Analiza aplicației condensatoarelor de film care înlocuiesc condensatoarele electrolitice în condensatoare de legătură cu curent continuu

Odată cu dezvoltarea rapidă a noii industrii energetice, tehnologia de conversie a energiei electrice a fost aplicată pe scară largă în domenii precum energia eoliană, generarea de energie fotovoltaică și vehiculele energetice noi. Ca o componentă cheie în aceste sisteme, performanța condensatoarelor DC-Link afectează în mod direct fiabilitatea și durata de viață a întregului sistem. În mod tradițional, condensatoarele electrolitice au fost utilizate pe scară largă datorită costurilor lor mai mici, dar limitările lor în scenarii de înaltă tensiune, cu curent ridicat și lung-lifespan au devenit din ce în ce mai evidente. În schimb, condensatorii de film, cu performanța lor superioară, apar ca o alternativă ideală.

Comparație de performanță

Condensatoarele de film folosesc tehnologia de depunere metalizată, unde un strat de metal este vaporizat pe un dielectric de film pentru a obține proprietăți de auto-vindecare, izolând defectele și îmbunătățind fiabilitatea. Acestea prezintă o rezistență dielectrică ridicată (până la 250V/µm pentru filtrarea DC), pot rezista la creșterea tensiunii până la două ori mai mult decât valoarea nominală și prezintă ESR scăzut (de obicei sub 10mΩ) și ESL scăzut, ceea ce le face potrivite pentru curent cu ondulare ridicată (IRMS) și aplicații DV/DT ridicate. În plus, condensatoarele de film nu sunt polarizate, tolerante de tensiune inversă și oferă o durată de viață care depășește 15 ani, fără înlocuiri frecvente.

Condensatoarele electrolitice se bazează pe dielectrice de oxid de aluminiu și electroliți lichizi. Rezistența lor dielectrică este relativ scăzută (aproximativ 0,07V/Å), cu o tensiune de lucru maximă de obicei limitată la 450V. Tensiunile mai mari necesită conexiuni de serie, împreună cu rezistențe și diode suplimentare pentru a echilibra tensiunea și a preveni descompunerea inversă. ESR -ul lor mai mare limitează manipularea curentului de ondulare (în jur de 20 mA/µF), iar electrolitul volatil își scurtează durata de viață, necesitând întreținerea periodică în aplicațiile energetice noi.

Avantaje pentru aplicație

În noile vehicule energetice, de exemplu, condensatoarele DC-Link trebuie să gestioneze tensiunea de lucru de 330VDC și curentul de ondulare de 150AMS. Condensatoarele de film îndeplinesc aceste cerințe fără efort, în timp ce condensatoarele electrolitice necesită mai multe unități paralele, crescând complexitatea și dimensiunea sistemului. În scenariile de supratensiune (de exemplu, tranzitul feroviar), condensatoarele de film pot suporta supratensiuni instantanee de 2un, în timp ce condensatoarele electrolitice tolerează doar 1,2 unități, necesitând mai multe unități de serie și reducând fiabilitatea.

Concluzie

Odată cu progresele tehnologiei de metalizare și reducerea costurilor, condensatoarele de film demonstrează avantaje semnificative în aplicațiile de înaltă tensiune, curent cu ondulare ridicată și Long-lifespan. Proiectele lor compacte (de exemplu, barele de autobuze integrate) reduc în continuare inductanța rătăcită și îmbunătățesc eficiența sistemului. Astfel, în noul sector energetic, înlocuirea condensatoarelor electrolitice cu condensatoare de film a devenit o tendință ireversibilă.