TO-252-3L SiC Schottky Diode ডেটাশিট - ৬৫০ভি, ২০এ, ১.৫ভি - প্যাকেজ ৬.৬x৯.৮৪x২.৩মিমি - বাংলা প্রযুক্তিগত নথি

১. পণ্য সংক্ষিপ্ত বিবরণ

এই নথিটি একটি উচ্চ-কর্মক্ষমতা সিলিকন কার্বাইড (SiC) স্কটকি ব্যারিয়ার ডায়োড (SBD)-এর স্পেসিফিকেশন বিশদভাবে বর্ণনা করে, যা একটি সারফেস-মাউন্ট TO-252-3L (DPAK) প্যাকেজে রয়েছে। এই ডিভাইসটি উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পাওয়ার রূপান্তর প্রয়োগের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেখানে দক্ষতা, পাওয়ার ঘনত্ব এবং তাপ ব্যবস্থাপনা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। SiC প্রযুক্তি ব্যবহার করে, এই ডায়োডটি ঐতিহ্যবাহী সিলিকন PN জাংশন ডায়োডের তুলনায় উচ্চতর সুইচিং বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, যা সিস্টেম-স্তরে উল্লেখযোগ্য উন্নতি সাধন করতে সক্ষম।

এই SiC স্কটকি ডায়োডের মূল সুবিধা হল এর প্রায় শূন্য রিভার্স রিকভারি চার্জ, যা কার্যত ডায়োড বন্ধ হওয়ার সাথে সম্পর্কিত সুইচিং ক্ষতি দূর করে। পাওয়ার সাপ্লাই এবং ইনভার্টারে সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানোর জন্য এই বৈশিষ্ট্যটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা ইন্ডাক্টর এবং ক্যাপাসিটরের মতো ছোট প্যাসিভ উপাদান ব্যবহারের অনুমতি দেয়, ফলে সামগ্রিক পাওয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। কম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ আরও পরিবাহিতা ক্ষতি হ্রাসে অবদান রাখে, কার্যকরী তাপমাত্রা পরিসীমা জুড়ে সিস্টেমের দক্ষতা বৃদ্ধি করে।

২. গভীর প্রযুক্তিগত প্যারামিটার বিশ্লেষণ

২.১ বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য

ডিভাইসটি সর্বোচ্চ পুনরাবৃত্ত শীর্ষ বিপরীত ভোল্টেজ (VRRM) ৬৫০ভি-এর জন্য রেট করা হয়েছে, যা পর্যাপ্ত ডিজাইন মার্জিন সহ সার্বজনিক এসি মেইনস (৮৫-২৬৫ভিএসি) থেকে পরিচালিত হওয়া প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। ক্রমাগত ফরোয়ার্ড কারেন্ট (IF) রেটিং হল ২০এ, যা কেস তাপমাত্রা (TC) ২৫°সে-তে নির্ধারিত। এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই কারেন্ট রেটিং তাপীয়ভাবে সীমিত এবং জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পাবে, যেমনটি তাপীয় বৈশিষ্ট্য বিভাগে বিস্তারিত বর্ণনা করা হয়েছে।

সুইচিং ডায়োডের জন্য একটি মূল কর্মক্ষমতা প্যারামিটার হল মোট ক্যাপাসিটিভ চার্জ (Qc)। এই ডিভাইসটি বিপরীত ভোল্টেজ (VR) ৪০০ভি এবং জাংশন তাপমাত্রা (Tj) ২৫°সে-তে সাধারণত ৩০nC Qc নির্দিষ্ট করে। এই কম মান সংরক্ষিত চার্জের ন্যূনতমতা নিশ্চিত করে, যা সরাসরি কম সুইচিং ক্ষতিতে অনুবাদ করে এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশন সক্ষম করে। ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ (VF) সর্বোচ্চ ১.৮৫ভি নির্দিষ্ট করা হয়েছে যখন ২৫°সে-তে ১৬এ পরিবাহিতা করে, যা সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা ১৭৫°সে-তে সাধারণত ১.৯ভি-তে বৃদ্ধি পায়। VF-এর এই ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ SiC স্কটকি ডায়োডের একটি উপকারী বৈশিষ্ট্য, যা একাধিক ডিভাইস সমান্তরালভাবে পরিচালিত হলে কারেন্ট শেয়ারিংকে উন্নীত করে এবং তাপীয় রানওয়ে প্রতিরোধ করে।

