Sa linggong ito ay susuriin natin ang paggamit ng mga film capacitor sa halip na mga electrolytic capacitor sa mga DC-link capacitor. Ang artikulong ito ay hahatiin sa dalawang bahagi.

Kasabay ng pag-unlad ng bagong industriya ng enerhiya, ang teknolohiya ng variable current ay karaniwang ginagamit nang naaayon, at ang mga DC-Link capacitor ay partikular na mahalaga bilang isa sa mga pangunahing aparato para sa pagpili. Ang mga DC-Link capacitor sa mga DC filter sa pangkalahatan ay nangangailangan ng malaking kapasidad, mataas na pagproseso ng kuryente at mataas na boltahe, atbp. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga katangian ng mga film capacitor at electrolytic capacitor at pagsusuri sa mga kaugnay na aplikasyon, ang papel na ito ay nagtatapos na sa mga disenyo ng circuit na nangangailangan ng mataas na operating voltage, mataas na ripple current (Irms), mga kinakailangan sa over-voltage, voltage reversal, mataas na inrush current (dV/dt) at mahabang buhay. Kasabay ng pag-unlad ng teknolohiya ng metallized vapor deposition at teknolohiya ng film capacitor, ang mga film capacitor ay magiging isang trend para sa mga taga-disenyo na palitan ang mga electrolytic capacitor sa mga tuntunin ng pagganap at presyo sa hinaharap.

Sa pagpapakilala ng mga bagong patakaran na may kaugnayan sa enerhiya at pag-unlad ng industriya ng bagong enerhiya sa iba't ibang bansa, ang pag-unlad ng mga kaugnay na industriya sa larangang ito ay nagdala ng mga bagong oportunidad. At ang mga capacitor, bilang isang mahalagang industriya ng produktong may kaugnayan sa upstream, ay nagkaroon din ng mga bagong oportunidad sa pag-unlad. Sa mga bagong sasakyan ng enerhiya at bagong enerhiya, ang mga capacitor ay mga pangunahing bahagi sa pagkontrol ng enerhiya, pamamahala ng kuryente, power inverter at mga sistema ng conversion ng DC-AC na tumutukoy sa buhay ng converter. Gayunpaman, sa inverter, ang DC power ay ginagamit bilang input power source, na konektado sa inverter sa pamamagitan ng isang DC bus, na tinatawag na DC-Link o DC support. Dahil ang inverter ay tumatanggap ng mataas na RMS at peak pulse currents mula sa DC-Link, bumubuo ito ng mataas na pulse voltage sa DC-Link, na nagpapahirap sa inverter na makayanan ito. Samakatuwid, ang DC-Link capacitor ay kinakailangan upang sumipsip ng mataas na pulse current mula sa DC-Link at maiwasan ang pagbabago-bago ng mataas na pulse voltage ng inverter na nasa loob ng katanggap-tanggap na saklaw; sa kabilang banda, pinipigilan din nito ang mga inverter na maapektuhan ng voltage overshoot at transient over-voltage sa DC-Link.

Ang eskematiko na diagram ng paggamit ng mga DC-Link capacitor sa bagong enerhiya (kabilang ang pagbuo ng lakas ng hangin at photovoltaic power generation) at mga sistema ng motor drive ng sasakyan para sa bagong enerhiya ay ipinapakita sa Mga Larawan 1 at 2.

Ipinapakita ng Figure 1 ang topolohiya ng wind power converter circuit, kung saan ang C1 ay DC-Link (karaniwang isinama sa module), ang C2 ay IGBT absorption, ang C3 ay LC filtering (net side), at ang C4 rotor side DV/DT filtering. Ipinapakita ng Figure 2 ang teknolohiya ng PV power converter circuit, kung saan ang C1 ay DC filtering, ang C2 ay EMI filtering, ang C4 ay DC-Link, ang C6 ay LC filtering (grid side), ang C3 ay DC filtering, at ang C5 ay IPM/IGBT absorption. Ipinapakita ng Figure 3 ang pangunahing motor drive system sa new energy vehicle system, kung saan ang C3 ay DC-Link at ang C4 ay IGBT absorption capacitor.

Sa mga nabanggit na aplikasyon para sa bagong enerhiya, ang mga DC-Link capacitor, bilang isang pangunahing aparato, ay kinakailangan para sa mataas na pagiging maaasahan at mahabang buhay sa mga sistema ng pagbuo ng lakas ng hangin, mga sistema ng pagbuo ng lakas ng photovoltaic at mga sistema ng sasakyan para sa bagong enerhiya, kaya ang pagpili sa mga ito ay partikular na mahalaga. Ang sumusunod ay isang paghahambing ng mga katangian ng mga film capacitor at electrolytic capacitor at ang kanilang pagsusuri sa aplikasyon ng DC-Link capacitor.

1. Paghahambing ng katangian

1.1 Mga kapasitor ng pelikula

Ang prinsipyo ng teknolohiya ng film metallization ay unang ipinakilala: isang sapat na manipis na patong ng metal ang pinapasingaw sa ibabaw ng manipis na film media. Sa pagkakaroon ng depekto sa medium, ang patong ay nakakasingaw at sa gayon ay naihihiwalay ang depektibong bahagi para sa proteksyon, isang penomenong kilala bilang self-healing.

Ipinapakita ng Figure 4 ang prinsipyo ng metallization coating, kung saan ang manipis na film media ay ginagamot nang maaga (corona o kung hindi man) bago ang vaporization upang ang mga molekula ng metal ay makadikit dito. Ang metal ay sinisingaw sa pamamagitan ng pagkatunaw sa mataas na temperatura sa ilalim ng vacuum (1400℃ hanggang 1600℃ para sa aluminyo at 400℃ hanggang 600℃ para sa zinc), at ang singaw ng metal ay namumuo sa ibabaw ng film kapag nakasalubong nito ang pinalamig na film (temperatura ng paglamig ng film -25℃ hanggang -35℃), kaya bumubuo ng metal coating. Ang pag-unlad ng teknolohiya ng metallization ay nagpabuti sa dielectric strength ng film dielectric kada unit thickness, at ang disenyo ng capacitor para sa pulse o discharge application ng dry technology ay maaaring umabot sa 500V/µm, at ang disenyo ng capacitor para sa DC filter application ay maaaring umabot sa 250V/µm. Ang DC-Link capacitor ay kabilang sa huli, at ayon sa IEC61071 para sa power electronics application, ang capacitor ay maaaring makatiis ng mas matinding voltage shock, at maaaring umabot ng 2 beses sa rated voltage.

Samakatuwid, kailangan lamang isaalang-alang ng gumagamit ang rated operating voltage na kinakailangan para sa kanilang disenyo. Ang mga metallized film capacitor ay may mababang ESR, na nagbibigay-daan sa kanila na makatiis ng mas malalaking ripple currents; ang mas mababang ESL ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo ng mababang inductance ng mga inverter at binabawasan ang oscillation effect sa mga switching frequency.

Ang kalidad ng film dielectric, ang kalidad ng metallization coating, ang disenyo ng capacitor at ang proseso ng paggawa ang siyang tumutukoy sa mga katangian ng self-healing ng mga metallized capacitor. Ang film dielectric na ginagamit para sa mga DC-Link capacitor na ginagawa ay pangunahing OPP film.

Ang nilalaman ng kabanata 1.2 ay ilalathala sa artikulo sa susunod na linggo.