Analiza primjene filmskih kondenzatora koji zamjenjuju elektrolitičke kondenzatore u DC-Link kondenzatorima

Brzim razvojem nove energetske industrije tehnologija pretvorbe energije široko se primjenjuje na poljima kao što su vjetroelektrana, stvaranje fotonaponske energije i nova energetska vozila. Kao ključna komponenta u ovim sustavima, performanse kondenzatora DC-Link izravno utječu na pouzdanost i životni vijek cijelog sustava. Tradicionalno, elektrolitički kondenzatori su se široko koristili zbog njihovih nižih troškova, ali njihova ograničenja u scenarijima visokog napona, visoke struje i dugog života postaju sve očitija. Suprotno tome, filmski kondenzatori, sa svojim vrhunskim performansama, postaju idealna alternativa.

Usporedba performansi

Filmski kondenzatori koriste tehnologiju metaliziranog taloženja, gdje se metalni sloj isparava na film dielektrika kako bi se postigla svojstva samoizlječenja, izolirajući oštećenja i povećala pouzdanost. Oni pokazuju visoku dielektričnu čvrstoću (do 250 V/µm za DC filtriranje), mogu izdržati naponske udare do dvostruke nazivne vrijednosti, a imaju niski ESR (obično ispod 10 mΩ) i niskog ESL -a, što ih čini prikladnim za visoku struju valovanja (IRMS) i visoke DV/DT aplikacije. Uz to, filmski kondenzatori su nepolarizirani, tolerantni na obrnuti napon i nude životni vijek veći od 15 godina bez čestih zamjena.

Elektrolitički kondenzatori oslanjaju se na dielektrike aluminij oksida i tekuće elektrolite. Njihova dielektrična čvrstoća je relativno niska (oko 0,07V/Å), s maksimalnim radnim naponom koji je obično ograničen na 450V. Viši naponi zahtijevaju serijske spojeve, zajedno s dodatnim otpornicima i diodama kako bi se uravnotežilo napon i spriječilo obrnuto razgradnju. Njihova veća ESR ograničava rušenje struje (oko 20mA/µF), a hlapljivi elektrolit skraćuje njihov životni vijek, što zahtijeva redovito održavanje u novim energetskim primjenama.

Prednosti prijave

U novim energetskim vozilima, na primjer, kondenzatori DC-Link moraju upravljati radnim naponom 330VDC i strujom od 150arms. Filmski kondenzatori ove zahtjeve ispunjavaju bez napora, dok elektrolitički kondenzatori zahtijevaju više paralelnih jedinica, povećavajući složenost i veličinu sustava. U scenarijima prenapona (npr. Željeznički tranzit), filmski kondenzatori mogu izdržati trenutne prenapuha 2UN, dok elektrolitički kondenzatori toleriraju samo 1,2UN, što zahtijeva više serijskih jedinica i smanjenje pouzdanosti.

Zaključak

S napretkom u tehnologiji metalizacije i smanjenjem troškova, filmski kondenzatori pokazuju značajne prednosti u visokonaponskom, visokoj vapiji i aplikacijama dugog života. Njihovi kompaktni dizajni (npr. Integrirane sabirnice) dodatno smanjuju zalutalu induktivnost i poboljšavaju učinkovitost sustava. Tako je u novom energetskom sektoru zamjena elektrolitičkih kondenzatora filmskim kondenzatorima postala nepovratni trend.