ໃນອາທິດນີ້ພວກເຮົາສືບຕໍ່ດ້ວຍບົດຄວາມຂອງອາທິດແລ້ວນີ້.

1.2 ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ

ໄດອີເລັກຕຣິກທີ່ໃຊ້ໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນອາລູມິນຽມອອກໄຊດ໌ທີ່ເກີດຈາກການກັດກ່ອນຂອງອາລູມິນຽມ, ໂດຍມີຄ່າຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກ 8 ຫາ 8.5 ແລະມີຄວາມແຮງໄດອີເລັກຕຣິກທີ່ໃຊ້ງານປະມານ 0.07V/A (1µm = 10000A). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະບັນລຸຄວາມໜາດັ່ງກ່າວໄດ້. ຄວາມໜາຂອງຊັ້ນອາລູມິນຽມຫຼຸດຜ່ອນຕົວຄູນຄວາມຈຸ (ຄວາມຈຸສະເພາະ) ຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ ເພາະວ່າແຜ່ນອະລູມິນຽມຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກະສະຫຼັກເພື່ອສ້າງຟິມອາລູມິນຽມອອກໄຊດ໌ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ລັກສະນະການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ດີ, ແລະພື້ນຜິວຈະສ້າງພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ສະເໝີກັນຫຼາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງເອເລັກໂຕຣໄລຕ໌ແມ່ນ 150Ωcm ສຳລັບແຮງດັນຕ່ຳ ແລະ 5kΩcm ສຳລັບແຮງດັນສູງ (500V). ຄວາມຕ້ານທານທີ່ສູງກວ່າຂອງເອເລັກໂຕຣໄລຕ໌ຈຳກັດກະແສໄຟຟ້າ RMS ທີ່ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າສາມາດທົນໄດ້, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນ 20mA/µF.

ດ້ວຍເຫດຜົນເຫຼົ່ານີ້, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໄດ້ຖືກອອກແບບມາສຳລັບແຮງດັນສູງສຸດ 450V ໂດຍທົ່ວໄປ (ຜູ້ຜະລິດບາງຄົນອອກແບບໃຫ້ 600V). ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ແຮງດັນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ມັນຈຳເປັນຕ້ອງບັນລຸໄດ້ໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ຕົວເກັບປະຈຸແບບອະນຸກົມ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງໃນຄວາມຕ້ານທານການສນວນຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແຕ່ລະຕົວ, ຕົວຕ້ານທານຕ້ອງໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເກັບປະຈຸແຕ່ລະຕົວເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງແຮງດັນຂອງຕົວເກັບປະຈຸທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ແບບອະນຸກົມແຕ່ລະຕົວ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແມ່ນອຸປະກອນທີ່ມີຂົ້ວ, ແລະເມື່ອແຮງດັນປີ້ນກັບທີ່ໃຊ້ເກີນ 1.5 ເທົ່າຂອງ Un, ປະຕິກິລິຍາໄຟຟ້າເຄມີຈະເກີດຂຶ້ນ. ເມື່ອແຮງດັນປີ້ນກັບທີ່ໃຊ້ຍາວພໍ, ຕົວເກັບປະຈຸຈະຮົ່ວອອກ. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນປະກົດການນີ້, ຄວນເຊື່ອມຕໍ່ໄດໂອດຢູ່ຂ້າງຕົວເກັບປະຈຸແຕ່ລະຕົວເມື່ອມັນຖືກນຳໃຊ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານແຮງດັນເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 1.15 ເທົ່າຂອງ Un, ແລະຕົວທີ່ດີສາມາດບັນລຸ 1.2 ເທົ່າຂອງ Un. ດັ່ງນັ້ນ, ຜູ້ອອກແບບຄວນພິຈາລະນາບໍ່ພຽງແຕ່ແຮງດັນເຮັດວຽກໃນສະພາບຄົງທີ່ເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຕ້ອງພິຈາລະນາແຮງດັນເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອນຳໃຊ້ພວກມັນ. ໂດຍສະຫຼຸບແລ້ວ, ຕາຕະລາງປຽບທຽບຕໍ່ໄປນີ້ລະຫວ່າງຕົວເກັບປະຈຸຟິມ ແລະ ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າສາມາດແຕ້ມໄດ້, ເບິ່ງຮູບທີ 1.

