ในโลกนี้มีไฟฟ้าอยู่สองประเภท

     

??หนึ่งคือไฟฟ้ากระแสสลับทิศทางตอนนี้เป็นเชิงบวกแล้วก็เป็นลบ

     

??หนึ่งคือกระแสตรงทิศทางของมันไม่เคยเปลี่ยนแปลง

   

ไฟฟ้าในปลั๊กไฟที่บ้านเราเป็นกระแสสลับ

   

ไฟฟ้าที่เกิดจากแบตเตอรี่เป็นไฟฟ้ากระแสตรง

บางครั้งเราจำเป็นต้องแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง เช่น ที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ

   

บางครั้งเราจำเป็นต้องแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น เครื่องสำรองไฟฟ้าในศูนย์ข้อมูล

   

บางครั้งเราจำเป็นต้องเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าของ DC และในโทรศัพท์มือถือก็มีวงจรเพิ่มจำนวนมาก

   

บางครั้งเราจำเป็นต้องเปลี่ยนความถี่และแอมพลิจูดของกระแสสลับ เช่น เครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ และตู้เย็นแบบอินเวอร์เตอร์

     

ศิลปะแห่งกระแสสลับ กระแสสลับ กระแสสลับ กระแสสลับ กระแสสลับ เหล่านี้เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังบนเวทีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสังหาร มันเป็นอุปกรณ์พลังของเรา เทียนถวนซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง: ไดโอด, MOSFET, IGBT, HEMT, IGCT, GTR…

   

ชื่อของพวกเขาอาจคุ้นเคยกับคุณหรือไม่ก็ได้แต่มีเพียงฟังก์ชันเดียวเท่านั้น:เปิดหรือปิดกระแสไฟ

     

ใช่มันเป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ก็ไม่ต่างจากสวิตซ์ที่ผนังบ้านเราอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดมีขั้วต่อสองขั้ว เช่น ไดโอด

   

ไดโอดแบบบรรจุ

   

สัญลักษณ์วงจรของไดโอด

เป็นช่องทางเดินรถทางเดียว

   

กระแสไหลจากแอโนดไปยังแคโทดการไหลไม่มีอุปสรรค

   

ไหลจากแคโทดไปยังแอโนดคือว่าถนนเส้นนี้ถูกปิดกั้น.เนื่องจากไดโอดมีขั้วต่อเพียง 2 ขั้ว จึงไม่สามารถควบคุมการเปิดและปิดได้ด้วยตัวเอง เมื่อกระแสมาก็ต้องรวบรวมไว้เมื่อมันไปก็อยู่ไม่ได้และอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดมีสามขั้ว พวกมันเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟที่ควบคุมได้ และไม่ว่าพวกมันจะต้องเผชิญกับกระแสไฟมากแค่ไหน พวกมันก็สามารถพูดได้ว่าฉันไม่ต้องการมันเสียงดังและความสามารถที่แท้จริงของอุปกรณ์พลังงานที่ควบคุมได้ในทรงกลมท้องฟ้ามันคือ IGBT.IGBT คือสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ซุปเปอร์ที่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่สูงเป็นพิเศษได้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในปลั๊กไฟบ้านของเราคือ 220V ในขณะที่ชิป IGBT ที่บางเท่ากระดาษสามารถทนไฟได้สูงถึง 6500V โดยทั่วไปกระแสไฟสูงสุดของเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านทั้งหมดจะไม่เกิน 30A ในขณะที่ชิป IGBT ขนาดเท่าเล็บมือสามารถจ่ายกระแสไฟได้ประมาณ 200A!รูปต่อไปนี้แสดงชิป IGBT สี่ตัวและชิปไดโอดสี่ตัวที่ติดตั้งบนพื้นผิว

   

