Minggu ini kita akan menganalisis penggunaan kapasitor filem dan bukannya kapasitor elektrolitik dalam kapasitor pautan DC.Artikel ini akan dibahagikan kepada dua bahagian.

Dengan pembangunan industri tenaga baharu, teknologi arus boleh ubah biasanya digunakan dengan sewajarnya, dan kapasitor DC-Link amat penting sebagai salah satu peranti utama untuk pemilihan.Kapasitor DC-Link dalam penapis DC secara amnya memerlukan kapasiti besar, pemprosesan arus tinggi dan voltan tinggi, dsb. Dengan membandingkan ciri-ciri kapasitor filem dan kapasitor elektrolitik dan menganalisis aplikasi yang berkaitan, kertas kerja ini menyimpulkan bahawa dalam reka bentuk litar yang memerlukan voltan kendalian tinggi, arus riak tinggi (Irms), keperluan lebihan voltan, pembalikan voltan, arus masuk tinggi (dV/dt) dan jangka hayat yang panjang.Dengan perkembangan teknologi pemendapan wap berlogam dan teknologi kapasitor filem, kapasitor filem akan menjadi trend bagi pereka untuk menggantikan kapasitor elektrolitik dari segi prestasi dan harga pada masa hadapan.

Dengan pengenalan dasar berkaitan tenaga baharu dan pembangunan industri tenaga baharu di pelbagai negara, pembangunan industri berkaitan dalam bidang ini telah membawa peluang baharu.Dan kapasitor, sebagai industri produk berkaitan huluan yang penting, juga telah memperoleh peluang pembangunan baharu.Dalam tenaga baharu dan kenderaan tenaga baharu, kapasitor ialah komponen utama dalam kawalan tenaga, pengurusan kuasa, penyongsang kuasa dan sistem penukaran DC-AC yang menentukan hayat penukar.Walau bagaimanapun, dalam penyongsang, kuasa DC digunakan sebagai sumber kuasa input, yang disambungkan kepada penyongsang melalui bas DC, yang dipanggil sokongan DC-Link atau DC.Memandangkan penyongsang menerima RMS tinggi dan arus nadi puncak daripada DC-Link, ia menjana voltan nadi tinggi pada DC-Link, , menjadikannya sukar bagi penyongsang untuk menahan.Oleh itu, kapasitor DC-Link diperlukan untuk menyerap arus nadi tinggi daripada DC-Link dan mengelakkan turun naik voltan nadi tinggi penyongsang berada dalam julat yang boleh diterima;sebaliknya, ia juga menghalang penyongsang daripada terjejas oleh overshoot voltan dan lebihan voltan sementara pada DC-Link.

Gambar rajah skema penggunaan kapasitor DC-Link dalam tenaga baharu (termasuk penjanaan kuasa angin dan penjanaan kuasa fotovoltaik) dan sistem pemacu motor kenderaan tenaga baharu ditunjukkan dalam Rajah 1 dan 2.

Rajah 1 menunjukkan topologi litar penukar kuasa angin, di mana C1 ialah DC-Link (umumnya disepadukan dengan modul ), C2 ialah penyerapan IGBT, C3 ialah penapisan LC (sebelah bersih), dan penapisan DV/DT bahagian pemutar C4.Rajah 2 menunjukkan teknologi litar penukar kuasa PV, di mana C1 ialah penapisan DC, C2 ialah penapisan EMI, C4 ialah DC-Link, C6 ialah penapisan LC (sebelah grid), C3 ialah penapisan DC, dan C5 ialah penyerapan IPM/IGBT.Rajah 3 menunjukkan sistem pemacu motor utama dalam sistem kenderaan tenaga baharu, di mana C3 ialah DC-Link dan C4 ialah kapasitor serapan IGBT.

Dalam aplikasi tenaga baharu yang disebutkan di atas, kapasitor DC-Link, sebagai peranti utama, diperlukan untuk kebolehpercayaan yang tinggi dan jangka hayat yang panjang dalam sistem penjanaan kuasa angin, sistem penjanaan kuasa fotovoltaik dan sistem kenderaan tenaga baharu, jadi pemilihannya amat penting.Berikut ialah perbandingan ciri-ciri kapasitor filem dan kapasitor elektrolitik dan analisisnya dalam aplikasi kapasitor DC-Link.

1.Perbandingan ciri

1.1 Kapasitor filem

Prinsip teknologi metalisasi filem mula-mula diperkenalkan: lapisan logam yang cukup nipis diwap pada permukaan media filem nipis.Dengan kehadiran kecacatan dalam medium, lapisan dapat menguap dan dengan itu mengasingkan tempat yang rosak untuk perlindungan, fenomena yang dikenali sebagai penyembuhan diri.

Rajah 4 menunjukkan prinsip salutan metalisasi, di mana media filem nipis diprarawat (corona sebaliknya) sebelum pengewapan supaya molekul logam boleh melekat padanya.Logam disejat dengan melarutkan pada suhu tinggi di bawah vakum (1400 ℃ hingga 1600 ℃ untuk aluminium dan 400 ℃ hingga 600 ℃ untuk zink), dan wap logam terpeluwap pada permukaan filem apabila ia memenuhi filem yang disejukkan (suhu penyejukan filem -25 ℃ hingga -35 ℃), dengan itu membentuk salutan logam.Perkembangan teknologi metalisasi telah meningkatkan kekuatan dielektrik filem dielektrik per unit ketebalan, dan reka bentuk kapasitor untuk aplikasi nadi atau nyahcas teknologi kering boleh mencapai 500V/µm, dan dan reka bentuk kapasitor untuk aplikasi penapis DC boleh mencapai 250V /µm.Kapasitor DC-Link tergolong dalam yang kedua, dan menurut IEC61071 untuk aplikasi elektronik kuasa kapasitor boleh menahan kejutan voltan yang lebih teruk, dan boleh mencapai 2 kali voltan undian.

Oleh itu, pengguna hanya perlu mempertimbangkan voltan operasi terkadar yang diperlukan untuk reka bentuk mereka.Kapasitor filem metallized mempunyai ESR yang rendah, yang membolehkan mereka menahan arus riak yang lebih besar;ESL yang lebih rendah memenuhi keperluan reka bentuk induktansi rendah penyongsang dan mengurangkan kesan ayunan pada frekuensi pensuisan.

Kualiti dielektrik filem, kualiti salutan metalisasi, reka bentuk kapasitor dan proses pembuatan menentukan ciri-ciri penyembuhan diri bagi kapasitor logam.Dielektrik filem yang digunakan untuk kapasitor DC-Link yang dihasilkan adalah terutamanya filem OPP.

Kandungan bab 1.2 akan diterbitkan dalam artikel minggu hadapan.