Dës Woch analyséiere mir d'Benotzung vu Filmkondensatoren amplaz vun Elektrolytkondensatoren a Gläichstroumverbindungskondensatoren. Dësen Artikel gëtt an zwéin Deeler opgedeelt.

Mat der Entwécklung vun der neier Energieindustrie gëtt variabel Stroumtechnologie deementspriechend dacks benotzt, an DC-Link-Kondensatore si besonnesch wichteg als ee vun de Schlësselelementer fir d'Auswiel. D'DC-Link-Kondensatore an DC-Filter erfuerderen am Allgemengen eng grouss Kapazitéit, eng héich Stroumveraarbechtung an eng héich Spannung, etc. Duerch de Verglach vun den Eegeschafte vu Filmkondensatoren an Elektrolytkondensatoren an d'Analyse vun de verwandte Uwendungen, schléisst dëse Pabeier, datt a Schaltungsdesignen, déi eng héich Betribsspannung, en héije Ripplestroum (Irms), Iwwerspannungsufuerderungen, eng Spannungsumkéierung, en héije Startstroum (dV/dt) a laang Liewensdauer erfuerderen. Mat der Entwécklung vun der metalliséierter Dampfoflagerungstechnologie an der Filmkondensatortechnologie wäerten d'Filmkondensatoren an Zukunft en Trend fir Designer ginn, fir Elektrolytkondensatoren a punkto Leeschtung a Präis z'ersetzen.

Mat der Aféierung vun neien Energiepolitiken an der Entwécklung vun der neier Energieindustrie a verschiddene Länner huet d'Entwécklung vun de verwandte Industrien an dësem Beräich nei Méiglechkeeten bruecht. A Kondensatoren, als essentiell Upstream-verwandte Produktindustrie, hunn och nei Entwécklungsméiglechkeeten erbruecht. An neien Energien a Gefierer sinn d'Kondensatoren Schlësselkomponenten an der Energiekontroll, dem Stroummanagement, dem Stroumwechselrichter an den DC-AC-Konversiounssystemer, déi d'Liewensdauer vum Konverter bestëmmen. Wéi och ëmmer, am Wechselrichter gëtt Gläichstroum als Input-Stroumquell benotzt, déi iwwer en DC-Bus mam Wechselrichter verbonnen ass, deen DC-Link oder DC-Support genannt gëtt. Well de Wechselrichter héich RMS- a Peak-Impulsstréim vum DC-Link kritt, generéiert en eng héich Impulsspannung um DC-Link, wat et fir de Wechselrichter schwéier mécht, dëser Situatioun standzehalen. Dofir ass den DC-Link-Kondensator néideg fir den héije Impulsstroum vum DC-Link opzehuelen an ze verhënneren, datt d'Héichpulsspannungsschwankungen vum Wechselrichter am akzeptablen Beräich leien; op der anerer Säit verhënnert en och, datt d'Wechselrichter vum Spannungsiwwerschwankung an der transienter Iwwerspannung um DC-Link beaflosst ginn.

De schematesche Diagramm vun der Notzung vun DC-Link-Kondensatoren an neien Energiequellen (inklusiv Wandenergieproduktioun a Photovoltaikproduktioun) an neien Energiesystemer fir Gefiermotoren ass an de Figuren 1 an 2 gewisen.

Figur 1 weist d'Topologie vum Wandenergiekonverter-Schaltkrees, wou C1 DC-Link ass (normalerweis am Modul integréiert), C2 IGBT-Absorptioun, C3 LC-Filterung (Netzsäit) an C4 Rotorsäit DV/DT-Filterung. Figur 2 weist d'Technologie vum PV-Energiekonverter-Schaltkrees, wou C1 DC-Filterung, C2 EMI-Filterung, C4 DC-Link, C6 LC-Filterung (Netzsäit), C3 DC-Filterung an C5 IPM/IGBT-Absorptioun ass. Figur 3 weist den Haaptmotorundriffssystem am neien Energiefahrzeugsystem, wou C3 DC-Link an C4 den IGBT-Absorptiounskondensator ass.

An den uewe genannten neien Energieapplikatioune sinn DC-Link-Kondensatoren, als Schlësselelement, fir eng héich Zouverlässegkeet a laang Liewensdauer a Wandenergie-Generatiounssystemer, Photovoltaik-Generatiounssystemer an neien Energiefahrzeugsystemer noutwendeg, dofir ass hir Auswiel besonnesch wichteg. Am Folgenden ass e Verglach vun den Eegeschafte vu Filmkondensatoren an Elektrolytkondensatoren an hir Analyse an der DC-Link-Kondensatorapplikatioun.

1. Funktiounsvergläich

1.1 Filmkondensatoren

De Prinzip vun der Filmmetalliséierungstechnologie gëtt fir d'éischt agefouert: eng genuch dënn Metallschicht gëtt op der Uewerfläch vum Dënnfilmmedium verdampft. Wann et en Defekt am Medium gëtt, kann d'Schicht verdampfen an doduerch déi defekt Plaz fir Schutz isoléieren, e Phänomen dat als Selbstheilung bekannt ass.

Figur 4 weist de Prinzip vun der Metalliséierungsbeschichtung, woubei den Dënnfilmmedium virbehandelt gëtt (Corona oder soss) virun der Verdampfung, sou datt Metallmoleküle sech drop hale kënnen. De Metall gëtt verdampft andeems en bei héijer Temperatur ënner Vakuum (1400℃ bis 1600℃ fir Aluminium a 400℃ bis 600℃ fir Zink) opgeléist gëtt, an de Metalldamp kondenséiert op der Uewerfläch vum Film wann en de gekillte Film beréiert (Filmakilltemperatur -25℃ bis -35℃), wouduerch eng Metallbeschichtung entsteet. D'Entwécklung vun der Metalliséierungstechnologie huet d'dielektresch Stäerkt vum Filmdielektrikum pro Eenheetsdéckt verbessert, an den Design vum Kondensator fir Puls- oder Entladungsapplikatioune vun der Dréchentechnologie kann 500V/µm erreechen, an den Design vum Kondensator fir DC-Filterapplikatioune kann 250V/µm erreechen. Den DC-Link-Kondensator gehéiert zu de leschten, a laut IEC61071 fir Leeschtungselektronikapplikatioune kann de Kondensator méi schwéiere Spannungsschock standhalen, an kann d'dräi Mol d'Nennspannung erreechen.

Dofir muss de Benotzer nëmmen déi nominell Betribsspannung berücksichtegen, déi fir säin Design erfuerderlech ass. Metalliséiert Filmkondensatoren hunn eng niddreg ESR, wat et hinnen erlaabt, méi grouss Ripplestréim standzehalen; déi méi niddreg ESL erfëllt d'Designufuerderunge vun Inverteren mat gerénger Induktivitéit a reduzéiert den Oszillatiounseffekt bei Schaltfrequenzen.

D'Qualitéit vum Filmdielektrikum, d'Qualitéit vun der Metalliséierungsbeschichtung, den Design vum Kondensator an de Fabrikatiounsprozess bestëmmen d'Selbstheilungseigenschaften vun de metalliséierte Kondensatoren. D'Filmdielektrikum, dat fir DC-Link-Kondensatoren hiergestallt gëtt, ass haaptsächlech OPP-Film.

Den Inhalt vum Kapitel 1.2 gëtt am Artikel vun nächster Woch publizéiert.