อย่างไรก็ตาม ชิปเปล่าแบบนี้ไม่สามารถนำมาใช้โดยตรงได้ เราจำเป็นต้องบรรจุชิปใหม่ลงในเปลือกซึ่งเต็มไปด้วยวัสดุฉนวน และนำอิเล็กโทรดของชิปไปยังขั้วภายนอก จึงทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ IGBT ที่สามารถใช้งานได้

   

เคสบางรุ่นมีชิป IGBT เพียงตัวเดียว ในขณะที่บางรุ่นอาจมีชิปหลายสิบหรือยี่สิบชิป ด้วยเหตุนี้จึงเกิดการสร้างหลอดเดี่ยวและโมดูล IGBT ต่างๆ กระแสสูงสุดของ IGBT ในแพ็คเกจหลอดเดี่ยวอยู่ที่ประมาณ 100A และกระแสสูงสุดของโมดูล IGBT สามารถสูงถึง 3600A!

   

โมโนทูป

   

โมดูล

IGBT ในแผนผังวงจรโดยทั่วไปจะแสดงด้วยรูปต่อไปนี้ และ G แสดงถึงเกต ซึ่งใช้ในการรับคำสั่ง C หมายถึงตัวสะสม ตัวสะสม e หมายถึงตัวปล่อย ตัวปล่อย และตัวสะสมและตัวปล่อยถูกใช้เพื่อนำกระแส โดยปกติ IGBT จะปิด และเมื่อเกตได้รับคำสั่งเปิด กระแสไฟฟ้าจะไหลอย่างต่อเนื่องจากคอลเลกเตอร์ไปยังตัวปล่อย

   

 

เช่นเดียวกับสวิตช์บนผนังบ้านของคุณ ให้กดสวิตช์ปิดลง และไฟไฟฟ้าจะสว่างขึ้น คลิกอีกครั้ง ไฟจะดับลง

   

แน่นอนว่าการใช้งาน IGBT ไม่ใช่แค่เพียงการใช้มืออีกต่อไป แต่เป็นการใช้ชีพจรอิเล็กทรอนิกส์เมื่อระดับสูงมาถึง อุปกรณ์จะเปิดขึ้น เมื่อระดับต่ำมาถึง อุปกรณ์จะปิดลง

   

สวิตช์แบบแมนนวลอาจทำงานได้หนึ่งครั้งหรือสองครั้งต่อวินาที ในขณะที่สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ของเราสามารถเปิดและปิดได้นับหมื่นหรือหลายแสนครั้งต่อวินาที!นี่คือสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่เราต้องการนั่นก็คืออุปกรณ์จ่ายไฟเมื่ออุปกรณ์จ่ายไฟหลายตัวรวมเข้าด้วยกัน ก็สามารถเปิดตัวได้ ชื่อของชุดค่าผสมเหล่านี้คือ "โทโพโลยี" ทุกโทโพโลยีมีทักษะเฉพาะตัวของตัวเองโทโพโลยีประกอบด้วยไดโอด 4 หรือ 6 ตัวซึ่งสามารถแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงได้

   

สะพานเรียงกระแสแบบเฟสเดียว

   

สะพานเรียงกระแสสามเฟส

โทโพโลยีที่ประกอบด้วย IGBT หรือ MOSFET จำนวน 4 หรือ 6 ตัวสามารถแปลง DC ให้เป็น AC ได้

   

วงจรอินเวอร์เตอร์แบบฟูลบริดจ์

   

วงจรอินเวอร์เตอร์บริดจ์สามเฟส

และโครงสร้างของไดโอด IGBT บวกกับส่วนประกอบแบบพาสซีฟอื่นๆ สามารถเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้า DC ได้

   

วงจรบูสต์อัพ

   

วงจรสเต็ปดาวน์

โทโพโลยีดูเหมือนจะซับซ้อนเล็กน้อย? ไม่เป็นไร เราสามารถออกแบบโลโก้ให้พวกเขาได้

?

