ربما كنت قد سمعت عن رقائق آي بي إمأو ربما لا تبدو مألوفة لك على الإطلاق. ومع ذلك، لديهم تطبيقات متعددة في قطاعات مختلفة من الصناعة وأيضا في مشاريع DIY مع المحركات، على سبيل المثال، لذلك سنناقشها في هذا المقال حتى لا يكون لديهم أسرار لك.
هذه الدوائر المتكاملة يمكن أن تكون عملية للغاية، كما سترون، ويمكنك العثور عليها في أشكال مختلفة أو من شركات مصنعة مختلفة، مثل Infineon، وSTMicroelectronics، وما إلى ذلك.
ما هو المكافحة المتكاملة للآفات؟
Un وحدة الطاقة الذكية أو IPM (وحدة الطاقة الذكية) إنه جهاز متقدم لتبديل الطاقة بالحالة الصلبة على الرقاقة. يشير مصطلح "وحدة الطاقة" إلى وجود مكون تبديل الطاقة (عادةً ترانزستور من نوع IGBT)، وتكون الوحدة "ذكية" لأنها تتضمن دوائر تحكم وحماية إضافية. الهدف هو تحسين الأداء وتسهيل تصميم وتنفيذ الحل الشامل.
تستخدم IPMs أجهزة أشباه الموصلات تبديل الطاقة العالية. يمكن أن تكون هذه الأجهزة FET أو BJT أو IGBT، والأخير هو الأكثر شيوعًا، على الرغم من أن كل شيء سيعتمد على التطبيق الذي سيتم استخدام هذا IC فيه.
يتضمن IPM أكثر بكثير من مجرد تشغيل الترانزستور وإيقاف تشغيله، بل يتضمن أيضًا الميزات الأساسية كما يمكن أن يكونوا:
- دوائر محرك البوابة- يجب عليهم تطبيق الجهد المناسب وتوفير كميات كبيرة من التيار للتبديل السريع.
- منطق محرك البوابة- يمكن تصميمه لمنع IGBTs ذات الجوانب العالية والمنخفضة من التوصيل في وقت واحد. تُعرف هذه الوظيفة باسم حماية الرحلة أو منع التوصيل المتقاطع أو دوائر التعشيق.
- دوائر الحماية- يجب أن يكونوا قادرين على اكتشاف ومعالجة حالات التيار الزائد والجهد الزائد والدوائر القصيرة وانخفاض الجهد.
- وظيفة الاتصال- إذا كان النظام يحتاج إلى الاحتفاظ بسجلات لأحداث الأخطاء أو درجات حرارة التشغيل، فستكون هناك حاجة إلى شكل من أشكال وظائف الاتصال.
- تصحيح معامل القدرة (PFC)- تتطلب بعض التطبيقات تصحيح معامل القدرة (PFC).
من بين أجهزة IPM الموجودة في السوق، يمكننا العثور على عدد كبير من النماذج، وبعضها يتم تصنيعها بواسطة شركات مثل Infineon أو STMicroelectronics، وهي مخصصة في الغالب لقطاع السيارات، ولأنظمة التحكم المختلفة في المحرك، على الرغم من أنه يمكن العثور عليها أيضًا في العديد من التطبيقات الأخرى...
أنواع أو عائلات
ال عائلات وحدات IPM هذه يمكن في بعض الأحيان تقسيم الإعلانات التجارية حسب الخصائص، مثل:
- مدمج: إنها وحدات طاقة مدمجة ومتكاملة للغاية. وهي مصممة لقيادة المحركات في تطبيقات تتراوح من الأجهزة إلى المراوح والمضخات ووحدات القيادة للأغراض العامة. وهي تشمل أيضًا سلسلة CIPOS Nano وMicro وغيرها، وهي عائلة من وحدات الطاقة المدمجة للغاية والمتكاملة للغاية للتطبيقات الاستهلاكية والسكنية والصناعية الخفيفة. هناك أيضًا أنظمة ثلاثية الطور.
- المعيار: إنها قوية وتبسط تصميم نظام قيادة المحرك. وهي تتضمن منتجات بدءًا من وحدات CIPOS Tiny وNano وMicro وMini المثبتة على السطح وحتى وحدات CIPOS القياسية التي تغطي نطاق طاقة يتراوح من 20 وات إلى 5 كيلو وات.
- الأداء: مصمم لتطبيقات الطاقة العالية جدًا أو التطبيقات التي تتطلب أداءً فائقًا من حيث كفاءة الطاقة وكثافة الطاقة ومتانة النظام وموثوقيته مقارنة بالتطبيقات السابقة.
تم تصميم كل منها لتطبيقات أو احتياجات مختلفة، والتي ستعتمد على ما تريد.
تطبيقات المكافحة المتكاملة للآفات
الكثير ترتبط IPM ارتباطًا وثيقًا بالتحكم في المحركات، ولكنها تستخدم أيضًا في أنظمة الطاقة غير المنقطعة، والعاكسات، وأنظمة الطاقة المتجددة، وما إلى ذلك. ولذلك، يمكن العثور عليها في العديد من المعدات، مثل:
- التحكم في محرك السيارة- تعد أجهزة IPM ضرورية في التحكم في المحركات نظرًا لقدرتها على التعامل مع التيارات والفولتية العالية، فضلاً عن قدرتها على توفير الحماية والتحكم.
- أنظمة الطاقة غير المنقطعة (UPS)- يستخدم في UPS/UPS لتوفير مصدر طاقة موثوق وثابت.
- المحولات/العاكسات: موجود أيضًا في أنظمة تحويل التيار المباشر إلى تيار متناوب.
- أنظمة الطاقة المتجددة: يمكن أن تكون المكافحة المتكاملة للآفات في أنظمة مثل أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتحويل الطاقة المولدة والتحكم فيها.
- الأجهزة: للتحكم في المحركات والمكونات الأخرى التي تتطلب الطاقة.