Esta semana imos analizar o uso de capacitores de película en lugar de capacitores electrolíticos nos capacitores de enlace DC.Este artigo dividirase en dúas partes.

Co desenvolvemento da nova industria enerxética, a tecnoloxía de corrente variable úsase habitualmente en consecuencia, e os capacitores DC-Link son particularmente importantes como un dos dispositivos clave para a selección.Os capacitores DC-Link dos filtros DC xeralmente requiren gran capacidade, procesamento de alta corrente e alta tensión, etc. Ao comparar as características dos capacitores de película e dos capacitores electrolíticos e analizar as aplicacións relacionadas, este traballo conclúe que nos deseños de circuítos que requiren alta tensión de funcionamento, alta corrente de ondulación (Irms), requisitos de sobretensión, inversión de tensión, alta corrente de arranque (dV/dt) e longa vida útil.Co desenvolvemento da tecnoloxía de deposición de vapor metalizado e da tecnoloxía de capacitores de película, os capacitores de película converteranse nunha tendencia para que o deseñador substitúa os capacitores electrolíticos en termos de rendemento e prezo no futuro.

Coa introdución de novas políticas relacionadas coa enerxía e o desenvolvemento da nova industria enerxética en varios países, o desenvolvemento de industrias relacionadas neste campo trouxo novas oportunidades.E os capacitores, como industria de produtos relacionados coa augas arriba esencial, tamén gañaron novas oportunidades de desenvolvemento.Nos vehículos de nova enerxía e de nova enerxía, os capacitores son compoñentes fundamentais no control da enerxía, a xestión da enerxía, o inversor de enerxía e os sistemas de conversión DC-AC que determinan a vida útil do conversor.Non obstante, no inversor, a enerxía de CC utilízase como fonte de alimentación de entrada, que está conectada ao inversor a través dun bus de CC, que se chama DC-Link ou soporte de CC.Dado que o inversor recibe altas RMS e correntes de pulso de pico do DC-Link, xera unha alta tensión de pulso no DC-Link, o que dificulta a súa resistencia ao inversor.Polo tanto, o capacitor DC-Link é necesario para absorber a alta corrente de pulso do DC-Link e evitar que a flutuación da alta tensión de pulso do inversor estea dentro do rango aceptable;por outra banda, tamén evita que os inversores se vexan afectados pola sobretensión e pola sobretensión transitoria no DC-Link.

O diagrama esquemático do uso de capacitores DC-Link en novas enerxías (incluíndo a xeración de enerxía eólica e a xeración de enerxía fotovoltaica) e os sistemas de accionamento de motores de vehículos de nova enerxía móstranse nas figuras 1 e 2.

A figura 1 mostra a topoloxía do circuíto do convertidor de enerxía eólica, onde C1 é DC-Link (xeralmente integrado no módulo), C2 é absorción IGBT, C3 é filtrado LC (lado neto) e C4 é filtrado DV/DT do rotor.A figura 2 mostra a tecnoloxía do circuíto do conversor de enerxía fotovoltaica, onde C1 é filtrado DC, C2 é filtrado EMI, C4 é DC-Link, C6 é filtrado LC (lado da rede), C3 é filtrado DC e C5 é absorción IPM/IGBT.A figura 3 mostra o sistema de accionamento do motor principal no sistema de vehículos de nova enerxía, onde C3 é DC-Link e C4 é un capacitor de absorción IGBT.

Nas novas aplicacións enerxéticas mencionadas anteriormente, os condensadores DC-Link, como dispositivo clave, son necesarios para unha alta fiabilidade e unha longa vida en sistemas de xeración de enerxía eólica, sistemas de xeración de enerxía fotovoltaica e sistemas de vehículos de nova enerxía, polo que a súa selección é especialmente importante.A continuación móstrase unha comparación das características dos capacitores de película e dos capacitores electrolíticos e a súa análise na aplicación de condensadores DC-Link.

1.Comparación de características

1.1 Condensadores de película

Introdúcese por primeira vez o principio da tecnoloxía de metalización de película: vaporízase unha capa de metal suficientemente delgada na superficie do medio de película fina.En presenza dun defecto no medio, a capa é capaz de evaporarse e así illar o punto defectuoso para a súa protección, un fenómeno coñecido como autocuración.

A figura 4 mostra o principio do revestimento de metalización, onde o medio de película fina é pretratado (corona doutro xeito) antes da vaporización para que as moléculas metálicas poidan adherirse a el.O metal evaporase disolvendo a alta temperatura ao baleiro (de 1400 ℃ a 1600 ℃ para o aluminio e de 400 ℃ a 600 ℃ para o cinc), e o vapor de metal condénsase na superficie da película cando se atopa coa película arrefriada (temperatura de arrefriamento da película). -25℃ a -35℃), formando así un revestimento metálico.O desenvolvemento da tecnoloxía de metalización mellorou a forza dieléctrica da película dieléctrica por unidade de espesor, e o deseño do capacitor para a aplicación de pulso ou descarga de tecnoloxía seca pode alcanzar os 500 V/µm, e o deseño do capacitor para a aplicación de filtro de CC pode alcanzar os 250 V. /µm.O capacitor DC-Link pertence a este último e, segundo IEC61071, o capacitor de aplicacións electrónicas de potencia pode soportar choques de tensión máis graves e pode alcanzar 2 veces a tensión nominal.

Polo tanto, o usuario só ten que considerar a tensión nominal de funcionamento necesaria para o seu deseño.Os capacitores de película metalizada teñen un ESR baixo, o que lles permite soportar correntes de ondulación maiores;o ESL máis baixo cumpre os requisitos de deseño de baixa inductancia dos inversores e reduce o efecto de oscilación nas frecuencias de conmutación.

A calidade do dieléctrico de película, a calidade do revestimento de metalización, o deseño do capacitor e o proceso de fabricación determinan as características de autocuración dos capacitores metalizados.A película dieléctrica utilizada para os capacitores DC-Link fabricados é principalmente película OPP.

O contido do capítulo 1.2 publicarase no artigo da vindeira semana.