नमस्कार, सभी को, मैंने लंबे समय से अपने लेख अपडेट नहीं किए हैं। एक ओर, मैं अपने काम में व्यस्त हूं, और मैं वास्तव में आलसी हूं। आंकड़ों के मुताबिक, मैं हर दिन काम के बाद अपने मोबाइल फोन पर औसत समय लगभग दो घंटे बिताता हूं। बड़े अफ़सोस की बात है। एक सकारात्मक और होनहार युवा के रूप में, मैं अपने आप को इस तरह से नीचे जाने की अनुमति कैसे दे सकता हूँ? इसलिए मैंने अपना मोबाइल फोन छोड़ दिया और लोकप्रिय विज्ञान लेख लिखना जारी रखा!

यहअवधिचलो एक चैट हैआईजीबीटीशक्ति का अपव्यय करो, अक्सर मित्रों को पूछते सुना हैआईजीबीटीअधिकतम कितनी धारा चल सकती है? स्विचिंग आवृत्ति कितनी अधिक हो सकती है? वास्तव में हाँ।आईजीबीटीजो कोई भी एप्लिकेशन के बारे में कुछ जानता है उसे पता होना चाहिए कि इन समस्याओं का सटीक और मात्रात्मक परिणाम देने का कोई तरीका नहीं है।आईजीबीटीडिवाइस की स्विचिंग आवृत्ति और आउटपुट करंट मुख्य रूप से डिवाइस के ताप अपव्यय पर निर्भर करता है। जब तक ताप अपव्यय पर्याप्त रूप से अच्छा है, डालेंआईजीबीटीउत्पन्न गर्मी को समय रहते दूर किया जा सकता है, तो आप ऐसा कर सकते हैं।'ओवरक्लॉकिंग''。बिजली निर्माताओं द्वारा कुछ ट्यूबों को फास्ट ट्यूब कहने का कारण यह है कि वे अनुकूलित हैं।आईजीबीटीस्विचिंग गति स्विचिंग हानि को कम करती है।किआईजीबीटीऑपरेशन के दौरान गर्मी अपव्यय की बिजली खपत क्या है?हो सकता है कि आपके पास बहुत सहज अवधारणा न हो। आज हम कुछ घरेलू उपकरणों का संयोजन करेंगेआईजीबीटीबिजली की खपत की क्षैतिज तुलना पर एक नज़र डालें।

सबसे पहले, आइए संक्षेप में IGBT के नुकसान का परिचय दें।आईजीबीटीहानि को मुख्य रूप से विभाजित किया गया हैस्विचिंग हानि और चालन हानिदो भाग। स्विचिंग हानियों को विभाजित किया गया हैटर्न-ऑन हानि और टर्न-ऑफ हानि，क्योंकि आईजीबीटी के अधिकांश अनुप्रयोगआगमनात्मक भार，चालू करने की प्रक्रिया में, कलेक्टर करंट पहले बढ़ता है, और फिर वोल्टेज गिरता है। इसके विपरीत, टर्न-ऑफ क्षणिक अवस्था में, IGBT का कलेक्टर वोल्टेज पहले बढ़ता है, और फिर करंट गिरता है, जिससेआईजीबीटीस्विचिंग प्रक्रिया, वोल्टेज और करंट होगाओवरलैपिंग भाग，इस प्रक्रिया में, वोल्टेज और करंट दोनों सकारात्मक होते हैं, और उनके द्वारा गुणा की गई शक्ति भी सकारात्मक होती है, इसलिए यह होगाऊर्जा जारी करें। यद्यपि आईजीबीटी एक पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विच है, यह चालन करते समय मैकेनिकल स्विच से भिन्न होता है, और इसमें कई वोल्ट का वोल्टेज ड्रॉप होगा, इसलिए यह एक निश्चित नुकसान भी पैदा करेगा, जिसे चालन हानि कहा जाता है।

