Analisis aplikasi kapasitor filem menggantikan kapasitor elektrolitik dalam kapasitor dc-link

Dengan perkembangan pesat industri tenaga baru, teknologi penukaran kuasa telah digunakan secara meluas dalam bidang seperti kuasa angin, penjanaan kuasa fotovoltaik, dan kenderaan tenaga baru. Sebagai komponen utama dalam sistem ini, prestasi kapasitor DC-Link secara langsung memberi kesan kepada kebolehpercayaan dan jangka hayat keseluruhan sistem. Secara tradisinya, kapasitor elektrolitik digunakan secara meluas kerana kos yang lebih rendah, tetapi batasan mereka dalam senario voltan tinggi, arus tinggi, dan jangka panjang telah menjadi semakin jelas. Sebaliknya, kapasitor filem, dengan prestasi unggul mereka, muncul sebagai alternatif yang ideal.

Perbandingan Prestasi

Kapasitor filem menggunakan teknologi pemendapan metallized, di mana lapisan logam menguap ke dielektrik filem untuk mencapai sifat penyembuhan diri, mengasingkan kecacatan dan meningkatkan kebolehpercayaan. Mereka mempamerkan kekuatan dielektrik yang tinggi (sehingga 250V/μm untuk penapisan DC), dapat menahan lonjakan voltan sehingga dua kali ganda nilai yang diberi nilai, dan mempunyai ESR yang rendah (biasanya di bawah 10MΩ) dan ESL yang rendah, menjadikannya sesuai untuk arus riak tinggi (IRMS) dan aplikasi DV/DT yang tinggi. Di samping itu, kapasitor filem tidak polarisasi, toleran terhadap voltan terbalik, dan menawarkan jangka hayat melebihi 15 tahun tanpa penggantian yang kerap.

Kapasitor elektrolitik bergantung pada dielektrik aluminium oksida dan elektrolit cecair. Kekuatan dielektrik mereka agak rendah (kira -kira 0.07V/Å), dengan voltan kerja maksimum biasanya terhad kepada 450V. Voltan yang lebih tinggi memerlukan sambungan siri, bersama -sama dengan perintang tambahan dan diod untuk mengimbangi voltan dan mencegah kerosakan terbalik. ESR mereka yang lebih tinggi mengehadkan pengendalian semasa riak (sekitar 20mA/μF), dan elektrolit yang tidak menentu memendekkan jangka hayat mereka, yang memerlukan penyelenggaraan tetap dalam aplikasi tenaga baru.

Kelebihan permohonan

Dalam kenderaan tenaga baru, contohnya, kapasitor DC-Link mesti mengendalikan voltan kerja 330VDC dan 150Arms riak arus. Kapasitor filem memenuhi keperluan ini dengan mudah, sementara kapasitor elektrolitik memerlukan pelbagai unit selari, meningkatkan kerumitan dan saiz sistem. Dalam senario overvoltage (mis., Transit rel), kapasitor filem dapat menahan overvoltages seketika 2UN, sedangkan kapasitor elektrolitik hanya bertolak ansur dengan 1.2UN, memerlukan lebih banyak unit siri dan mengurangkan kebolehpercayaan.

Kesimpulan

Dengan kemajuan dalam teknologi metalisasi dan pengurangan kos, kapasitor filem menunjukkan kelebihan yang signifikan dalam voltan tinggi, arus riak tinggi, dan aplikasi jangka panjang. Reka bentuk padat mereka (mis., Bas terintegrasi) selanjutnya mengurangkan induktansi sesat dan meningkatkan kecekapan sistem. Oleh itu, dalam sektor tenaga baru, menggantikan kapasitor elektrolitik dengan kapasitor filem telah menjadi trend yang tidak dapat dipulihkan.