Ezen a héten elemezzük a filmkondenzátorok használatát az elektrolitkondenzátorok helyett az egyenáramú kondenzátorokban.Ez a cikk két részre oszlik.

Az új energiaipar fejlődésével a változtatható áramú technológiát általánosan alkalmazzák, és a DC-Link kondenzátorok különösen fontosak, mint az egyik kulcsfontosságú kiválasztási eszköz.Az egyenáramú szűrőkben található DC-Link kondenzátorok általában nagy kapacitást, nagy áram-feldolgozást és nagy feszültséget igényelnek stb. A filmkondenzátorok és elektrolitkondenzátorok jellemzőinek összehasonlításával, valamint a kapcsolódó alkalmazások elemzésével ez a cikk arra a következtetésre jut, hogy a nagy üzemi feszültséget igénylő áramkörökben nagy hullámossági áram (Irms), túlfeszültségigény, feszültségfordítás, nagy bekapcsolási áram (dV/dt) és hosszú élettartam.A fémezett gőzleválasztási technológia és a filmkondenzátor technológia fejlődésével a filmkondenzátorok a jövőben a teljesítmény és az ár tekintetében az elektrolitkondenzátorok cseréjének trendjévé válnak.

Az energiával kapcsolatos új politikák bevezetésével és az új energiaipar fejlesztésével a különböző országokban a kapcsolódó iparágak fejlődése ezen a területen új lehetőségeket hozott.A kondenzátorok, mint alapvető upstream kapcsolódó termékipar, szintén új fejlesztési lehetőségekhez jutottak.Az új energiával és az új energiát használó járművekben a kondenzátorok kulcsfontosságú elemei az energiaszabályozásnak, az energiagazdálkodásnak, az invertereknek és a DC-AC átalakító rendszereknek, amelyek meghatározzák az átalakító élettartamát.Az inverterben azonban az egyenáramú tápot használják bemeneti áramforrásként, amely egy DC buszon keresztül csatlakozik az inverterhez, amelyet DC-Link vagy DC támogatásnak neveznek.Mivel az inverter magas RMS- és csúcsimpulzusáramokat kap a DC-Linktől, nagy impulzusfeszültséget generál a DC-Link-en, ami megnehezíti az inverter ellenálló képességét.Ezért a DC-Link kondenzátor szükséges a DC-Link nagy impulzusáramának elnyeléséhez, és megakadályozza, hogy az inverter nagy impulzusfeszültség-ingadozása az elfogadható tartományon belül legyen;másrészt azt is megakadályozza, hogy az invertereket a DC-Link feszültségtúllépése és tranziens túlfeszültsége befolyásolja.

A DC-Link kondenzátorok új energiában (beleértve a szélenergia-termelést és a fotovoltaikus energiatermelést) és az új energiájú járművek motoros hajtásrendszereiben való használatának sematikus diagramja az 1. és 2. ábrán látható.

Az 1. ábra a szélenergia-átalakító áramkör topológiáját mutatja, ahol a C1 a DC-Link (általában a modulba integrált), a C2 az IGBT abszorpció, a C3 az LC szűrés (nettó oldal) és a C4 a rotoroldali DV/DT szűrés.A 2. ábra a PV teljesítményátalakító áramköri technológiát mutatja, ahol C1 DC szűrés, C2 EMI szűrés, C4 DC-Link, C6 LC szűrés (rács oldali), C3 DC szűrés, C5 IPM/IGBT abszorpció.A 3. ábra a fő motoros hajtásrendszert mutatja az új energetikai járműrendszerben, ahol a C3 a DC-Link, a C4 pedig az IGBT abszorpciós kondenzátor.

A fent említett új energetikai alkalmazásokban a DC-Link kondenzátorok, mint kulcsfontosságú eszközök a nagy megbízhatóság és a hosszú élettartam érdekében szükségesek a szélenergia-termelő rendszerekben, a fotovoltaikus energiatermelő rendszerekben és az új energetikai járműrendszerekben, ezért ezek kiválasztása különösen fontos.Az alábbiakban a filmkondenzátorok és az elektrolitkondenzátorok jellemzőinek összehasonlítását és elemzését mutatjuk be DC-Link kondenzátor alkalmazásban.

1.Funkciók összehasonlítása

1.1 Filmkondenzátorok

Elsőként a filmfémezési technológia elvét mutatják be: a vékonyfilmes közeg felületén kellően vékony fémréteget párologtatnak el.A közeg hibája esetén a réteg képes elpárologni, és így elszigeteli a hibás helyet a védelem érdekében, ezt a jelenséget öngyógyulásnak nevezik.

A 4. ábra a fémes bevonat elvét mutatja, ahol a vékonyréteges közeget elpárologtatás előtt előkezelik (koronával vagy más módon), hogy fémmolekulák tapadhassanak rá.A fém elpárologtatása magas hőmérsékleten, vákuum alatt (1400 ℃ és 1600 ℃ között alumínium, 400 600 ℃ cink esetén) történik, és a fémgőz lecsapódik a fólia felületén, amikor találkozik a lehűtött filmmel (a film hűtési hőmérséklete) -25 ℃ és -35 ℃ között), így fémbevonatot képeznek.A fémezési technológia fejlesztése javította a film dielektrikum dielektromos szilárdságát egységnyi vastagságonként, és a száraz technológia impulzusos vagy kisülési alkalmazására szolgáló kondenzátor tervezése elérheti az 500 V / µm-t, és az egyenáramú szűrő alkalmazására szolgáló kondenzátor kialakítása elérheti a 250 V-ot. /µm.Ez utóbbihoz tartozik a DC-Link kondenzátor, és az IEC61071 szerint teljesítményelektronikai alkalmazásokhoz a kondenzátor erősebb feszültséglökéseknek is ellenáll, és a névleges feszültség kétszeresét is elérheti.

Ezért a felhasználónak csak a tervezéshez szükséges névleges üzemi feszültséget kell figyelembe vennie.A fémezett fóliakondenzátorok alacsony ESR-értékkel rendelkeznek, ami lehetővé teszi, hogy ellenálljanak a nagyobb hullámos áramoknak;az alacsonyabb ESL megfelel az inverterek alacsony induktivitású tervezési követelményeinek, és csökkenti az oszcillációs hatást a kapcsolási frekvenciákon.

A filmdielektrikum minősége, a fémbevonat minősége, a kondenzátor kialakítása és a gyártási folyamat meghatározza a fémezett kondenzátorok öngyógyító tulajdonságait.A DC-Link kondenzátorokhoz használt film dielektrikum főként OPP fólia.

Az 1.2. fejezet tartalmát a jövő heti cikkünkben tesszük közzé.