अधिकांश औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए,आईजीबीटीअंदर एक डायोड होगा। हालाँकि डायोड एक निष्क्रिय उपकरण है, लेकिन चूँकि उसके बगल वाला दोस्त एक स्विचिंग उपकरण है, इसलिए वह उसे चालू नहीं कर सकता और न ही कर सकता है।दूसरों के बारे में सोचे बिना अपने नैतिक उत्थान पर ध्यान दें.आईजीबीटी कितनी तेजी से चालू होता है, कितनी तेजी से बंद हो जाता है।，हालांकि, पदार्थ की जन्मजात विशेषताएँ यह निर्धारित करती हैं कि उस समय डायोड बंद नहीं हो सकता, इसलिए डायोड थोड़े समय में ही रिवर्स वोल्टेज और रिवर्स करंट दोनों को एक साथ सहन कर लेगा। इस समय, दोनों की गुणित शक्ति धनात्मक होती है, इसलिए इसे ऊर्जा भी मुक्त करनी होती है। डायोड को आगे की ओर घुमाने पर भी कुछ हानि होगी, लेकिन यह टर्न-ऑफ हानि से कम होती है, इसलिए डायोड का स्विचिंग लॉस मुख्य रूप से टर्न-ऑफ हानि को संदर्भित करता है। साथ ही, रिवर्स टर्न-ऑफ के लिए एक निश्चित रिकवरी समय की आवश्यकता होती है, इसलिए डायोड के स्विचिंग लॉस को रिवर्स रिकवरी लॉस भी कहा जाता है। डायोड का योगआईजीबीटीइसी तरह, हालांकि प्रत्यक्ष वोल्टेज को कम करने के लिए चालन मॉड्यूलेशन विधि अपनाई जाती है, फिर भी हैं1-2Vउच्च धारा के तहत डायोड के अग्र वोल्टेज ड्रॉप को नज़रअंदाज़ नहीं किया जा सकता, जो डायोड का चालन नुकसान है। डायोड के बारे में सोचना आसान नहीं है, न केवल अपने बगल के बड़े भाई के दबाव में, बल्कि नई सामग्रियों के दबाव में भी।सिकडायोड बदलने का जोखिम यह दर्शाता है कि डायोड का संपीड़न प्रतिरोध भी असाधारण है... यह विषय से थोड़ा हटकर है। आगे पढ़ें...

आईजीबीटी स्विचिंग हानि जानने के बाद, आइए इसे फिर से देखें।आईजीबीटीनुकसान की गणना, यहां लाओ गेंग आपको एक अद्भुत एल्गोरिदम दिखाना चाहते हैं, इसका उद्देश्य सभी को पहले जाने देना हैआईजीबीटीअपव्ययऔर शक्ति और ऊर्जारिश्ते की गहरी समझ रखें. यहां, हम Infineon के 1700V 1400A मॉड्यूल को एक सरल स्पष्टीकरण के लिए मॉडल संख्या के साथ एक उदाहरण के रूप में लेते हैंFF1400R17IP4。पिछली सामग्री पढ़ने वाले छोटे दोस्त लाओ गेंग से पूछ सकते हैं कि आप हमेशा इस पाइप को एक उदाहरण के रूप में क्यों लेते हैं। एक शब्द याद रखें, मैं उच्च शक्ति में लगा हुआ हूं, और पहली चीज जिसके संपर्क में मैं आया वह यह मॉड्यूल है। इस मॉड्यूल के प्रति मेरी गहरी भावनाएँ हैं। आइए इस मॉड्यूल के स्विचिंग लॉस और करंट के बीच संबंधित संबंध पर एक नज़र डालें, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है।：

यह देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे धारा बढ़ती हैआईजीबीटीस्विचिंग हानि बड़ी हो जाती है, और हानि तापमान से भी संबंधित होती है। के संबंध में1400मॉड्यूल, अच्छी गर्मी अपव्यय के साथ, चल सकता है800，तो चलिए शुरू करते हैं800उदाहरण के लिए, उपरोक्त चित्र से यह पता लगाना कठिन नहीं है।आईजीबीटी在125℃ 800प्रत्येक टर्न-ऑन की धारा के अंतर्गत हानि होती है280mJ，इकाई भी हो सकती हैमेगावाट बिजली，टर्न-ऑफ नुकसान है420mJ，तब प्रति समय कुल स्विचिंग हानि है700mJ।कल्पना करनाआईजीबीटीकी स्विचिंग आवृत्ति है2kHz,IGBT का 1s 700mJ *2000 = 1400J ऊष्मा उत्पन्न करेगा, जो एक घंटे में खपत 1.4 kWh बिजली के बराबर है। वह 1s पीढ़ी1400Jविद्युत उपकरण की शक्ति कितनी के बराबर होती है? सरल रूपांतरण के बाद, यह एक के बराबर हो सकता है1400Wओल्ड गेंग ने घरेलू उपकरणों के चारों ओर देखा, गर्म पानी की केतली भाप बन रही थी, और प्रसिद्ध ब्रांड को देखा।1500W，संयोग से, यह मॉड्यूल की बिजली खपत के समान है।

