• ббб

Анализа филмских кондензатора уместо електролитских кондензатора у ДЦ-Линк кондензаторима (1)

Ове недеље ћемо анализирати употребу филмских кондензатора уместо електролитских кондензатора у ДЦ-линк кондензаторима.Овај чланак ће бити подељен на два дела.

 

Са развојем нове енергетске индустрије, технологија променљиве струје се уобичајено користи у складу са тим, а ДЦ-Линк кондензатори су посебно важни као један од кључних уређаја за избор.ДЦ-Линк кондензатори у ДЦ филтерима генерално захтевају велики капацитет, високу струјну обраду и висок напон, итд. Упоређивањем карактеристика филмских кондензатора и електролитских кондензатора и анализом сродних примена, овај рад закључује да у дизајну кола који захтевају висок радни напон, висока таласна струја (Ирмс), захтеви за пренапоном, преокрет напона, висока ударна струја (дВ/дт) и дуг животни век.Са развојем метализоване технологије таложења паре и технологије филмских кондензатора, филмски кондензатори ће постати тренд за дизајнере да замене електролитичке кондензаторе у смислу перформанси и цене у будућности.

 

Са увођењем нових енергетских политика и развојем нове енергетске индустрије у разним земљама, развој сродних индустрија у овој области донео је нове могућности.И кондензатори, као есенцијална производна индустрија узводно, такође су добили нове развојне могућности.У возилима са новом енергијом и новом енергијом, кондензатори су кључне компоненте у контроли енергије, управљању напајањем, инвертерима снаге и системима ДЦ-АЦ конверзије који одређују животни век претварача.Међутим, у претварачу се као улазни извор напајања користи једносмерна струја, која је повезана са претварачем преко ДЦ магистрале, која се назива ДЦ-Линк или ДЦ подршка.Пошто претварач прима високе РМС и вршне импулсне струје од ДЦ-Линк-а, он генерише висок импулсни напон на ДЦ-Линк-у, што отежава инвертору да издржи.Због тога је кондензатор ДЦ-Линк потребан да би апсорбовао високу импулсну струју из ДЦ-Линк-а и спречио да је флуктуација високог импулсног напона претварача унутар прихватљивог опсега;с друге стране, такође спречава да инвертори буду под утицајем прекорачења напона и прелазног пренапона на ДЦ-Линк-у.

 

Шематски дијаграм употребе ДЦ-Линк кондензатора у новој енергији (укључујући производњу енергије ветра и фотонапонску енергију) и системима за погон моторних возила нове енергије приказани су на сликама 1 и 2.

 

Фиг. 1.Поређење карактеристичних параметара електролитских кондензатора и филмских кондензатора

 

Фиг.2.Ц3А технички параметри

 

Фиг.3.Ц3Б технички параметри

Слика 1 приказује топологију кола претварача енергије ветра, где је Ц1 ДЦ-Линк (генерално интегрисан у модул), Ц2 је ИГБТ апсорпција, Ц3 је ЛЦ филтрирање (нето страна), а Ц4 ДВ/ДТ филтрирање на страни ротора.Слика 2 приказује технологију кола ПВ претварача снаге, где Ц1 представља ДЦ филтрирање, Ц2 је ЕМИ филтрирање, Ц4 је ДЦ-Линк, Ц6 је ЛЦ филтрирање (на страни мреже), Ц3 је ДЦ филтрирање, а Ц5 је ИПМ/ИГБТ апсорпција.Слика 3 приказује главни моторни погон у систему новог енергетског возила, где је Ц3 ДЦ-Линк, а Ц4 је ИГБТ апсорпциони кондензатор.

 

У поменутим новим енергетским применама, ДЦ-Линк кондензатори, као кључни уређај, неопходни су за високу поузданост и дуг животни век у системима за производњу енергије ветра, фотонапонским системима за производњу енергије и системима нових енергетских возила, па је њихов избор посебно важан.Следи поређење карактеристика филмских кондензатора и електролитских кондензатора и њихова анализа у примени ДЦ-Линк кондензатора.

1.Поређење карактеристика

1.1 Филмски кондензатори

Прво се уводи принцип технологије метализације филма: довољно танак слој метала се испарава на површини танкослојног медија.У присуству дефекта у медијуму, слој је у стању да испари и на тај начин изолује дефектно место ради заштите, феномен познат као самоизлечење.

 

На слици 4 приказан је принцип метализационог премаза, где се танкослојни медијум претходно обрађује (корона иначе) пре испаравања тако да молекули метала могу да приањају на њега.Метал се испарава растварањем на високој температури под вакуумом (1400℃ до 1600℃ за алуминијум и 400℃ до 600℃ за цинк), а метална пара се кондензује на површини филма када се сретне са охлађеним филмом (температура хлађења филма -25℃ до -35℃), чиме се формира метални премаз.Развој технологије метализације побољшао је диелектричну чврстоћу филмског диелектрика по јединици дебљине, а дизајн кондензатора за импулсну или пражњену примену суве технологије може да достигне 500В/µм, а дизајн кондензатора за примену ДЦ филтера може да достигне 250В /µм.ДЦ-Линк кондензатор припада овом последњем, а према ИЕЦ61071 за примену енергетске електронике кондензатор може издржати јачи напонски удар и може достићи 2 пута већи од називног напона.

 

Стога, корисник треба да узме у обзир само називни радни напон потребан за њихов дизајн.Метализовани филмски кондензатори имају низак ЕСР, што им омогућава да издрже веће таласне струје;нижи ЕСЛ испуњава захтеве дизајна са ниском индуктивношћу претварача и смањује ефекат осциловања на фреквенцијама пребацивања.

 

Квалитет филмског диелектрика, квалитет метализационог премаза, дизајн кондензатора и процес производње одређују карактеристике самозалечења метализованих кондензатора.Филмски диелектрик који се користи за произведене ДЦ-Линк кондензаторе је углавном ОПП филм.

 

Садржај поглавља 1.2 биће објављен у чланку следеће недеље.


Време поста: 22.03.2022

Пошаљите нам своју поруку: