کاربرد IGBT شش تایی در یو پی اس
کاربرد IGBT شش تایی در یو پی اس؛ قلب تپنده تبدیل توان
در دنیای تجهیزات برق اضطراری، کیفیت ولتاژ خروجی اهمیت فراوانی دارد. همچنین بازدهی مصرف انرژی در این تجهیزات بسیار مهم است. به همین دلیل، طراحان یو پی اس از قطعات نیمههادی پیشرفته استفاده میکنند. در میان این قطعات، کاربرد IGBT شش تایی در یو پی اس (6-Pack) نقشی کلیدی در مدار اینورتر دارد. این ماژول عملکرد سیستم را بهبود میدهد. در ادامه این مقاله، مزایا و کاربردهای این قطعه مهم را بررسی میکنیم.
ماژول IGBT شش تایی (Six-Pack) چیست؟
ترانزیستور IGBT مزایای ماسفت و ترانزیستور دوقطبی را همزمان دارد. این قطعه امپدانس ورودی بالا و ولتاژ اشباع پایینی ارائه میدهد.
در گذشته، مهندسان شش ترانزیستور مجزا را روی برد مدار چاپی لحیم میکردند. اما این روش خطاهای زیادی داشت. شرکتهای سازنده ماژولهای مجتمع را به بازار عرضه کردند. در واقع، این پکیج شش عدد سوئیچ IGBT را در خود جای داده است. همچنین دیودهای هرزگرد در داخل همین پکیج قرار دارند. این چینش یک پل سه فاز کامل را تشکیل میدهد.
نقش و کاربرد اصلی IGBT شش تایی در یو پی اس
یو پی اسهای آنلاین تبدیل دوگانه، جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل میکنند. سپس مدار اینورتر ولتاژ مستقیم را دوباره متناوب میسازد.
ماژول IGBT شش تایی در دو بخش اصلی این دستگاهها فعالیت میکند:
۱. IGBT شش تایی در بخش اینورتر خروجی سه فاز
مهمترین وظیفه این ماژول، تبدیل ولتاژ DC به ولتاژ AC سینوسی است. این قطعه دارای سه شاخه خروجی مجزا است. هر شاخه از دو کلید قدرت تشکیل میشود. به علاوه، کنترلر یو پی اس با مدولاسیون پهنای پالس خروجی متقارن تولید میکند. در نتیجه، اعوجاج هارمونیکی به کمترین حد ممکن میرسد.
۲. IGBT شش تایی در بخش یکسوساز فعال ورودی
کاربرد دیگر این ماژول در بخش یکسوساز ورودی است. برخی سازندگان این قطعه را در مدار PFC فعال به کار میبرند. در نتیجه، ضریب توان ورودی به عدد یک نزدیک میشود. بنابراین، یو پی اس نویز کمتری به شبکه برق شهری تزریق میکند.
مزایای استفاده از IGBT یکپارچه شش تایی
استفاده از پک شش تایی مزایای فنی متعددی به همراه دارد:
- کاهش اندوکتانس پارازیتی: اتصالات داخلی این پکیج بسیار کوتاه است. بنابراین، جهشهای ولتاژ هنگام قطع و وصل سریع رخ نمیدهد.
- خنککاری بهتر قطعات: هر شش سوئیچ روی یک صفحه فلزی مشترک قرار دارند. در نتیجه، گرما به صورت یکنواخت به هیتسینک منتقل میشود.
- کوچکتر شدن ابعاد دستگاه: استفاده از این پکیج فضای کمتری از برد را اشغال میکند. بنابراین، طراحان کابینتهای یو پی اس را فشردهتر میسازند.
- افزایش دوام و طول عمر مدار: تعداد نقاط لحیمکاری در این روش کمتر است. از طرف دیگر، نرخ خرابی سیستم افت محسوسی پیدا میکند.
نکات ایمنی و حفاظت از IGBT شش تایی در یو پی اس
طراحان برای پایداری بیشتر سیستم باید چند نکته را رعایت کنند:
- طراحی مناسب درایور گیت: ولتاژ گیت نیازمند ایزولاسیون کامل است. اپتوکوپلرها از ورود نویزهای الکترومغناطیسی به گیت جلوگیری میکنند.
- تنظیم زمان مرده (Dead Time): دو کلید روی یک شاخه نباید همزمان روشن شوند. بنابراین، پردازنده وقفهای کوتاه بین خاموش و روشن شدن سوئیچها اعمال میکند. عدم رعایت این نکته اتصالی شدید به همراه دارد.
- پایش مداوم دما: اغلب ماژولها یک سنسور دمای داخلی دارند. در نتیجه، سیستم فرمان میتواند دور فنهای خنککننده را به موقع افزایش دهد.
نتیجهگیری
ماژول IGBT شش تایی گزینهای ایدهآل برای یو پی اسهای سه فاز صنعتی است. این قطعه تلفات سوئیچینگ را به شدت کاهش میدهد. همچنین مدار خنککاری را بسیار سادهتر میکند. بنابراین، کیفیت برق خروجی دستگاه بالاتر میرود. اگر قصد طراحی یا تعمیر سیستمهای برق اضطراری را دارید، این ماژولها بالاترین راندمان را برای شما فراهم میآورند.
خدمات تخصصی سرویس و نگهداری UPS
شرکت آروند آویژه پارسیان در زمینه سرویس و نگهداری از یو پی اس های APC و MGE و هووآوی دارای خدمات بسیار جامعی می باشد که در صورت نیاز به مشاوره با متخصصان ما تماس حاصل نمایید.
در صورت نیاز به مشاوره تخصصی، انتخاب UPS مناسب، تعیین باتری مناسب، خرید، نصب و یا سرویس و نگهداری، با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