कुछ दोस्त कह सकते हैं कि आप बहुत गैर-पेशेवर हैं। आप ऐसा कैसे कर सकते हैं? हाँ, ऊपर दी गई गणना वास्तव में निरर्थक है, क्योंकि यह व्यावहारिक अनुप्रयोग से अलग है, और साथ ही, इसमें चालन हानि, डायोड हानि आदि को ध्यान में नहीं रखा गया है। लाओ गेंग का मुख्य उद्देश्य विज्ञान को सभी के लिए लोकप्रिय बनाना है।और शक्ति और ऊर्जाअंतर, जब तक आपको लगता है कि कुछ हासिल करने को है। वास्तव मेंआईजीबीटीहानि गणना सूत्र जटिल है, जो सर्किट टोपोलॉजी, पावर फैक्टर से संबंधित है।PWMमॉड्यूलेशन वगैरह. विस्तृत गणना सूत्रों के लिए कई ऑनलाइन संसाधन हैं। आप उन्हें स्वयं ढूंढ सकते हैं, और उनमें से अधिकांश इन्फिनियन के दस्तावेज़ से हैं।Infineon IGBT मॉड्यूल की हानि और तापीय गणना के लिए आयाम निर्धारण कार्यक्रम IPOSIM”，यदि आप इसे नहीं पा सकते हैं, तो आप लाओ गेंग से भी संपर्क कर सकते हैं। संपर्क जानकारी पूर्व में उपलब्ध रही है. निम्नलिखित Infineon पर आधारित हैआईपोसिमसिमुलेशन सॉफ्टवेयर का उपयोग आमतौर पर दो तरह से किया जाता है।आईजीबीटीइन्वर्टर बिजली अपव्यय के उदाहरण के लिए, एक नज़र डालें।आईजीबीटीकाम करते समय कितना बड़ा नुकसान?

अब जबकि नई ऊर्जा वाले इलेक्ट्रिक वाहन इतने लोकप्रिय हैं, आइए एक उदाहरण के रूप में Infineon HP ड्राइव मॉड्यूल FS820R08A6P2B को लें। यह 6-यूनिट ऑटोमोटिव पावर मॉड्यूल है। नई ऊर्जा में लगे दोस्तों के अनुसार, इस मॉड्यूल का उपयोग वेइलाई, जीली और जीएम ब्यूक में किया जाता है, और यह एक स्टार उत्पाद है। इस मॉड्यूल का रेटेड वोल्टेज 750V, करंट 820A है, और इसके अंदर 6 IGBT हैं। इस मॉड्यूल से बने ड्राइवर की आउटपुट पावर 200kW तक पहुँच सकती है, जो यात्री कारों में इस्तेमाल के लिए बिल्कुल उपयुक्त है। मॉड्यूल और आंतरिक सर्किट का चित्र निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

Infineon IPOSIM का उपयोग सरल शक्ति सिमुलेशन के लिए किया जाता है। 400V की बैटरी वोल्टेज, 500A के आउटपुट सर्किट और 8kHz की स्विचिंग आवृत्ति की स्थितियों में, एक एकल IGBT की अपव्यय शक्ति 500W है, और पूरे मॉड्यूल की अपव्यय शक्ति लगभग 3000W है। गेंग ने घरेलू उपकरणों को फिर से देखा, और पाया कि स्नान के लिए वॉटर हीटर की शक्ति केवल 3000W डब्ल्यू थी। क्या संयोग है। इस समय, कुछ मित्र ऐसे होंगे जो कहेंगे, लाओ गेंग, तुम इतने गणनात्मक कैसे हो सकते हो? हाहा, तुम्हें पता है. . . यह कल्पना करना कठिन है कि इतना हथेली के आकार का मॉड्यूल काम करते समय इतनी अधिक बिजली की खपत उत्पन्न कर सकता है।

उपरोक्त मॉड्यूल की ऊष्मा अपव्यय क्षमता कम नहीं है। आइए एक बड़ा मॉड्यूल बनाएँ, और इसे समझाने के लिए एक मध्यम वोल्टेज 3300V उच्च शक्ति वाले तीन-स्तरीय इन्वर्टर का उदाहरण लें। यह इन्वर्टर 4500AV 1200A IHV पैकेज मॉड्यूल का उपयोग करता है जिसका आउटपुट करंट 500 A है। तीनों स्तरों के लिए कुल 12 IGBT मॉड्यूल और 6 डायोड की आवश्यकता होती है, जैसा कि निम्नलिखित चित्र में दिखाया गया है:

