विद्युत धारा अन्तःक्षेपण तकनीक

वर्तमान इंजेक्शन तकनीक एक ऐसी तकनीक है जिसे पावर बाइपोलर अर्धचालक उपकरणों के टर्न-ऑफ स्विचिंग ट्रांसिएंट को कम करने के लिए विकसित किया गया है। इसे 2007 में स्टैफ़र्डशायर विश्वविद्यालय (यूनाइटेड किंगडम) के डॉ. एस. ईयो द्वारा विकसित और प्रकाशित किया गया था।

पृष्ठभूमि

आगे की चालन स्थिति के दौरान डिवाइस में संग्रहीत चार्ज के कारण सिलिकॉन-आधारित पावर बाइपोलर सेमीकंडक्टर उपकरणों का टर्न-ऑफ़ स्विचिंग ट्रांसिएंट, डिवाइस की स्विचिंग गति को सीमित करता है, जो इसके भीतर उपयोग किए जाने वाले एप्लिकेशन की दक्षता को सीमित करता है।

कैरियर लाइफटाइम कंट्रोल, इंजेक्शन दक्षता और बफर लेयर डिवाइसेस जैसी विभिन्न तकनीकों का उपयोग टर्न-ऑफ स्विचिंग ट्रांसिएंट को कम करने के लिए किया गया है, लेकिन सभी परिणाम ऑन-स्टेट लॉस और स्विचिंग स्पीड के बीच ट्रेड-ऑफ में होते हैं।

तकनीक का विवरण

डॉ ईओ के प्रकाशनों में जांच की गई वर्तमान इंजेक्शन तकनीक इन उपकरणों की संरचना को बदलने की आवश्यकता के बिना पावर डायोड, [[ thyristors ]] और [[ विद्युत रोधित गेट द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर ]] (आईजीबीटी) के स्विचिंग ट्रांसिएंट को अनुकूलित करती है। वर्तमान इंजेक्शन तकनीक को लागू करने के लिए, विद्युत प्रवाह इंजेक्शन सर्किट को परिणामों के साथ विकसित किया गया था जो दर्शाता है कि इसके स्विचिंग ट्रांसिएंट के दौरान एक अतिरिक्त करंट का इंजेक्शन किसी दिए गए पावर डायोड और थायरिस्टर्स के रिवर्स रिकवरी चार्ज को कम कर सकता है, और इंसुलेटेड गेट के टेल करंट को भी कम कर सकता है। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर।

डायोड और थाइरिस्टर्स पर व्यावहारिक प्रायोगिक परिणामों से पता चला है कि आवश्यक इंजेक्टेड करंट का आयाम पीक रिवर्स रिकवरी करंट के समानुपाती होता है और यह साबित करता है कि ये डिवाइस अतिरिक्त करंट के इंजेक्शन के दौरान करंट कैरियर्स के पुनर्संयोजन में क्षणिक वृद्धि का अनुभव करते हैं। यह डिवाइस को बड़े नकारात्मक प्रवाह को संचालित करने से रोकने में मदद करता है, जो बदले में इसके रिवर्स रिकवरी चार्ज और रिवर्स रिकवरी टाइम को कम करता है। इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर के साथ प्रयोगों से प्राप्त परिणामों ने उस समय में महत्वपूर्ण कमी दिखाई, जहां वर्तमान का विरोध शून्य हो जाता है, जब इसके टर्न-ऑफ ट्रांसिएंट के दौरान डिवाइस में करंट का विरोध किया जाता है। संख्यात्मक मॉडलिंग से आगे के सिमुलेशन परिणामों से पता चला है कि वर्तमान अस्थायी वृद्धि वाहक उत्पादन और डिवाइस में पुनर्संयोजन का विरोध करने वाले इंजेक्शन और इसलिए डिवाइस के भीतर संग्रहीत निकाले गए अतिरिक्त वाहक को कम करते हैं।

वर्तमान इंजेक्शन सर्किट और मुख्य परीक्षण सर्किट के बीच सर्किट कम्यूटेशन और बॉन्डिंग को रोकने के लिए जहां डिवाइस (DUT) से जुड़ा हुआ है, नॉन-इनवेसिव सर्किट को चुंबकीय रूप से दो सर्किटों को जोड़ने के लिए विकसित किया गया था।

संक्षेप में, वर्तमान इंजेक्शन तकनीक उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए कम आगे वोल्टेज ड्रॉप वाले उपकरणों का उपयोग करना संभव बनाती है। यह उपकरणों की सस्ती लागत का भी संकेत देता है क्योंकि विनिर्माण चरणों के दौरान कम प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होती है जहां वाहक आजीवन नियंत्रण तकनीकों की आवश्यकता कम हो जाती है। इसने वर्तमान इंजेक्शन सर्किट में उपयोग किए जाने वाले सेमीकंडक्टर डिवाइस की उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज रेटिंग की आवश्यकता को हटा दिया और विद्युत अलगाव भी प्रदान किया। इंडक्टिव लोड चॉपर सर्किट में इस तकनीक के विशिष्ट अनुप्रयोग ने इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर के टेल करंट में महत्वपूर्ण कमी और इस्तेमाल किए गए फ्लाईबैक डायोड के रिवर्स रिकवरी टाइम और चार्ज को दिखाया।

संदर्भ

Notes

• S. Eio., N. Shammas., “IGBT Tail Current Reduction by Current Injection,” 43rd International Universities Power Engineering Conference, Padova, Italy,1 – 4 September 2008
• S. Eio., N. Shammas., “A chopper circuit with current injection technique for increasing operating frequency,” 9th International Seminar On Power Semiconductors, Prague, Czech Republic, 27–29 August 2008
• S. Eio., N. Shammas., “Switching Transient of Power Diode,” 41st International Universities Power Engineering Conference, Newcastle, United Kingdom, 6–8 September 2006, Volume 2, P. 564 – 568, Digital Object Identifier 10.1109 / UPEC.2006.367541
• N. Shammas., S. Eio., “A Novel Technique to Reduce the Reverse Recovery Charge of a Power Diode,” 12th European Power Electronics and Applications, EPE 2007, Aalborg, Denmark, 2–5 September. 2007 P.1 – 8, Digital Object Identifier 10.1109 / EPE.2007.4417713
• N. Shammas., S. Eio., “A Novel Technique to Reduce the Reverse Recovery Charge of a Power Thyristor,” 42nd International Universities Power Engineering Conference, Brighton, United Kingdom, 4 – 6 September 2007, p. 1222–1227, Digital Object Identifier 10.1109 / UPEC.2007.4469126
• N. Shammas., S. Eio., D. Chamund., “Semiconductor Devices and Their Use in Power Electronic Applications,” World Scientific and Eng. Academy and Society, Venice, Italy, 21 -23 Nov 2007
• N.Shammas, S.Eio, S.Nathan, K.Shukry, D.Chamund., “Thermal Aspects of Power Semiconductor Devices and Systems,” VII Conference Thermal Problems in Electronics, MicroTherm’07, 24 – 28 June 2007, Lodz, Poland