Si MOSFET — katalizators, kas veicina ātru APF attīstību

Aktīvās jaudas filtri (APF) kā aktīvās jaudas elektroniskās ierīces, kas mazina enerģijas kvalitātes problēmas, piemēram, harmonikas, reaktīvās jaudas un jaudas nelīdzsvarotības sadales tīklos, ir izstrādātas gandrīz pusgadsimtu. Tomēr tādu ierobežojumu dēļ kā salīdzinoši zemā efektīvā harmonikas secības filtrēšanas jauda, ​​jutība pret rezonansi ar elektrotīklu, kas izraisa sistēmas nestabilitāti, un lieli zudumi, APF nav plaši pieņemti. Praksē tradicionālie pasīvie filtri joprojām ir galvenais risinājums harmoniskās un reaktīvās jaudas mazināšanai sadales tīklos.

Lai samazinātu strāvas harmonikas sadales tīklā, APF (automātiskajam jaudas filtram) ir jāuztur plaša joslas platuma izvade ar vadības joslas platumu vismaz 1 kHz (vairāk nekā 2,5 kHz, ja ir nepieciešams filtrējamais harmoniku diapazons līdz 51. kārtībai). Tomēr, lai saglabātu sistēmas stabilitāti, APF izejas LCL filtra rezonanses frekvence parasti vairākas reizes pārsniedz vadības joslas platumu. Tas nozīmē, ka spēcīgai sistēmas noturībai APF izejas LCL filtra rezonanses frekvencei parasti ir jābūt virs 20 kHz. No otras puses, lai filtrētu tradicionālo APF pārslēgšanas pulsāciju, izmantojot IGBT kā strāvas slēdžus, pārslēgšanas frekvencei jābūt vismaz četras reizes lielākai par izejas LCL filtra rezonanses frekvenci. Patiesībā tradicionālie IGBT parasti darbojas zem 30 kHz. Tāpēc APF, kas izmanto IGBT kā barošanas slēdžus, ir nepieciešams vairāku simtu Hz vadības joslas platums, lai panāktu spēcīgu sistēmas noturību, bet vairāku simtu Hz vadības joslas platums ir gandrīz nepietiekams, lai kompensētu augstākas-kārtas harmonikas. Tas padara APF gandrīz neiespējamu sasniegt saprātīgu līdzsvaru starp stabilitāti un kompensācijas iespējām, būtiski ierobežojot to plašo izmantošanu.

SiC MOSFET kā trešās{0}paaudzes pusvadītāju jaudas pārslēgšanas ierīces pēdējos gados ir piedzīvojušas strauju attīstību, un tagad tos plaši izmanto dažādos jaudas elektronikas produktos. SiC MOSFET saglabā augstu pārslēgšanas frekvenci pat lielas -jaudas lietojumprogrammās, kas ir gandrīz pielāgota-APF (automātiskajiem barošanas slēdžiem). Vidējas{5}}līdz-augstas jaudas (20–200 A) APF SiC MOSFET joprojām var darboties ar aptuveni 50 kHz pārslēgšanās frekvenci. Apvienojot divkanālu{11}}pārlaiduma tehnoloģiju un magnētiskās integrācijas tehnoloģiju, pašreizējo pulsācijas frekvenci APF izejas LCL filtrā var palielināt līdz vairāk nekā 100 kHz. Tas ļauj projektēt izejas LCL filtra rezonanses frekvenci aptuveni 20 kHz (vājināšanās -28 dB) un vadības joslas platumu aptuveni 2,5 kHz. Tas ļauj APF pilnībā kompensēt 51. harmoniku (pamata frekvence 50 Hz). Turklāt, tā kā vadības joslas platums ir tālu no izejas LCL filtra rezonanses frekvences, sistēmai ir spēcīga noturība un tā ir mazāk pakļauta rezonansei ar elektroenerģijas sadales tīklu, tādējādi samazinot nestabilitāti. Turklāt APF, kas izmanto SiC MOSFET kā galveno strāvas pārslēgšanas ierīci, zudumi ir mazāki nekā APF, kas izmanto tradicionālos IGBT kā galveno strāvas pārslēgšanas ierīci.

Noslēgumā jāsaka, ka SiC MOSFET ir praktiski lieliski piemēroti kā galvenā barošanas pārslēgšanas ierīce APF (Active Power Factor Systems). Tie neapšaubāmi virzīs tālāku un plašāku APF un citu aktīvās enerģijas kvalitātes produktu pielietojumu, veicinot zaļās enerģijas sadales tīklu.

Leonharda elektroenerģijas uzņēmums, augsto{0}}tehnoloģiju uzņēmums, kas specializējas SiC MOSFET jaudas kvalitātes produktu pētniecībā un izstrādē un ražošanā, ir laidis klajā pilnu SiC MOSFET jaudas kvalitātes produktu sēriju no 20 līdz 200 A dažādiem sprieguma līmeņiem. Tās pamatproduktos tiek izmantota divu-kanālu savstarpējā savienojuma tehnoloģija un magnētiskās integrācijas tehnoloģija, kas nodrošina līdzvērtīgu pārslēgšanas frekvenci, kas pārsniedz 100 kHz, panākot īpaši-augstu stabilitāti, mazus zudumus un mazu izmēru.