आधे बस वोल्टेज पर2800V,आउटपुट करेंट500,आवृत्ति बदलना1kHzका सिमुलेशन डेटा नीचे दिखाया गया है, और यह देखा जा सकता है कि तीन-स्तरीय बाहरी ट्यूब का स्विचिंग नुकसान करीब है।2500W，ट्यूब का स्विचिंग लॉस ही है740W，यह मुख्य रूप से इन्वर्टर की कार्यशील स्थिति से संबंधित है। बाद में, जब आपको अवसर मिले, तो आप इस विषय पर विशेष रूप से बात कर सकते हैं, इसलिए मैं इस मुद्दे पर इस बारे में बात नहीं करूंगा।

सरल गणना के बाद, एक तीन-स्तरीय ब्रिज आर्म की कुल बिजली खपत 8,400 W है, और उन तीन चरणों की कुल बिजली खपत लगभग 25kW है। यह बिजली हानि अभी भी बहुत बड़ी है, लेकिन इस समय, इन्वर्टर की आउटपुट पावर भी बहुत बड़ी है, लगभग 3MW। चारों ओर देखने पर ऐसा लगता है कि घर में इतने बड़े उपकरण हैं ही नहीं. मुझे अचानक ख्याल आया कि मैंने अभी कुछ देर पहले ही बिजली का बिल भरा है। मैंने सूची देखी. औसत मासिक बिजली बिल 200 kWh है, और बिजली बिल 100 युआन है, इसलिए यह 7 युआन में लगभग 3.5 kWh प्रति दिन है। यह बिजली खपत ज़्यादातर घरों के लिए पर्याप्त होनी चाहिए। अगर ऊपर बताया गया इन्वर्टर पूरे लोड पर चलता है, तो IGBT द्वारा उत्पन्न ऊष्मा कितने उपयोगकर्ताओं की बिजली खपत के बराबर होगी? एक दिन में कितनी बिजली बिल बर्बाद होती है? इच्छुक मित्र स्वयं गणना कर सकते हैं। यहां सीधे उत्तर है: 89 घर, 312 युआन। आश्चर्य हो रहा है? यह किसी भवन के उपयोगकर्ताओं के लिए लगभग पर्याप्त बिजली है। ओह, कुछ दोस्तों ने याद दिलाया कि इसकी गणना औद्योगिक बिजली बिल के अनुसार की जानी चाहिए। खैर, कीमत अधिक है. . .

 ऊपर दिए गए कुछ मामले सिर्फ़ कुछ साधारण सिमुलेशन डेटा हैं, और उनके और वास्तविक अनुप्रयोग के बीच अभी भी एक निश्चित अंतर है। ज़्यादा गंभीर न हों, इसे बस एक प्रचलित विज्ञान की तरह लें। हालाँकि, यह पता लगाना मुश्किल नहीं है कि IGBT का ऊष्मा अपव्यय कितना महत्वपूर्ण है। अगर इतनी बड़ी मात्रा में ऊष्मा का प्रबंधन ठीक से नहीं किया गया, तो यह खतरनाक हो सकता है। . .

ठीक है, आइए आज इसे यहां साझा करें। यदि उपरोक्त सामग्री में कुछ भी गलत है, तो कृपया मेरी आलोचना करें और मुझे सुधारें! अगर आपको लगता है कि आपको कुछ हासिल हुआ है तो कृपया इसे लाइक और फॉरवर्ड करने में मदद करें, ताकि इस लेख को अधिक से अधिक जरूरतमंद लोग देख सकें। धन्यवाद!पावर इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर के बारे में अधिक जानने के लिए, कृपया WeChat पर WeChat के आधिकारिक खाते के "डॉ. गेंग की पावर इलेक्ट्रॉनिक टेक्नोलॉजी" खोजें, जो आपको पावर इलेक्ट्रॉनिक तकनीक के महासागर में ले जाने के लिए हर हफ्ते अपडेट किया जाएगा!कुछ तस्वीरें इंटरनेट से हैं. यदि कोई उल्लंघन है, तो कृपया उन्हें हटाने के लिए लेखक से संपर्क करें!