Analiza caracteristicilor pierderilor dielectrice și influența lor asupra condensatoarelor de film tampon IGBT

1.. Mecanismul pierderii dielectrice
Când condensatorul IGBT Snubber Film se află într -un câmp electric extern, materialul izolant (adică, filmul dielectric) din interiorul său absoarbe și împrăștie semnalul în câmpul electric. Acest proces nu numai că provoacă pierderea energiei semnalului, dar este însoțit și de conversia și disiparea energiei. Această energie consumată pe unitate de timp datorată câmpului electric se numește puterea de pierdere a dielectricului sau pierderea dielectrică pe scurt. Generarea pierderilor dielectrice provine în principal din caracteristicile microstructurale din interiorul materialului izolant și procesul de polarizare sub acțiunea câmpului electric.

Sub acțiunea câmpului electric, dipolii din interiorul materialului izolant vor fi orientați și polarizați. Cu toate acestea, întrucât mișcarea dipolilor trebuie să depășească o anumită rezistență, procesul de polarizare nu este finalizat instantaneu, dar există un anumit efect de histereză. Acest efect de histereză face ca energia câmpului electric să se piardă în procesul de transformare în energie termică, adică pierderi dielectrice.

2. Influența pierderii dielectrice asupra performanței condensatorului
Pierderea dielectrică are multe efecte asupra performanței Condensatori de film IGBT Snubber . În primul rând, pierderea dielectrică face ca condensatorul să se încălzească în timpul funcționării și să -și crească temperatura internă. Dacă temperatura continuă să crească, nu numai că va reduce performanța de izolare a condensatorului, dar poate provoca și îmbătrânirea termică a materialului dielectric, scurtarea duratei de viață a condensatorului.

În al doilea rând, pierderea dielectrică va crește rezistența echivalentă a seriei (ESR) a condensatorului și va reduce rata de utilizare eficientă a valorii sale de capacitate. Acest lucru va face ca performanța condensatorului să se deterioreze în aplicații de înaltă frecvență, afectând viteza de comutare și eficiența IGBT. În același timp, ESR crescut poate provoca, de asemenea, rezonanță în circuit și poate interfera cu funcționarea normală a circuitului.

În plus, pierderea dielectrică excesivă poate provoca, de asemenea, o defecțiune a defalcării condensatorului. Când pierderea dielectrică face ca temperatura internă a condensatorului să fie prea mare, performanța de izolare a materialului izolant va scădea brusc. În acest moment, dacă tensiunea suportată de condensator depășește valoarea sa de tensiune nominală, poate provoca o defecțiune a defalcării, ceea ce duce la deteriorarea condensatorului și chiar poate provoca o defecțiune de scurtcircuit a sistemului de circuit.

3. Măsuri pentru reducerea pierderii dielectrice
Pentru a reduce pierderea dielectrică a condensatorului IGBT Snubber Film și pentru a -și îmbunătăți stabilitatea performanței, se pot lua următoarele măsuri:

Selectați materiale dielectrice cu pierderi reduse: Selectarea materialelor izolatoare cu caracteristici cu pierderi scăzute ca strat dielectric al condensatorului poate reduce eficient pierderea dielectrică.
Optimizați structura condensatorului: prin optimizarea proiectării structurale a condensatorului, cum ar fi creșterea grosimii stratului dielectric și îmbunătățirea interfeței de contact între electrod și dielectric, pierderea dielectrică poate fi redusă și stabilitatea condensatorului poate fi îmbunătățită.
Controlează mediul de lucru: menținerea stabilității mediului de lucru al condensatorului și evitarea influenței factorilor adverse, cum ar fi temperatura excesivă și umiditatea excesivă, pot ajuta la reducerea pierderii dielectrice și la prelungirea duratei de viață a condensatorului.
Inspecție și întreținere periodică: inspecția și întreținerea periodică a condensatorului pentru a detecta și trata prompt pericolele potențiale de defecțiune pot asigura funcționarea stabilă pe termen lung a condensatorului.