   

วงจรเรียงกระแส

   

วงจรอินเวอร์เตอร์

   

วงจรบูสต์/บั๊ก

ไม่ว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าจะซับซ้อนหรือใหญ่แค่ไหน อุปกรณ์นั้นก็ประกอบด้วยโทโพโลยีและส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้หลายครั้งในอุปกรณ์เดียวกันพลังงานไฟฟ้าจะถูกแปลงมากกว่าหนึ่งครั้ง เช่น กองชาร์จของรถยนต์ไฟฟ้า

   

โดยทั่วไปแรงดันไฟขาออกของเครื่องชาร์จโทรศัพท์มือถือจะอยู่ที่ 5V แต่คุณรู้หรือไม่ว่าแรงดันแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้ามีสูงแค่ไหน? สูงถึง 750V!แบตเตอรี่สามารถชาร์จได้ด้วยไฟฟ้ากระแสตรงเท่านั้น ในขณะที่กระแสสลับ 380V ไหลในระบบส่งไฟฟ้าอุตสาหกรรมสามเฟส (แตกต่างจากกระแสสลับ 220V ในสายส่งไฟฟ้าในครัวเรือน) แล้วกองชาร์จจะเปลี่ยนกระแสสลับ 380V เป็นกระแสตรง 750V ได้อย่างไร?อย่างแรก 380V AC จะผ่านวงจรเรียงกระแสและกลายเป็นประมาณ 500V DC ขณะนี้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงยังไม่สูงพอ และประการที่สอง ไม่สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าได้ จึงไม่สามารถจ่ายไฟให้กับแบตเตอรี่เพื่อชาร์จได้โดยตรงกระแสไฟฟ้าตรงที่แก้ไขแล้วจะเข้าสู่วงจรอินเวอร์เตอร์ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วย IGBT หรือ MOSFET ตามที่เราได้แนะนำไปก่อนหน้านี้ หรือสวิตช์ IGBT MOSFET ที่ความเร็วสูงภายใต้การควบคุมสัญญาณเกต และเปลี่ยน DC ให้เป็น AC ด้วยความถี่สูงมาก กระแสสลับนี้เป็นคลื่นสี่เหลี่ยม โดยการปรับสัดส่วนของระดับสูง คุณสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าเทียบเท่าได้อย่างอิสระ

   

กระแสสลับความถี่สูงจะเข้าสู่วงจรเรียงกระแส และสุดท้ายจะกลายเป็นแรงดันเอาต์พุตที่ 250V~750V เพื่อชาร์จรถยนต์โทโพโลยีของการแปลงพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดมีดังนี้:

   

ดูซับซ้อนเล็กน้อย แต่ก็ง่ายที่จะเปลี่ยนเป็นโลโก้ นั่นคือ วงจรเรียงกระแส+วงจรอินเวอร์เตอร์+วงจรเรียงกระแส เช่นนี้

ดูสิ ระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังนั้นเรียบง่ายพอๆ กับการสร้างบล็อคเพื่อรวมฟังก์ชันทั้งหมดเข้าด้วยกัน ตอนนี้คุณสามารถสร้างระบบของคุณเองได้แล้ว!

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: บทความนี้ทำซ้ำจาก "Infineon Industrial Semiconductor" บทความนี้นำเสนอเฉพาะความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียน และไม่ได้นำเสนอมุมมองของ Sacco Micro และอุตสาหกรรม มีไว้สำหรับการพิมพ์ซ้ำและแบ่งปันเพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาต้นฉบับและผู้แต่งเมื่อพิมพ์ซ้ำ หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

โทรศัพท์บริษัท: +86-0755-83044319
แฟกซ์/แฟกซ์:+86-0755-83975897
อีเมล์: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 ผู้จัดการหลี่
QQ: 332496225 ผู้จัดการชิว
ที่อยู่: ห้อง 809 บล็อก C อาคารเทคโนโลยี Zhantao เลขที่ 1079 Minzhi Avenue เขตหลงหัวใหม่ เซินเจิ้น