تتميز أنظمة إلكترونيات الطاقة في المركبات الكهربائية بمجموعة واسعة من المكثفات.
من مكثفات وصلة التيار المستمر إلى مكثفات الأمان ومكثفات التخميد، تلعب هذه المكونات دورًا حاسمًا في تثبيت وحماية الإلكترونيات من عوامل مثل ارتفاعات الجهد والتداخل الكهرومغناطيسي (EMI).
توجد أربعة أنواع رئيسية من محولات الجر، وتختلف هذه الأنواع باختلاف نوع المفتاح والجهد والمستويات. يُعد اختيار النوع المناسب والمكونات ذات الصلة أمرًا بالغ الأهمية في تصميم محولات جر تلبي متطلبات الكفاءة والتكلفة لتطبيقك.
كما ذكرنا، هناك أربعة من أكثر أنواع الطوبولوجيا استخدامًا في محولات جر المركبات الكهربائية، كما هو موضح في الشكل 2.:
-
تصميم مستوى يتميز بمفتاح IGBT بجهد 650 فولت
-
تصميم مستوى يتميز بمفتاح MOSFET من كربيد السيليكون بجهد 650 فولت
-
تصميم مستوى يتميز بمفتاح MOSFET من كربيد السيليكون بجهد 1200 فولت
-
تصميم طوبولوجيا المستوى الذي يتميز بمفتاح GaN بجهد 650 فولت
تنقسم هذه البنى إلى مجموعتين فرعيتين: أنظمة نقل الطاقة بجهد 400 فولت وأنظمة نقل الطاقة بجهد 800 فولت. ومن بين هاتين المجموعتين، يشيع استخدام البنى "ثنائية المستوى". أما البنى "متعددة المستويات" فتُستخدم في أنظمة الجهد العالي مثل القطارات الكهربائية والترام والسفن، ولكنها أقل شيوعًا نظرًا لتكلفتها العالية وتعقيدها.
-
مكثفات التخميديُعدّ كبح الجهد أمرًا بالغ الأهمية لحماية الدوائر من ارتفاعات الجهد المفاجئة. وتُوصَّل مكثفات التخميد بعقدة التبديل ذات التيار العالي لحماية الإلكترونيات من هذه الارتفاعات.
-
مكثفات وصلة التيار المستمر– في تطبيقات السيارات الكهربائية، تساعد مكثفات وصلة التيار المستمر في معادلة تأثيرات الحث في العاكسات. كما أنها تعمل كمرشحات تحمي الأنظمة الفرعية للمركبات الكهربائية من ارتفاعات الجهد المفاجئة والزيادات المفاجئة والتداخل الكهرومغناطيسي.
جميع هذه الأدوار مهمة للغاية لسلامة وكفاءة محولات الجر، ولكن تصميم ومواصفات هذه المكثفات تتغير بناءً على نوع طوبولوجيا محول الجر الذي تختاره.
تاريخ النشر: 15 ديسمبر 2023