রিভার্স লিকেজ কারেন্ট (IR) অসাধারণভাবে কম, ৫২০ভি এবং ২৫°সে-তে সর্বোচ্চ ১২০µA। এই কম লিকেজ উচ্চ দক্ষতায় অবদান রাখে, বিশেষ করে স্ট্যান্ডবাই বা হালকা-লোড অবস্থায়।

২.২ তাপীয় বৈশিষ্ট্য

নির্ভরযোগ্য অপারেশনের জন্য কার্যকর তাপ ব্যবস্থাপনা অপরিহার্য। প্রাথমিক তাপীয় মেট্রিক হল জাংশন-টু-কেস তাপীয় রোধ (RθJC), যা সাধারণত ৩.৬°সে/ওয়াট মানে নির্দিষ্ট করা হয়েছে। এই কম মান সেমিকন্ডাক্টর জাংশন থেকে প্যাকেজ কেসে দক্ষ তাপ স্থানান্তর নির্দেশ করে, যা ট্যাবে সংযুক্ত একটি বাহ্যিক হিটসিঙ্কের মাধ্যমে তাপ কার্যকরভাবে অপসারণ করতে দেয়। সর্বোচ্চ অনুমোদিত জাংশন তাপমাত্রা (Tj) হল ১৭৫°সে, এবং ডিভাইসটি -৫৫°সে থেকে +১৭৫°সে তাপমাত্রা পরিসরে সংরক্ষণ করা যেতে পারে।

মোট পাওয়ার ডিসিপেশন (PD) TC=২৫°সে-তে ৫০W রেট করা হয়েছে। ব্যবহারিক প্রয়োগে, প্রকৃত অনুমোদিত পাওয়ার ডিসিপেশন সর্বোচ্চ জাংশন তাপমাত্রা, তাপীয় রোধ (জাংশন-টু-অ্যাম্বিয়েন্ট, RθJA, যার মধ্যে কেস-টু-হিটসিঙ্ক এবং হিটসিঙ্ক-টু-অ্যাম্বিয়েন্ট রোধ অন্তর্ভুক্ত), এবং পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার ভিত্তিতে গণনা করা হয়। প্রদত্ত "পাওয়ার ডিসিপেশন" এবং "ট্রানজিয়েন্ট তাপীয় রোধ" বক্ররেখাগুলি ট্রানজিয়েন্ট ওভারলোড অবস্থার জন্য ডিজাইন করা এবং নিরাপদ অপারেটিং এলাকা নির্ধারণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

৩. কর্মক্ষমতা বক্ররেখা বিশ্লেষণ

৩.১ ফরোয়ার্ড বৈশিষ্ট্য (VF-IF)

VF-IF বৈশিষ্ট্য বক্ররেখা বিভিন্ন জাংশন তাপমাত্রায় ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং ফরোয়ার্ড কারেন্টের মধ্যে সম্পর্ক চিত্রিত করে। একটি স্কটকি ডায়োডের জন্য প্রত্যাশিত হিসাবে, বক্ররেখাটি সিলিকন PN ডায়োডের তুলনায় একটি নিম্ন নী ভোল্টেজ দেখায়। বক্ররেখাটি ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগও প্রদর্শন করে, যেখানে একটি নির্দিষ্ট কারেন্টের জন্য VF Tj-এর সাথে বৃদ্ধি পায়। এই গ্রাফটি বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থার অধীনে পরিবাহিতা ক্ষতি (Ploss = VF * IF) গণনার জন্য অপরিহার্য।

৩.২ রিভার্স বৈশিষ্ট্য এবং ক্যাপাসিট্যান্স

VR-IR বক্ররেখা ব্লকিং ভোল্টেজ পর্যন্ত ভোল্টেজ পরিসরে খুব কম বিপরীত লিকেজ কারেন্ট দেখায়। VR-Ct বক্ররেখা বিপরীত বায়াসের একটি ফাংশন হিসাবে জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স প্রদর্শন করে। ক্যাপাসিট্যান্স বিপরীত ভোল্টেজ বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় (~১ভি-তে ~৫১৩pF থেকে ~৪০০ভি-তে ~৪৬pF), যা ভোল্টেজ-নির্ভর ডিপ্লেশন অঞ্চলের প্রস্থের একটি বৈশিষ্ট্য। কম এবং ভোল্টেজ-নির্ভর ক্যাপাসিট্যান্স সুইচিং গতি এবং Qc প্যারামিটারে প্রভাব ফেলে।

৩.৩ সার্জ এবং ট্রানজিয়েন্ট কর্মক্ষমতা

"সর্বোচ্চ Ip – TC বৈশিষ্ট্য" চার্টটি কেস তাপমাত্রার একটি ফাংশন হিসাবে অনুমোদিত অ-পুনরাবৃত্ত সার্জ কারেন্ট (IFSM) সংজ্ঞায়িত করে। ডিভাইসটি ২৫°সে-তে ২৬এ সার্জ (অর্ধ-সাইন ওয়েভ, ১০মিলিসেকেন্ড সময়কাল) পরিচালনা করতে পারে। "IFSM – PW বৈশিষ্ট্য" গ্রাফটি পালস প্রস্থ বনাম সার্জ কারেন্ট ক্ষমতা আরও বিশদভাবে বর্ণনা করে, যা ইনরাশ কারেন্ট বা ফল্ট অবস্থার বিরুদ্ধে সুরক্ষা ডিজাইনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। "EC-VR বৈশিষ্ট্য" বক্ররেখা বিপরীত ভোল্টেজের বিপরীতে সংরক্ষিত ক্যাপাসিটিভ শক্তি (EC) প্লট করে, যা রেজোন্যান্ট সার্কিটে ক্ষতি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

৪. যান্ত্রিক এবং প্যাকেজ তথ্য

৪.১ প্যাকেজ রূপরেখা এবং মাত্রা

ডিভাইসটি একটি TO-252-3L প্যাকেজে আবদ্ধ। গুরুত্বপূর্ণ মাত্রাগুলির মধ্যে রয়েছে সামগ্রিক প্যাকেজ দৈর্ঘ্য (E) ৬.৬০মিমি (সাধারণ), প্রস্থ (D) ৬.১০মিমি (সাধারণ), এবং উচ্চতা (A) ২.৩০মিমি (সাধারণ)। লিড পিচ (e1) হল ২.২৮মিমি (মৌলিক)। বড় ধাতব ট্যাব (কেস) প্রাথমিক তাপীয় পথ হিসাবে কাজ করে এবং ক্যাথোড টার্মিনালের সাথে বৈদ্যুতিকভাবে সংযুক্ত। PCB ফুটপ্রিন্ট ডিজাইনের জন্য সহনশীলতা সহ একটি বিস্তারিত মাত্রিক অঙ্কন প্রদান করা হয়েছে।

৪.২ পিন কনফিগারেশন এবং পোলারিটি শনাক্তকরণ

পিন কনফিগারেশন স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে: পিন ১ হল ক্যাথোড (K), পিন ২ হল অ্যানোড (A), এবং CASE (বড় ধাতব ট্যাব)ও ক্যাথোডের সাথে সংযুক্ত। ডিভাইস ব্যর্থতা রোধ করতে অ্যাসেম্বলির সময় সঠিক পোলারিটি শনাক্তকরণ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সঠিক সোল্ডার জয়েন্ট গঠন এবং বোর্ডে তাপীয় সংযোগ নিশ্চিত করার জন্য সারফেস মাউন্টিংয়ের জন্য সুপারিশকৃত PCB প্যাড লেআউট প্রদান করা হয়েছে।