2. ການວິເຄາະການນຳໃຊ້

ຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ເປັນຕົວກອງຕ້ອງການການອອກແບບກະແສໄຟຟ້າສູງ ແລະ ຄວາມຈຸສູງ. ຕົວຢ່າງແມ່ນລະບົບຂັບເຄື່ອນມໍເຕີຫຼັກຂອງລົດພະລັງງານໃໝ່ ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາໃນຮູບທີ 3. ໃນການນຳໃຊ້ນີ້ ຕົວເກັບປະຈຸມີບົດບາດໃນການແຍກຕົວ ແລະ ວົງຈອນມີກະແສໄຟຟ້າປະຕິບັດການສູງ. ຕົວເກັບປະຈຸແບບຟິມ DC-Link ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການທົນທານຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າປະຕິບັດການຂະໜາດໃຫຍ່ (Irms). ຍົກຕົວຢ່າງພາລາມິເຕີລົດພະລັງງານໃໝ່ 50~60kW, ພາລາມິເຕີມີດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ແຮງດັນປະຕິບັດການ 330 Vdc, ແຮງດັນກະພິບ 10Vrms, ກະແສກະພິບ 150Arms@10KHz.

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄວາມຈຸໄຟຟ້າຕໍ່າສຸດຖືກຄິດໄລ່ດັ່ງນີ້:

ນີ້ແມ່ນງ່າຍສຳລັບການນຳໃຊ້ສຳລັບການອອກແບບຕົວເກັບປະຈຸແບບຟີມ. ໂດຍສົມມຸດວ່າໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ, ຖ້າພິຈາລະນາ 20mA/μF, ຄວາມຈຸຕໍ່າສຸດຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຈະຖືກຄິດໄລ່ໃຫ້ຕອບສະໜອງພາລາມິເຕີຂ້າງເທິງດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຫຼາຍຕົວທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຂະໜານກັນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມຈຸນີ້.

ໃນການນຳໃຊ້ແຮງດັນເກີນ, ເຊັ່ນ: ລົດໄຟເບົາ, ລົດເມໄຟຟ້າ, ລົດໄຟໃຕ້ດິນ, ແລະອື່ນໆ. ໂດຍພິຈາລະນາວ່າພະລັງງານເຫຼົ່ານີ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັບກະດານຄວບຄຸມຫົວລົດໄຟຜ່ານກະດານຄວບຄຸມ, ການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງກະດານຄວບຄຸມ ແລະ ກະດານຄວບຄຸມຈະເປັນໄລຍະໆໃນລະຫວ່າງການເດີນທາງຂົນສົ່ງ. ເມື່ອທັງສອງບໍ່ໄດ້ຕິດຕໍ່ກັນ, ການສະໜອງພະລັງງານຈະຖືກຮອງຮັບໂດຍຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຫມຶກ DC-L, ແລະເມື່ອການຕິດຕໍ່ຖືກຟື້ນຟູ, ແຮງດັນເກີນຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດແມ່ນການລະບາຍໄຟຟ້າທັງໝົດໂດຍຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ເມື່ອຕັດການເຊື່ອມຕໍ່, ບ່ອນທີ່ແຮງດັນປ່ອຍໄຟຟ້າເທົ່າກັບແຮງດັນກະດານຄວບຄຸມ, ແລະເມື່ອການຕິດຕໍ່ຖືກຟື້ນຟູ, ແຮງດັນເກີນທີ່ເກີດຂຶ້ນແມ່ນເກືອບສອງເທົ່າຂອງ Un ທີ່ໃຊ້ໄດ້. ສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸແບບຟີມ, ຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ສາມາດຈັດການໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງພິຈາລະນາເພີ່ມເຕີມ. ຖ້າໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸແບບເອເລັກໂຕຣໄລຕິກ, ແຮງດັນເກີນແມ່ນ 1.2Un. ຍົກຕົວຢ່າງລົດໄຟໃຕ້ດິນຊຽງໄຮ. Un=1500Vdc, ສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸແບບເອເລັກໂຕຣໄລຕິກເພື່ອພິຈາລະນາແຮງດັນແມ່ນ:

