TRR: Analiza primerov uporabe napajalnih diod v industrijskem nadzoru

Osnovni pregled
Moč dioda je vrsta diode, ki lahko prenese visoke tokove in napetosti, ki se uporablja predvsem v elektronskih vezjih. Ima enosmerno prevodnost in lahko pretvori izmenični tok v neposreden tok, tako da se pogosto uporablja v vezjih usmernikov. Glavni parametri vključujejo največjo povratno napetost (v _ rrm), največji tok naprej (i _ f), čas povratnega obnovitve (t _ rr) in padec napetosti naprej (v _ f).

klasifikacija
Navadna dioda moči:V glavnem se uporablja v nizkofrekvenčnih rektifikacijskih vezjih, z velikim padcem napetosti naprej in počasnim časom povratnega obnovitve.

Hitro okrevanje dioda:Ima hiter povratni čas obnovitve in je primeren za visokofrekvenčne popravne tokokroge.

Schottky Diode:Z nizkim padcem napetosti naprej in izjemno hitrim obratnim časom obnavljanja je primeren za visokofrekvenčne in visoko učinkovitosti rektifikacijske tokokroge.

Ultra hitra dioda:Čas obratnega okrevanja je krajši od časa za hitro okrevanje, zaradi česar je primeren za vezje z višjimi frekvencami.

Uporaba v električnem motornem pogonu
Uvod v ozadje
V sistemu za električni motor je frekvenčni pretvornik ključna oprema. Frekvenčni pretvornik dosega natančen nadzor hitrosti motorja in navora z nadzorom frekvence in napetosti motorja. Moč diode igrajo pomembno vlogo pri popravljanju in pretvorniku frekvenčnih pretvornikov.

Analiza aplikacije
Rektifikacijsko vezje:Vhodni terminal frekvenčnega pretvornika je ponavadi vir napajanja izmeničnega toka, ki pretvori napajanje AC v DC napajanje prek rektifikacijskega vezja. Uporaba vezja usmeritve zahteva možnost, da prenesejo visoko napetost in visok tok, hkrati pa potrebujejo tudi nizko padec napetosti naprej, da se zmanjša poraba energije. Diode za hitro okrevanje in diode Schottky se zaradi svojih vrhunskih značilnosti pogosto uporabljajo v takšnih aplikacijah.

Inverter vezje:V pretvornem vezju se v povezavi s tranzistorji za preklapljanje napajanja uporabljajo napajalne diode za pretvorbo DC električne energije v AC elektriko. Med tem postopkom so še posebej pomembne značilnosti obratnega obnavljanja diode moči, saj lahko krajši čas povratnega obnovitve zmanjša izgube preklopa in izboljša učinkovitost sistema. Ultra hitre obnovitvene diode se zaradi izjemno kratkega povratnega časa okrevanja običajno uporabljajo pri visokofrekvenčnih pretvornikih.

Dejanski primer
Veliko industrijsko podjetje je sprejelo novo vrsto frekvenčnega pretvornika za pogon električnih motorjev pri nadgradnji proizvodne linije. Z optimizacijo vrst diod moči v vezjih rekcije in pretvornika se je učinkovitost sistema znatno izboljšala. Posebne izboljšave vključujejo:
V usmerniških vezjih uporaba Schottky diod namesto tradicionalnih močnih diod zmanjšuje padec napetosti naprej in porabo energije.
V vezju pretvornika uporaba ultra hitrih obnovitvenih diod zmanjšuje preklopne izgube in izboljša učinkovitost pretvorbe in zanesljivost sistema.

S temi izboljšavami je podjetje doseglo varčevanje z energijo in izboljšanje učinkovitosti v sistemu za električni motor, prihranilo pa je približno 10% električne energije letno, hkrati pa izboljšalo operativno stabilnost opreme.

Uporaba napajalne diode v sistemu UPS
Uvod v ozadje
Neinterruptibilni sistemi napajanja (UPS) igrajo ključno vlogo na industrijskih in poslovnih poljih, saj lahko v primeru izpada električne energije zagotavljajo rezervno moč, kar zagotavlja normalno delovanje kritične opreme. Moč diode se uporabljajo v rektifikaciji, inverziji in polnilnih vezjih sistemov UPS.

Analiza aplikacije
Rektifikacijsko vezje:Podobno kot frekvenčni pretvorniki mora tudi usmerjeni vezje sistemov UPS pretvoriti izmenično napajanje v DC moč, izbira moči diod pa neposredno vpliva na učinkovitost sistema. Hitre obnovitvene diode in diode Schottky se običajno uporabljajo v visoko učinkovitostnih rektifikacijskih vezjih.

Inverter vezje:V načinu napajanja sistem UPS pretvori DC napajanje, ki jo zagotavlja baterija v izmenično napajanje skozi vezje pretvornika za uporabo z obremenitvijo. Med tem postopkom so značilnosti povratne obnovitve močne diode enako kritične. Ultra hitre obnovitvene diode se pogosto uporabljajo v visokofrekvenčnih pretvorniških vezjih zaradi nizkih izgub v preklopu.

Polnilni vezje:Ko sistem UPS poganja električno energijo, mora baterijo napolniti. Moč dioda, ki se uporablja v polnilnem vezju, mora imeti visoko zanesljivost in nizko porabo energije, da se zagotovi učinkovito polnjenje in dolgo življenjsko dobo baterije.

Dejanski primer
Da bi izboljšali zanesljivost in učinkovitost svojega sistema UPS, je podatkovni center optimiziral in nadgradil svoje močne diode
V rektifikacijskem vezju se za izboljšanje učinkovitosti rekcije in zmanjšanja izgube toplote uporabljajo hitro okrevalno diode.

V vezju pretvornika se za izboljšanje učinkovitosti pretvornika in zagotavljanje stabilnega napajanja v primeru izpada električne energije v omrežju uporabljajo ultra hitre obnovitvene diode.

V polnilnem vezju so bile izbrane visoke zanesljivosti Schottky diode za optimizacijo postopka polnjenja in izboljšanju učinkovitosti polnjenja in življenjske dobe baterije.

S temi optimizacijami lahko sistem UPS v podatkovnem centru zagotavlja stabilnejšo rezervno moč v primeru izpada električne energije, hkrati pa znatno zmanjša porabo energije sistema in obratovalne stroške med normalnim napajanjem.

https:\/\/www.trrsemicon.com\/diode\/silicon-planar-zener-diodes-mm1z2v {6 {6}.html