৫. সোল্ডারিং এবং অ্যাসেম্বলি নির্দেশিকা

একটি সারফেস-মাউন্ট উপাদান হিসাবে, এই ডায়োডটি রিফ্লো সোল্ডারিং প্রক্রিয়ার জন্য উদ্দেশ্যে তৈরি। যদিও এই ডেটাশিটে নির্দিষ্ট রিফ্লো প্রোফাইল প্যারামিটার (প্রিহিট, সোয়াক, রিফ্লো পিক তাপমাত্রা, লিকুইডাসের উপরে সময়) তালিকাভুক্ত নেই, IPC/JEDEC J-STD-020-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ স্ট্যান্ডার্ড লেড-ফ্রি (Pb-Free) রিফ্লো প্রোফাইল অনুসরণ করা উচিত। সোল্ডারিংয়ের সময় সর্বোচ্চ প্যাকেজ বডি তাপমাত্রা দীর্ঘ সময়ের জন্য নির্দিষ্ট সংরক্ষণ তাপমাত্রার সর্বোচ্চ ১৭৫°সে অতিক্রম করা উচিত নয়। ট্যাবের সাথে ব্যবহৃত যেকোনো স্ক্রুর জন্য মাউন্টিং টর্ক (যদি হিটসিঙ্কিংয়ের জন্য প্রযোজ্য) M3 বা 6-32 স্ক্রুর জন্য ৮.৮ N·cm (১ lbf·in) হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে।

সোল্ডারিংয়ের পরে লিডগুলিতে যান্ত্রিক চাপ এড়াতে সতর্কতা অবলম্বন করা উচিত। ডিভাইসটি ব্যবহারের আগে একটি শুষ্ক, অ্যান্টি-স্ট্যাটিক পরিবেশে সংরক্ষণ করা উচিত যাতে আর্দ্রতা শোষণ (যা রিফ্লোর সময় "পপকর্নিং" ঘটাতে পারে) এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ডিসচার্জ ক্ষতি রোধ করা যায়।

৬. প্রয়োগ সুপারিশ

৬.১ সাধারণ প্রয়োগ সার্কিট

এই SiC স্কটকি ডায়োডটি বেশ কয়েকটি উচ্চ-কর্মক্ষমতা পাওয়ার রূপান্তর টপোলজির জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত:

• সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই (SMPS)-এ পাওয়ার ফ্যাক্টর সংশোধন (PFC):ক্রমাগত পরিবাহিতা মোড (CCM) বা ক্রিটিক্যাল কন্ডাকশন মোড (CrM) PFC পর্যায়ে বুস্ট ডায়োড হিসাবে ব্যবহৃত। এর দ্রুত সুইচিং এবং কম Qc উচ্চ লাইন ফ্রিকোয়েন্সিতে সুইচিং ক্ষতি হ্রাস করে, দক্ষতা উন্নত করে, বিশেষ করে উচ্চ লাইন ভোল্টেজে।
• সৌর ইনভার্টার:ফটোভোলটাইক মাইক্রো-ইনভার্টার বা স্ট্রিং ইনভার্টারের বুস্ট পর্যায়ে নিয়োগ করা হয় ন্যূনতম ক্ষতি সহ উচ্চ ভোল্টেজ এবং কারেন্ট পরিচালনা করার জন্য, শক্তি আহরণ সর্বাধিক করার জন্য।
• অবিরাম বিদ্যুৎ সরবরাহ (UPS):দক্ষ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিংয়ের জন্য ইনভার্টার আউটপুট পর্যায় বা ব্যাটারি চার্জিং সার্কিটে ব্যবহৃত।
• মোটর ড্রাইভ:ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (VFD)-এর মধ্যে ফ্রিওহিলিং বা ক্ল্যাম্প সার্কিটে মোটর থেকে ইন্ডাকটিভ কিকব্যাক দক্ষতার সাথে পরিচালনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
• ডেটা সেন্টার পাওয়ার সাপ্লাই:সার্ভার পাওয়ার সাপ্লাইতে উচ্চ দক্ষতা (যেমন, ৮০ প্লাস টাইটানিয়াম) অর্জনের জন্য অপরিহার্য যেখানে ক্ষতি হ্রাসের প্রতিটি শতাংশ গুরুত্বপূর্ণ।