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ 450V ຈຳນວນຫົກຕົວຕ້ອງໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເປັນຊຸດ. ຖ້າການອອກແບບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຟິມຖືກນຳໃຊ້ໃນ 600Vdc ຫາ 2000Vdc ຫຼືແມ່ນແຕ່ 3000Vdc ກໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ງ່າຍ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພະລັງງານໃນກໍລະນີທີ່ມີການລະບາຍປະຈຸໄຟຟ້າຢ່າງເຕັມທີ່ ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຈະສ້າງການລະບາຍປະຈຸໄຟຟ້າລະຫວ່າງຂົ້ວໄຟຟ້າສອງຂົ້ວ, ສ້າງກະແສໄຟຟ້າເຂົ້າຂະໜາດໃຫຍ່ຜ່ານຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ DC-Link, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວຈະແຕກຕ່າງກັນສຳລັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບເອເລັກໂຕຣໄລຕິກເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອທຽບກັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ, ຕົວເກັບປະຈຸຟິມ DC-Link ສາມາດຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ ESR ຕໍ່າຫຼາຍ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຕໍ່າກວ່າ 10mΩ, ແລະແມ້ກະທັ້ງຕໍ່າກວ່າ <1mΩ) ແລະ LS ທີ່ມີຄວາມໜ่วงຕົວດ້ວຍຕົນເອງ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຕໍ່າກວ່າ 100nH, ແລະໃນບາງກໍລະນີຕໍ່າກວ່າ 10 ຫຼື 20nH). ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ຕົວເກັບປະຈຸຟິມ DC-Link ສາມາດຕິດຕັ້ງໂດຍກົງເຂົ້າໃນໂມດູນ IGBT ເມື່ອນຳໃຊ້, ຊ່ວຍໃຫ້ແຖບລົດເມສາມາດລວມເຂົ້າກັບຕົວເກັບປະຈຸຟິມ DC-Link, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງລົບລ້າງຄວາມຕ້ອງການຕົວເກັບປະຈຸດູດຊຶມ IGBT ສະເພາະເມື່ອໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸຟິມ, ຊ່ວຍປະຢັດເງິນໃຫ້ຜູ້ອອກແບບໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຮູບທີ 2 ແລະ 3 ສະແດງລາຍລະອຽດທາງເທັກນິກຂອງຜະລິດຕະພັນ C3A ແລະ C3B ບາງຢ່າງ.

3. ສະຫຼຸບ

ໃນຊ່ວງຕົ້ນໆ, ຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຍ້ອນການພິຈາລະນາດ້ານລາຄາ ແລະ ຂະໜາດ.

ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານແຮງດັນ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າ (ESR ສູງກວ່າຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຟີມ), ສະນັ້ນມັນຈຳເປັນຕ້ອງເຊື່ອມຕໍ່ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບເອເລັກໂຕຣໄລຕິກຫຼາຍຕົວໃນຊຸດ ແລະ ຂະໜານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມຈຸຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການນຳໃຊ້ແຮງດັນສູງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂດຍພິຈາລະນາເຖິງການລະເຫີຍຂອງວັດສະດຸເອເລັກໂຕຣໄລຕິກ, ມັນຄວນຈະຖືກປ່ຽນແທນເປັນປະຈຳ. ການນຳໃຊ້ພະລັງງານໃໝ່ໂດຍທົ່ວໄປຕ້ອງມີອາຍຸການໃຊ້ງານ 15 ປີ, ສະນັ້ນມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການປ່ຽນແທນ 2 ຫາ 3 ຄັ້ງໃນໄລຍະນີ້. ດັ່ງນັ້ນ, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ຄວາມບໍ່ສະດວກຫຼາຍໃນການບໍລິການຫຼັງການຂາຍຂອງເຄື່ອງຈັກທັງໝົດ. ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີການເຄືອບໂລຫະ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າແບບຟີມ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຜະລິດຕົວເກັບປະຈຸຕົວກອງ DC ທີ່ມີຄວາມຈຸສູງທີ່ມີແຮງດັນຕັ້ງແຕ່ 450V ຫາ 1200V ຫຼື ສູງກວ່າດ້ວຍຟິມ OPP ບາງພິເສດ (2.7µm ບາງທີ່ສຸດ, ແມ່ນແຕ່ 2.4µm) ໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການລະເຫີຍຂອງຟິມຄວາມປອດໄພ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການເຊື່ອມໂຍງຂອງຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ກັບແຖບລົດເມເຮັດໃຫ້ການອອກແບບໂມດູນອິນເວີເຕີມີຂະໜາດນ້ອຍລົງ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໜ่วงเหนี่ยวຂອງວົງຈອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງວົງຈອນ.