ilgili cihazlarla karşılaştırmak yardımcı olur.

Diodes ile Karşılaştırma

Diodes ayrıca tek yönlü yönlendirme ve ters engelleme sağlar, ancak kapı kontrolü eksikliğini sağlar. A diyot, eşini aştığında otomatik olarak döner ( ⁇ 0.7 V for silikon) ve tersine döndüğünde, Aristor, diğer taraftan, bir kapı darbesini başlatmak için gerektirir.

Standart ile Karşılaştırma (Non-Reverse-Blocking) Thyristors

Tüm sizinristokratların geri dönüş gerilimini engellemesi yaygın bir yanlışlıktır. Aslında, bazı sizinristokrat varyantları özellikle de [[0)not) blok geri yükleme. Örneğin:

  • [FONT:0)Reverse-conducting yourristors (RCTs))[değiştir | kaynağı değiştir]: Antiparallel diyot iç içe bir şekilde birleştirin.
  • [FONT=0)Asymmetric yourristors (ASCRs)[Dönder: gerilimi engellemeden daha yüksek ileri doğru bir gerilime sahipler.
  • [FONT:0)Triacs:[Dönetici: 0: 1 ) Her iki yönde de hareket edebilecek olan Biyön cihazlar. Hem kutuplarda gerilimleri engeller, hem de standart yourrs ile kıyasla daha yavaş geçiş hızları vardır.

Böylece, klasik geri dönüş sizinristor'un her iki yönde tam gerilim izolasyonu gerektiğinde tercih edilen seçim olmaya devam ediyor.

Kapı ile Karşılaştırma Turn-Off Thyristors (GTOs) ve IGCTs

GTO'lar ve entegre kapı-kommutlular sizinkirlerinize (IGCTs) kapı kontrollü dönüş-OFF yeteneği sunmak, onları gerilim kaynaklı dönüştürücüler için çekici hale getirmek. Ancak, bu cihazlar genellikle daha düşük gerilim kesintiye maruz kalıyorlar ve IGCT'ler entegre bir antiparallel diyot (reverse-conducting), gelişmiş turn-OFF performansı için geri çekilme engelleyici bir şekilde.

Ters Bloklama uygulamaları

Sizinristokratların geniş bir yüksek güç sistemleri yelpazesinde dağıtıldığı geri dönüşümlü olarak, aşağıdaki bazı önemli uygulama alanları, ters engelleme oyunlarını tersine çeviren özel rolle birlikte.

Faz-Kontrol Reaktörler (AC-DC Converter)

Daha önce de belirtildiği gibi, üç fazlı yourristor köprüleri batarya şarj cihazında kullanılan, DC motor sürücüleri ve H999 iletimi ters bir şekilde engellemeye dayanıyor.Her köprüde bulunan ve sadece AC hattından geri dönüştüğünüz, DC geriliminin iyi bir şekilde işlenmesini sağlar ve mevcutların en aza indirildiği modern uygulamalar için en aza indirilir.

AC gerilim kontrolörleri ve yumuşak-Starters

Boşluk kontrolleri - aydınlatma dimmers, ısıtma elementleri ve indüksiyon motor yumuşak başlangıçları gibi - geri dönüş sahipleri genellikle güç olmadan negatif yarı döngüsü sırasındaki olumsuz engellerden kaçınırlar.

Yüksek Voltage DC Transmission (H999) ve Statik VAR Compensators

HUBE dönüştürücü istasyonları tarihsel olarak paracury-arc valfleri kullandı, ancak modern kurulumlar seri dizeleri üzerinde paylaşmak için yüksek güç kullanıyor.Her bir valf, hem ileriye hem de ters gerilimlere dayanacak bir dizi ters yığınından oluşuyor.Relamento-switched kapasitors, geçiş seviyesindeki gerilimleri önlemek için doğru yoldur.

Pulse Power ve Crowbar Koruma

Rejim güç uygulamaları – radar modülatörler, parçacık hızlandırıcılar ve manyetik form - kapasitörler hızla yüke doğru atılır. a ters engeller yourristor güçlü yükler olarak hizmet edebilir: bir hata gerçekleştiğinde, güç tedarikine ve hassas bileşenleri korumak için tetiklenir.

Motor Drives ve DC Chopper Devreleri

DC motor hız kontrolü için dolmaları (taraf veya adım dönüştürücüler), geri dönüşümlü frenleme, motor bir jeneratör olarak hareket eder ve kutupluluk tersine çevirebilir. chopper devresinde, yıkıcı geri dönüş akışını engeller, güvenli enerji kurtarmasını sağlar.

Yönelme ve Sınırlamaları, Seninristors

Göktaşlarının açık avantajları engellemesine rağmen, aynı zamanda mühendislerin dikkate alması gereken ticaretle de gelirler.

Avantajları Avantajları Avantajları Avantajları

  • [FONT:0)Robust koruması:[Döntgensel ters gerilim birçok devrede dış seri diyotlara ihtiyaç duymaya devam ediyor.
  • [[Yüksek gerilim ve mevcut derecelendirmeler:[Dön yüksek güç seviyelerinde kullanılabilir) Son derece yüksek güç seviyelerinde (üç kV ve 10 kA cihazı) uygun kullanım uygulamaları için uygun.
  • [FONT:0]Cost-tivite:[Dönetici:[Dönetici:0)))[Dönetici:[Dönemli üretim süreci onları yüksek güç, düşük frekanslı geçiş için ekonomik hale getirir.
  • [FONT:0] Basit kapı sürücü:[Dönemli kapı sürücüsü:[Döntgen: 0) Sürekli kapı gücüne ihtiyaç duyan IGBTs veya MOSFET'lerin aksine, sadece kısa bir pul gerektirir.

Sınırlamalar

  • [Düzgeçmiş hız:[Dönemli: 0,4] Genellikle uzun süre boyunca birkaç yüz Hz ile sınırlı (şimdi ve yeniden birleşme)
  • [FONT:0) Hiçbir kapı dönüşü yok:[Dönetici] Bir kez, kapı üzerinden kapatılamaz - aşağıdaki mevcut durumu azaltmak için dışsal bir çağrı gerektirir.
  • [FONT=0) Yüksek iletkenlik gerilimi düşer:[Döneticiler veya IGBTs ile karşılaştırıldığında, yourristors daha büyük bir gerilim düşüşüne sahiptir (1.5-3 V), devlet kayıplarına artmaktadır.
  • [FONT=0) DV /dt tetikleyicisi için algılanabilir:[Dönder:[Dönemli gerilim değişiklikleri cihazı yanlış bir şekilde tetikleyebilir, dV/dt sınırlamak için snubber devrelerini gerektirir.

Bu kısıtlamalar, aristokratların yüksek güç, orta frekans (örneğin, hat frekansı) ve biraz daha yüksek kayıplar için en iyi uygulamalar için en uygun olanıdır.Daha yüksek frekanslı veya yumuşak-switching uygulamaları için, IGBTs, MOSFETs veya IGCTs daha uygun olabilir.

Güç elektronikleri gelişmeye devam ediyor, ancak sizinristor'un tersine bloke edilmesi ilgili. Birkaç trend geleceği şekillendiriyor.

Silikon (SiC) Senristors

SiC tabanlı yourristors dramatik bir şekilde performans vaat ediyor: yüksek gerilim derecelendirmeleri (20 kV) daha yüksek sıcaklık operasyonu (above 300°C), ve daha geniş bant genişliği nedeniyle daha düşük iletim kayıpları. SiCristors da doğal olarak mükemmel bir şekilde engelleme yeteneği sunuyor.

Tartışma IGBTs (RB-IGBTs)

Orta gerilim uygulamaları için, IGBT (RB-IGBT)'nin tersine bloke edilmesi geliştirildi. Bu cihazlar tek bir IGBT çipine ters bir şekilde engellenir, bir dizi diyot için ihtiyaçları ortadan kaldırır. RB-IGBT'ler mevcut motor sürücüleri ve ağ kaynaklı dönüştürücüler için kullanılır, daha karmaşık ve pahalıya daha yüksek geçiş frekansları sunar.

Dijital Kontrolle Bütünleşme

Modern kapı-mobil devreleri şimdi gelişmiş koruma özellikleri içeriyor, çünkü aşırı yükleme ve dV /dt izleme, bu da doğal ters engelleme yeteneği tamamlamak. Ek olarak, dijital iletişim (örneğin, fiber optik kontrol) yüksek gerilimli yığınlar standart haline geldi, hassas ateşler ve hata algılama sağlar.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Ters engelleme yeteneği modern sizinristokratların temel bir özelliğidir, çünkü kök enerji elektroniklerinde yaygın kullanımları ve sert ortamlardaki baskıları engellerken, bu cihazlar SiC gibi geniş bantlı malzemeler daha yaygın hale gelir, tersine çeviren, kendi yükleme tasarımlarını pekiştirmeye devam eder.Yenier yarı iletken teknolojiler, güç mühendisinin aracılı frekanslarını basitleştirmek için daha yüksek bir şekilde ayarlayacaktır.

Sizinristokrat derecelendirme ve uygulamaları hakkında daha fazla okuma için, [[Üyetim:0)Infineon yourristor ürün sayfası[[DÜye 1: 1) veya [[Üyetim:2)ABB yarı iletken uygulama notları).