৬.২ ডিজাইন বিবেচনা

তাপীয় ডিজাইন:প্রাথমিক ডিজাইন চ্যালেঞ্জ হল জাংশন তাপমাত্রা পরিচালনা করা। প্রয়োজনীয় হিটসিঙ্কিং গণনা করতে RθJC মান এবং সর্বোচ্চ Tj ব্যবহার করুন। ধাতব ট্যাবটি PCB-তে পর্যাপ্ত বড় তামার প্যাডে সোল্ডার করা আবশ্যক, সম্ভবত অভ্যন্তরীণ স্তর বা পিছনের প্লেনে তাপীয় ভায়াস সহ, একটি হিটসিঙ্ক হিসাবে কাজ করার জন্য। উচ্চতর শক্তি প্রয়োগের জন্য, ট্যাবে সংযুক্ত একটি বাহ্যিক হিটসিঙ্ক প্রয়োজন হতে পারে।

সমান্তরাল অপারেশন:VF-এর ইতিবাচক তাপমাত্রা সহগ সমান্তরাল ডায়োডগুলির মধ্যে কারেন্ট শেয়ারিংকে সহজতর করে। যাইহোক, দ্রুত ট্রানজিয়েন্টের সময় কারেন্ট ভারসাম্যহীনতা রোধ করতে প্রতিটি শাখায় সমান প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স এবং রোধ নিশ্চিত করতে এখনও সতর্ক লেআউট প্রতিসাম্য প্রয়োজন।

স্নাবার সার্কিট:যদিও ডায়োডের খুব কম রিকভারি চার্জ রয়েছে, প্যারাসিটিক সার্কিট ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স এখনও বন্ধ হওয়ার সময় ভোল্টেজ ওভারশুট ঘটাতে পারে। সর্বোচ্চ ভোল্টেজ রেটিংয়ের মধ্যে এই স্পাইকগুলি ক্ল্যাম্প করতে এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করতে স্নাবার সার্কিট (RC বা RCD) প্রয়োজন হতে পারে।

গেট ড্রাইভ বিবেচনা (সম্পর্কিত সুইচের জন্য):এই ডায়োডের দ্রুত সুইচিং উচ্চ di/dt এবং dv/dt-এর দিকে নিয়ে যেতে পারে। এটি মিলার ইফেক্টের কারণে মিথ্যা ট্রিগারিং এড়াতে বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) পরিচালনা করতে সহযোগী সুইচিং ট্রানজিস্টরের (যেমন, MOSFET) গেট ড্রাইভ ডিজাইনে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন হতে পারে।

৭. প্রযুক্তিগত তুলনা এবং সুবিধা

স্ট্যান্ডার্ড সিলিকন ফাস্ট রিকভারি ডায়োড (FRD) বা এমনকি সিলিকন কার্বাইড জাংশন ব্যারিয়ার স্কটকি (JBS) ডায়োডের তুলনায়, এই স্কটকি ডায়োডটি স্বতন্ত্র সুবিধা প্রদান করে:

