DC-Link kapasitörlerinde elektrolitik kapasitörlerin yerini alan film kapasitörlerinin uygulama analizi

Yeni enerji endüstrisinin hızlı gelişimi ile güç dönüşüm teknolojisi, rüzgar enerjisi, fotovoltaik enerji üretimi ve yeni enerji araçları gibi alanlarda yaygın olarak uygulanmıştır. Bu sistemlerde temel bir bileşen olarak, DC-bağlantı kapasitörlerinin performansı doğrudan tüm sistemin güvenilirliğini ve ömrünü etkiler. Geleneksel olarak, elektrolitik kapasitörler daha düşük maliyetleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmıştır, ancak yüksek voltaj, yüksek akım ve uzun lifespor senaryolarındaki sınırlamaları giderek daha belirgin hale gelmiştir. Buna karşılık, film kapasitörleri, üstün performansları ile ideal bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır.

Performans Karşılaştırması

Film kapasitörleri, metal biriktirme teknolojisini kullanır, burada metal bir tabakanın kendi kendini iyileştiren özelliklere ulaşmak, kusurları izole etmek ve güvenilirliği arttırmak için bir film dielektrikine buharlaştırıldığı. Yüksek dielektrik mukavemet (DC filtreleme için 250V/µm'ye kadar) sergilerler, voltaj dalgalanmalarına nominal değerin iki katına kadar dayanabilirler ve düşük ESR (tipik olarak 10MΩ altında) ve düşük ESL'ye sahiptir, bu da onları yüksek dalgalanma akımı (IRMS) ve yüksek DV/DT uygulamaları için uygun hale getirir. Ek olarak, film kapasitörleri polarize olmaz, ters voltaja toleranslıdır ve sık sık değiştirilmeden 15 yılı aşan bir ömür sunar.

Elektrolitik kapasitörler alüminyum oksit dielektriklerine ve sıvı elektrolitlere güvenir. Dielektrik mukavemetleri nispeten düşüktür (yaklaşık 0.07V/Å), maksimum çalışma voltajı tipik olarak 450V ile sınırlıdır. Daha yüksek voltajlar, voltajı dengelemek ve ters arıza önlemek için ek dirençler ve diyotlarla birlikte seri bağlantılar gerektirir. Daha yüksek ESR sınırları dalgalanma akım kullanımını (yaklaşık 20mA/µF) ve uçucu elektrolit ömrünü kısaltarak yeni enerji uygulamalarında düzenli bakım gerektirir.

Uygulama Avantajları

Örneğin, yeni enerji araçlarında, DC-bağlantı kapasitörleri 330VDC çalışma voltajı ve 150arm dalgalanma akımını ele almalıdır. Film kapasitörleri bu gereksinimleri zahmetsizce karşılarken, elektrolitik kapasitörler çoklu paralel birimler gerektirir, bu da sistem karmaşıklığını ve boyutunu artırır. Aşırı gerilim senaryolarında (örneğin, raylı geçiş), film kapasitörleri 2AN'nin anında aşırı gerilimlere dayanabilirken, elektrolitik kapasitörler sadece 1,2UN tolere eder, daha fazla seri birim gerektirir ve güvenilirliği azaltır.

Çözüm

Metalleştirme teknolojisi ve maliyet azaltma ilerlemeleri ile, film kapasitörleri yüksek voltaj, yüksek dalgalanma akımında ve uzun lifespor uygulamalarında önemli avantajlar göstermektedir. Kompakt tasarımları (örneğin, entegre balonlar) başıboş endüktansı daha da azaltır ve sistem verimliliğini artırır. Böylece, yeni enerji sektöründe, elektrolitik kapasitörlerin film kapasitörlerinin yerine geçilmez bir eğilim haline geldi. .