உயர் அதிர்வெண் மின்மாற்றிகளின் நிலைமாற்ற அதிர்வெண்ணை என்ன காரணிகள் தீர்மானிக்கின்றன? மூலம்: லைட் ஆஃப் டிவைசஸ்

மின்மாற்றியின் நிலைமாற்ற அதிர்வெண் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதன் கன அளவு குறையும். அப்படியானால், நிலைமாற்ற அதிர்வெண்ணுக்கு மேல் வரம்பு இல்லை என்று அர்த்தமா? அப்படியென்றால், அதன் கன அளவு மிகவும் சிறியதாக இருக்க முடியுமா?

பதில் எதிர்மறையானது. உண்மையான செயல்பாட்டு முறையில், உயர் அதிர்வெண் மின்மாற்றிகளின் அதிர்வெண் பல காரணிகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, மேலும் அதனைப் பல அம்சங்களாகப் பிரிக்கலாம்:

1. மின்சுற்று கட்டமைப்பு மற்றும் ஃப்ளைபேக் கட்டமைப்பு: மின்மாற்றிகள் ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் ஆற்றல் மாற்றம் ஆகிய செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன, இவற்றின் பொதுவான இயக்க அதிர்வெண் 40-100kHz ஆகும். அதிர்வெண் 40kHz-க்குக் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​இரும்பு உள்ளகத்தின் அளவு மிகப் பெரியதாகி, அதன் விளைவாக மின்வழங்கியின் அளவும் பெரிதாகிறது; அதிர்வெண் 100kHz-ஐத் தாண்டும்போது, ​​கசிவு மின்தூண்டலால் ஏற்படும் மின்னழுத்த ஏற்றங்கள் நிலைமாற்று டிரான்சிஸ்டரைச் சேதப்படுத்தக்கூடும்.

முன்னோக்கு கட்டமைப்பு: இதன் பொதுவான வரம்பு 60-150kHz ஆகும், ஆனால் இதற்கு காந்த உள்ளக இழப்புகள் மற்றும் நிலைமாற்றி இழப்புகளைச் சமநிலைப்படுத்த வேண்டும். தள்ளு-இழு/அரைப் பாலம்/முழுப் பாலம் கட்டமைப்பு: சமச்சீரான நிலைமாற்றியால் இயக்கப்படும் இருதிசை காந்தமாக்கப்பட்ட காந்த உள்ளகத்தைக் கொண்டது. இது அதிக செயல்திறன் கொண்டது, நூற்றுக்கணக்கான kHz முதல் MHz வரையிலான உயர் அதிர்வெண்களை ஆதரிக்கிறது, ஆனால் இதற்கு மிகவும் சிக்கலான கட்டுப்பாட்டு வடிவமைப்பு மற்றும் வெப்பச் சிதறல் தேவைப்படுகிறது.

2. காந்த உள்ளகப் பொருட்களின் பண்புகளில் காந்த பின்னடைவு இழப்பு மற்றும் சுழல் மின்னோட்ட இழப்பு ஆகியவை அடங்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள், அதிர்வெண் அதிகரிப்புடன் காந்த உள்ளக இழப்பும் அதிகரிக்கிறது. எனவே, ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த காந்த உள்ளக இழப்புகளை உறுதி செய்வதற்காக, வெவ்வேறு காந்த உள்ளகப் பொருட்கள் வெவ்வேறு அதிர்வெண் பயன்பாட்டு வரம்புகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, மாங்கனீசு துத்தநாக ஃபெரைட் 10 முதல் 300kHz வரையிலான அதிர்வெண்களில் பயன்படுத்த ஏற்றது, அதே சமயம் நிக்கல் துத்தநாக ஃபெரைட் 1MHz-க்கு மேற்பட்ட அதிர்வெண்களில் பயன்படுத்த ஏற்றது.

இரண்டாவதாக, அதிர்வெண் அதிகரிக்கும்போது, ​​காந்த உள்ளகத்தின் செறிவூட்டலைத் தவிர்ப்பதற்காக, அதிகபட்ச காந்தத் தூண்டல் செறிவைக் குறைக்க வேண்டியுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, DMR40-இன் காந்தத் தூண்டல் செறிவு 0.38T ஆகும், மேலும் 100KHz அதிர்வெண்ணில் வடிவமைக்கும்போது, ​​நாம் பொதுவாக சுமார் 0.2T என்ற மதிப்பை எடுத்துக்கொள்கிறோம்.

3. ஆற்றல் சாதனத்தின் நிலைமாற்ற வேகம்: MOS டிரான்சிஸ்டர் ஒருமுனைச் சாதனங்கள் வகையைச் சேர்ந்தது, இதன் ஆன்-ஆஃப் நேரம் நானோ வினாடிகளில் இருக்கும். இதன் கோட்பாட்டு ரீதியான இயக்க அதிர்வெண் மெகாஹெர்ட்ஸ் (MHz) வரை அடையலாம், மற்றும் உண்மையான அதிகபட்ச இயக்க அதிர்வெண் பல நூறு கிலோஹெர்ட்ஸ் (KHz) ஆகும். IGBT இருமுனைச் சாதனங்கள் வகையைச் சேர்ந்தது, இது ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட ஆன்-ஆஃப் நேரத்தையும், பொதுவாக 40 முதல் 50 கிலோஹெர்ட்ஸ் வரையிலான அதிகபட்ச இயக்க அதிர்வெண்ணையும் கொண்டுள்ளது.

4. செயல்திறன் மற்றும் வெப்பச் சிதறல் அதிர்வெண் அதிகரிப்பதால், சுவிட்ச் மற்றும் டிரைவ் இழப்புகள் அதிகரிக்கின்றன. இதன் விளைவாக, ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் குறைந்து, வெப்ப உருவாக்கம் அதிகரிக்கிறது. பொருளின் வெப்பநிலை இயல்பான வரம்பிற்குள் இருப்பதை உறுதிசெய்ய, வெப்பச் சிதறலைக் கையாள்வதற்கு நமக்கு கூடுதல் நடவடிக்கைகள் தேவைப்படுகின்றன.

5. உயர் அதிர்வெண்களில், அதிகரித்த ஸ்விட்ச் இழப்புகளால் செலவு கூடுகிறது, வெப்பச் சிதறலைக் கையாள கூடுதல் நடவடிக்கைகள் தேவைப்படுவதால், செலவுகள் அதிகரிக்கின்றன. இரண்டாவதாக, மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்தூண்டிகள் உயர் அதிர்வெண்களில் அடிக்கடி செயல்திறன் குறைவைச் சந்திக்கின்றன, மேலும் நாம் உயர் அதிர்வெண்களுக்கு ஏற்ற சாதனங்களைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டியுள்ளது, இது செலவுகளை அதிகரிக்கிறது. நடைமுறை வடிவமைப்பில், செலவுகள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன, இதுவே பெரும்பாலும் இயக்க அதிர்வெண்ணின் மேல் எல்லையைத் தீர்மானிக்கிறது.

6. சிப்பின் பண்புகள்: மாறும் சுமை சரிசெய்தல்களுக்கு ஏற்ப செயல்பட, PWM கட்டுப்பாட்டுச் சிப்புகள் பெரும்பாலும் அதிர்வெண் மேல் வரம்புத் தேவைகளைக் கொண்டுள்ளன. இது மின்மாற்றியின் நிலைமாற்ற அதிர்வெண் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்பிற்குள் இருக்க வேண்டும் என்பதையும் தீர்மானிக்கிறது.