• শূন্য বিপরীত পুনরুদ্ধার:স্কটকি ব্যারিয়ার মেকানিজমে কোনো সংখ্যালঘু বাহক স্টোরেজ নেই, যা প্রায় শূন্য Qc-এর দিকে নিয়ে যায়। এটি বিপরীত পুনরুদ্ধার কারেন্ট স্পাইক দূর করে, ডায়োড নিজেই এবং সহযোগী ট্রানজিস্টরে সুইচিং ক্ষতি হ্রাস করে এবং EMI কে ন্যূনতম করে।
• উচ্চ-তাপমাত্রা অপারেশন:SiC উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি সর্বোচ্চ ১৭৫°সে জাংশন তাপমাত্রার অনুমতি দেয়, যা সাধারণ সিলিকন ডিভাইস (১৫০°সে) এর চেয়ে বেশি, যা বৃহত্তর ডিজাইন মার্জিন অফার করে বা ছোট হিটসিঙ্কের অনুমতি দেয়।
• উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষমতা:কম Qc এবং কম ক্যাপাসিট্যান্সের সংমিশ্রণ শত শত kHz পর্যন্ত সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিতে দক্ষ অপারেশন সক্ষম করে, যা সিলিকন FRD-এর ব্যবহারিক সীমা অতিক্রম করে।
• দক্ষতা লাভ:নিম্ন VF (উচ্চ তাপমাত্রায় Si PN ডায়োডের তুলনায়) এবং পুনরুদ্ধার ক্ষতির অনুপস্থিতি সরাসরি উচ্চতর সিস্টেম দক্ষতায় অনুবাদ করে, বিশেষ করে আংশিক লোড এবং উচ্চ লাইন অবস্থায়।

ঐতিহ্যগতভাবে স্কটকি ডায়োডের সাথে যুক্ত ট্রেড-অফ—নিম্ন ব্রেকডাউন ভোল্টেজ—এখানে SiC ব্যবহার করে কাটিয়ে উঠেছে, যা সার্বজনিক মেইনস প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত ৬৫০ভি রেটিং সক্ষম করে।

৮. প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

প্র: একটি বিদ্যমান ডিজাইনে এই ডায়োডটি সরাসরি একটি সিলিকন ফাস্ট রিকভারি ডায়োড প্রতিস্থাপন করতে পারে?

উ: যদিও বৈদ্যুতিকভাবে এটি একটি পিন-সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রতিস্থাপন হতে পারে, একটি ডিজাইন পর্যালোচনা বাধ্যতামূলক। দ্রুত সুইচিং সার্কিট প্যারাসিটিক্সের কারণে ভোল্টেজ স্পাইককে আরও খারাপ করতে পারে। তাপীয় কর্মক্ষমতাও ভিন্ন হবে। স্নাবার মান এবং হিটসিঙ্কিং পুনরায় মূল্যায়ন করা উচিত।

প্র: কেন কেসটি ক্যাথোডের সাথে সংযুক্ত? এর জন্য বিচ্ছিন্নতা প্রয়োজন?

উ: হ্যাঁ, ধাতব ট্যাবটি বৈদ্যুতিকভাবে লাইভ (ক্যাথোড সম্ভাবনায়)। এটি যে PCB প্যাডের সাথে সংযুক্ত থাকে তা অবশ্যই ক্যাথোড নেটে থাকতে হবে। যদি ট্যাবটি একটি বাহ্যিক হিটসিঙ্কের সাথে সংযুক্ত থাকে, তবে সেই হিটসিঙ্কটি অবশ্যই অন্যান্য সম্ভাবনা বা সিস্টেম চ্যাসিস থেকে বৈদ্যুতিকভাবে বিচ্ছিন্ন করতে হবে, যদি না চ্যাসিসও ক্যাথোড সম্ভাবনায় থাকে।

প্র: সার্জ কারেন্ট রেটিং (IFSM) কীভাবে প্রয়োগ করা হয়?

