Оваа недела ќе ја анализираме употребата на филмски кондензатори наместо електролитски кондензатори кај кондензаторите со еднонасочна струја. Оваа статија ќе биде поделена на два дела.

Со развојот на новата енергетска индустрија, технологијата со променлива струја најчесто се користи соодветно, а DC-Link кондензаторите се особено важни како еден од клучните уреди за избор. DC-Link кондензаторите во DC филтрите генерално бараат голем капацитет, обработка со висока струја и висок напон, итн. Со споредување на карактеристиките на филмските кондензатори и електролитските кондензатори и анализа на поврзаните апликации, овој труд заклучува дека во дизајните на кола што бараат висок работен напон, висока бранова струја (Irms), барања за пренапон, пресврт на напонот, висока струја на напон (dV/dt) и долг век на траење. Со развојот на технологијата за таложење на метализирана пареа и технологијата на филмски кондензатори, филмските кондензатори ќе станат тренд за дизајнерите да ги заменат електролитски кондензатори во однос на перформансите и цената во иднина.

Со воведувањето на нови политики поврзани со енергијата и развојот на нова енергетска индустрија во различни земји, развојот на поврзаните индустрии во оваа област донесе нови можности. А кондензаторите, како суштинска индустрија за поврзани производи, исто така добија нови можности за развој. Кај новата енергија и возилата со нова енергија, кондензаторите се клучни компоненти во контролата на енергијата, управувањето со енергијата, инверторот на енергија и системите за конверзија на DC-AC кои го одредуваат животниот век на конверторот. Сепак, кај инверторот, еднонасочната струја се користи како влезен извор на енергија, која е поврзана со инверторот преку еднонасочна шина, која се нарекува DC-Link или DC поддршка. Бидејќи инверторот прима високи RMS и врвни импулсни струи од DC-Link, тој генерира висок импулсен напон на DC-Link, што му отежнува на инверторот да го издржи. Затоа, DC-Link кондензаторот е потребен за да ја апсорбира високата импулсна струја од DC-Link и да спречи флуктуацијата на високиот импулсен напон на инверторот да биде во прифатливиот опсег; од друга страна, тој исто така спречува инвертерите да бидат погодени од пречекорување на напонот и минлив пренапон на DC-Link.

Шематскиот дијаграм за употребата на DC-Link кондензатори во нови енергетски системи (вклучувајќи производство на ветерна енергија и фотоволтаична енергија) и системи за погон на мотори на возила од нова енергија е прикажан на сликите 1 и 2.

Слика 1 ја прикажува топологијата на колото на конверторот на енергија од ветер, каде што C1 е DC-Link (генерално интегрирано во модулот), C2 е IGBT апсорпција, C3 е LC филтрирање (мрежна страна) и C4 DV/DT филтрирање од страна на роторот. Слика 2 ја прикажува технологијата на колото на фотоволтаичниот конвертор на енергија, каде што C1 е DC филтрирање, C2 е EMI ​​филтрирање, C4 е DC-Link, C6 е LC филтрирање (мрежна страна), C3 е DC филтрирање и C5 е IPM/IGBT апсорпција. Слика 3 го прикажува главниот систем за погон на моторот во новиот систем на возила за енергија, каде што C3 е DC-Link, а C4 е IGBT апсорпционен кондензатор.

Во горенаведените нови енергетски апликации, DC-Link кондензаторите, како клучен уред, се потребни за висока сигурност и долг век на траење во системите за производство на енергија од ветер, фотоволтаичните системи за производство на енергија и системите за нови енергетски возила, па затоа нивниот избор е особено важен. Следува споредба на карактеристиките на филмските кондензатори и електролитските кондензатори и нивната анализа во примената на DC-Link кондензатори.

1. Споредба на карактеристики

1.1 Филмски кондензатори

Прво е воведен принципот на технологијата на метализација на филм: доволно тенок слој од метал испарува на површината на тенкиот филмски медиум. Во присуство на дефект во медиумот, слојот е во состојба да испари и на тој начин да го изолира дефектното место за заштита, феномен познат како самолекување.

Слика 4 го прикажува принципот на метализациски премаз, каде што тенкиот филмски медиум е претходно обработен (корона или поинаку) пред испарување, така што металните молекули можат да се залепат за него. Металот испарува со растворање на висока температура под вакуум (1400℃ до 1600℃ за алуминиум и 400℃ до 600℃ за цинк), а металната пареа кондензира на површината на филмот кога ќе се сретне со оладениот филм (температура на ладење на филмот -25℃ до -35℃), со што се формира метален премаз. Развојот на технологијата за метализација ја подобри диелектричната јачина на диелектрикот на филмот по единица дебелина, а дизајнот на кондензаторот за импулсна или празнечка примена на сува технологија може да достигне 500V/µm, а дизајнот на кондензаторот за примена на DC филтер може да достигне 250V/µm. DC-Link кондензаторот припаѓа на вторите, и според IEC61071 за примена на енергетска електроника, кондензаторот може да издржи потешки напонски шокови и може да достигне 2 пати поголем од номиналниот напон.

Затоа, корисникот треба само да го земе предвид номиналниот работен напон потребен за нивниот дизајн. Метализираните филмски кондензатори имаат низок ESR, што им овозможува да издржат поголеми брановидни струи; понискиот ESL ги задоволува барањата за дизајн со ниска индуктивност на инверторите и го намалува ефектот на осцилација при префрлувачки фреквенции.

Квалитетот на филмскиот диелектрик, квалитетот на метализацискиот слој, дизајнот на кондензаторот и процесот на производство ги одредуваат карактеристиките на самолекување на метализираните кондензатори. Филмскиот диелектрик што се користи за произведените DC-Link кондензатори е главно OPP филм.

Содржината на поглавје 1.2 ќе биде објавена во статијата следната недела.