Panduan Kapasitor DC Pautan dan Panduan Pemilihan

I. Fungsi teras kapasitatau pautan DC

DC Link Capacitor S biasanya terletak di antara penerus (atau sumber DC yang lain) dan penyongsang, dan merupakan komponen utama dalam peralatan seperti penukar kekerapan, bekalan kuasa penyongsang, dan UPS. Fungsi utama mereka boleh diringkaskan dalam empat mata berikut:

1. Menstabilkan voltan bas DC (peraturan voltan)
Fungsi: Inverters (seperti IGBTs) beralih pada frekuensi tinggi, menarik arus yang sangat berdenyut dari bas DC. Ini menghasilkan riak yang ketara dalam voltan bas DC.
Tingkah laku kapasitor: Apabila transistor beralih dihidupkan dan peningkatan semasa, kapasitor melepaskan, memberikan tenaga segera kepada beban dan menghalang penurunan secara tiba -tiba dalam voltan bas; Apabila transistor beralih dimatikan, caj kapasitor, menyerap tenaga dari sumber kuasa dan menghalang lonjakan voltan bas. Ia bertindak seperti "takungan," melicinkan turun naik dalam aliran (semasa) dan mengekalkan paras air yang stabil (voltan).

2. Menyediakan arus puncak serta -merta (menyediakan kuasa reaktif)
Permohonan: Pemacu motor moden memerlukan tindak balas dinamik yang pesat. Apabila beban tiba -tiba meningkat, penyongsang perlu menyediakan arus yang besar dengan serta -merta. Oleh kerana induktansi parasit bekalan kuasa DC dan garis depan, mereka tidak dapat memberikan arus yang besar dengan serta-merta.
Tingkah laku kapasitor: Oleh kerana rintangan dalaman mereka yang rendah (ESL/ESR), kapasitor boleh melepaskan tenaga tersimpan mereka dengan cepat, menyediakan penyongsang dengan arus puncak serta -merta yang diperlukan dan memastikan keupayaan tindak balas pantas pemacu.

3. Menyerap bunyi frekuensi tinggi dan riak (penapisan)
Fungsi: Peralihan yang cepat dan mematikan peranti pensuisan menghasilkan bunyi penukaran frekuensi tinggi, yang dipancarkan atau dijalankan melalui garisan.
Tingkah laku kapasitor: Kapasitor pautan DC menyediakan gelung impedans yang rendah untuk komponen bunyi frekuensi tinggi ini, yang membolehkan mereka diserap secara tempatan, menghalang gangguan bunyi ke litar penerus hulu atau grid kuasa, dan juga menghalangnya daripada menjejaskan litar kawalan hiliran.

4. Menekan maklum balas tenaga induktor
Fungsi: Dalam pemacu motor, apabila motor berada dalam keadaan penjana (seperti brek atau menurunkan objek berat), tenaga akan diberi makan dari sisi motor ke bas DC.
Tingkah laku kapasitor: Kapasitor boleh menyerap tenaga maklum balas ini, menghalang voltan bas DC daripada dipam terlalu tinggi, dengan itu melindungi peranti pensuisan dari kerosakan overvoltage. (Dalam kes maklum balas tenaga yang teruk, perintang brek dan unit brek biasanya diperlukan.)

Ii. Mata Utama untuk Memilih Kapasitor Pautan DC
Apabila memilih kapasitor pautan DC, parameter utama berikut perlu dipertimbangkan:

1. Voltan yang dinilai
Pengiraan: Voltan mestilah lebih tinggi daripada voltan bas DC yang mungkin. Sebagai contoh, untuk input tiga fasa 380VAC, voltan DC purata selepas pembetulan adalah kira-kira 540VDC. Memandangkan faktor seperti turun naik grid dan voltan pam, kapasitor dengan voltan yang dinilai 630VDC or 700VDC biasanya dipilih .
Margin: Umumnya, margin voltan sebanyak 15% -20% diperlukan untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dan mengatasi pancang voltan.

2. Kapasiti
Fungsi: Nilai kapasitans menentukan keupayaan kapasitor untuk menyimpan tenaga dan menstabilkan voltan. Semakin besar nilai kapasitans, semakin baik kesan peraturan voltan dan lebih kecil riak voltan.
Kaedah Anggaran: Terdapat formula yang kompleks untuk pengiraan, tetapi peraturan yang sama adalah bahawa Kira -kira 100μF - 200μF kapasitor diperlukan untuk setiap 1kW kuasa output inverter . Sebagai contoh, penyongsang 15kW biasanya menggunakan kapasitor pautan DC 1500μF - 3000μF.
Faktor yang mempengaruhi termasuk kuasa sistem, kekerapan penukaran, faktor riak voltan yang dibenarkan, dan beban inersia. Kekerapan penukaran yang lebih tinggi membolehkan kapasitor yang agak kecil yang diperlukan.

3. arus riak dinilai
Definisi: Nilai berkesan arus berganti berterusan yang kapasitor dapat menahan. Ini adalah penunjuk utama untuk mengukur pemanasan kapasitor.
Kepentingan: Sekiranya arus riak sebenar melebihi nilai kapasitor, ia akan menyebabkan terlalu panas di dalam kapasitor, pengeringan daripada elektrolit, pengurangan jangka hayat, dan juga kerosakan haba.
Prinsip Pemilihan: Nilai berkesan arus riak yang mengalir melalui kapasitor mesti dikira atau disimulasikan, dan ia mesti dipastikan bahawa Arus riak yang diberi nilai kapasitor yang dipilih adalah lebih besar daripada arus riak sebenar , dengan margin tertentu. Dalam aplikasi frekuensi tinggi, ini adalah parameter yang sama pentingnya, atau lebih penting daripada, kapasitansi.

4. Rintangan siri yang setara (ESR) dan induktansi siri setara (ESL)
ESR: Faktor utama yang menyebabkan kerugian dan penjanaan haba dalam kapasitor. Semakin kecil ESR, semakin rendah kehilangan dan lebih baik prestasi penapisan pada frekuensi tinggi.
ESL (voltan rendah yang berkesan): Mengehadkan ciri-ciri frekuensi tinggi kapasitor. Apabila kekerapan melebihi kekerapan resonannya, kapasitor menjadi induktif dan kehilangan fungsi kapasitifnya. Untuk mengurangkan reka bentuk pin baris ESL, multi-pin, berbilang lapisan, atau rata biasanya digunakan.

5. Kehidupan
Faktor Utama: Untuk kapasitor elektrolitik, jangka hayat adalah penunjuk prestasi teras mereka. Jangka hayat terutamanya dipengaruhi oleh suhu tempat panas dalaman .
Pengiraan: Ikuti "peraturan 10 darjah," yang bermaksud bahawa untuk setiap 10 ° C penurunan suhu operasi, jangka hayat beregu. Pengilang akan menyediakan jangka hayat yang diberi nilai pada suhu operasi (mis., 105 ° C/2000 jam).
Pertimbangan Pemilihan: Pilih model kapasitor dengan jangka hayat yang mencukupi berdasarkan hayat perkhidmatan yang dijangkakan peralatan dan suhu ambien.