উ: ২৬এ (১০মিলিসেকেন্ড, অর্ধ-সাইন) IFSM রেটিংটি অ-পুনরাবৃত্ত ঘটনার জন্য যেমন স্টার্টআপ ইনরাশ বা ফল্ট ক্লিয়ারেন্স। এটি ক্রমাগত কারেন্ট ক্ষমতা গণনার জন্য ব্যবহার করা উচিত নয়। অন্যান্য পালস সময়কালের জন্য "IFSM – PW" বক্ররেখা পরামর্শ নিতে হবে।

প্র: ক্যাপাসিট্যান্স স্টোরড এনার্জি (EC) প্যারামিটারের তাৎপর্য কী?

উ: LLC রেজোন্যান্ট কনভার্টারের মতো প্রয়োগে, ডায়োডের আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স (Coss) প্রতিটি সুইচিং চক্রে ডিসচার্জ হয়, যার ফলে ক্ষতি হয়। EC এই ক্ষতির পরিমাণ নির্ধারণ করে। কম EC মানে কম ক্যাপাসিটিভ সুইচিং ক্ষতি।

৯. ব্যবহারিক ডিজাইন কেস স্টাডি

দৃশ্যকল্প: একটি সার্ভার পাওয়ার সাপ্লাইয়ের জন্য ১কিলোওয়াট, ৮০ প্লাস টাইটানিয়াম দক্ষতা PFC পর্যায় ডিজাইন করা।

ডিজাইনটি ১০০kHz-এ সুইচিং করা একটি ইন্টারলিভড ক্রিটিক্যাল কন্ডাকশন মোড (CrM) টপোলজি ব্যবহার করে। প্রতিটি পর্যায় ৫০০W পরিচালনা করে। বুস্ট ডায়োডটি অবশ্যই ৪০০ভিডিসি পর্যন্ত ব্লক করতে হবে এবং প্রায় ১০এ এর একটি পিক কারেন্ট বহন করতে হবে। প্রাথমিকভাবে একটি সিলিকন আল্ট্রাফাস্ট ডায়োড বিবেচনা করা হয়েছিল কিন্তু উচ্চ লাইনে প্রতি পর্যায়ে পুনরুদ্ধার-সম্পর্কিত ৫W-এর বেশি ক্ষতি হিসাবে গণনা করা হয়েছিল।

এই ৬৫০ভি SiC স্কটকি ডায়োড প্রতিস্থাপন করে, পুনরুদ্ধার ক্ষতি দূর করা হয়। অবশিষ্ট ক্ষতিগুলি প্রাথমিকভাবে পরিবাহিতা ক্ষতি (VF এবং RMS কারেন্টের ভিত্তিতে) এবং একটি ছোট ক্যাপাসিটিভ ক্ষতি (EC-এর ভিত্তিতে)। RθJC=৩.৬°সে/ওয়াট এবং ডিজাইন করা Tj সর্বোচ্চ ১২৫°সে ব্যবহার করে তাপীয় গণনা দেখায় যে ডায়োড জাংশন তাপমাত্রা বৃদ্ধি PCB তামার এলাকাকে প্রাথমিক হিটসিঙ্ক হিসাবে ব্যবহার করে পরিচালনাযোগ্য। এই প্রতিস্থাপনটি টাইটানিয়াম স্ট্যান্ডার্ডের জন্য ২৩০ভিএসি ইনপুটে >৯৬% দক্ষতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে সরাসরি অবদান রাখে, যখন উচ্চ, পরিষ্কার সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির কারণে ম্যাগনেটিক্সগুলিকে ছোট করার অনুমতি দেয়।

১০. কার্যনির্বাহী নীতি

একটি স্কটকি ডায়োড একটি ধাতু-সেমিকন্ডাক্টর জাংশন দ্বারা গঠিত হয়, একটি স্ট্যান্ডার্ড ডায়োডের p-n সেমিকন্ডাক্টর জাংশনের বিপরীতে। এই SiC স্কটকি ডায়োডে, n-টাইপ সিলিকন কার্বাইডে একটি ধাতব যোগাযোগ তৈরি করা হয়। এটি একটি স্কটকি ব্যারিয়ার তৈরি করে যা ধাতু (অ্যানোড) সেমিকন্ডাক্টর (ক্যাথোড) এর সাপেক্ষে একটি ইতিবাচক বায়াস প্রয়োগ করা হলে সহজেই ফরোয়ার্ড দিকে কারেন্ট প্রবাহিত করতে দেয়। বিপরীত বায়াসে, ব্যারিয়ার প্রসারিত হয়, কারেন্ট প্রবাহ ব্লক করে।

গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য হল যে কারেন্ট পরিবহন সংখ্যাগরিষ্ঠ বাহক (n-টাইপ SiC-তে ইলেকট্রন) দ্বারা প্রভাবিত হয়। একটি PN জাংশন ডায়োডের মতো সংখ্যালঘু বাহক (হোল) এর ইনজেকশন, স্টোরেজ এবং পরবর্তী অপসারণ নেই। অতএব, যখন ডায়োডটি ফরোয়ার্ড পরিবাহিতা থেকে বিপরীত ব্লকিং-এ সুইচ করা হয়, তখন কোনো বিপরীত পুনরুদ্ধার কারেন্ট স্পাইক বা সম্পর্কিত বিলম্ব সময় নেই। ডায়োডটি প্রায় তাত্ক্ষণিকভাবে বন্ধ হয়ে যায়, শুধুমাত্র এর জাংশন ক্যাপাসিট্যান্স চার্জিং দ্বারা সীমাবদ্ধ। এই মৌলিক নীতিটি এর উচ্চ-গতি সুইচিং কর্মক্ষমতা এবং কম সুইচিং ক্ষতির উৎস।

১১. প্রযুক্তি প্রবণতা

সিলিকন কার্বাইড পাওয়ার ডিভাইসগুলি পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সে একটি উল্লেখযোগ্য প্রবণতা উপস্থাপন করে, যা সিলিকন-ভিত্তিক ডিভাইসের তুলনায় উচ্চতর দক্ষতা, পাওয়ার ঘনত্ব এবং অপারেটিং তাপমাত্রা সক্ষম করে। ডায়োডের জন্য, বিবর্তনটি উচ্চতর ভোল্টেজ রেটিং (এখন সাধারণত ৬৫০ভি এবং ১২০০ভি, ১৭০০ভি এবং ৩৩০০ভি উদীয়মান), কম ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং হ্রাসকৃত ক্যাপাসিট্যান্সের দিকে। এখানে ব্যবহৃত TO-252-3L (DPAK) প্যাকেজটি সারফেস-মাউন্ট পাওয়ারের জন্য একটি কার্যকরী উপাদান, তবে সর্বোচ্চ কর্মক্ষমতা প্রয়োগের জন্য TOLL (TO-leadless) এবং D2PAK-7L-এর মতো আরও কম-ইন্ডাকট্যান্স, ভাল-তাপীয়-কর্মক্ষমতা প্যাকেজের দিকেও একটি সমান্তরাল প্রবণতা রয়েছে। ইন্টিগ্রেশন হল আরেকটি প্রবণতা, যেখানে সুইচিং সেলে প্যারাসিটিক ইন্ডাকট্যান্স কমানোর জন্য সহ-প্যাকেজড SiC MOSFET এবং স্কটকি ডায়োড "হাফ-ব্রিজ" মডিউল পাওয়া যাচ্ছে। SiC সাবস্ট্রেটের ক্রমাগত হ্রাস এই প্রযুক্তিকে প্রিমিয়াম সার্ভার এবং টেলিকম পাওয়ার সাপ্লাইয়ের বাইরে আরও বিস্তৃত প্রয়োগের জন্য অ্যাক্সেসযোগ্য করে তুলছে, যার মধ্যে রয়েছে অটোমোটিভ অনবোর্ড চার্জার, শিল্প মোটর ড্রাইভ এবং উচ্চতর দক্ষতা মানদণ্ড চাওয়া ভোক্তা যন্ত্রপাতি।