Bruksanalyse av filmkondensatorer som erstatter elektrolytiske kondensatorer i DC-lenke kondensatorer

Med den raske utviklingen av den nye energibransjen har kraftkonverteringsteknologi blitt brukt mye i felt som vindkraft, solcelleanlegg og nye energikjøretøyer. Som en nøkkelkomponent i disse systemene påvirker ytelsen til DC-koblings kondensatorer direkte påliteligheten og levetiden til hele systemet. Tradisjonelt ble elektrolytiske kondensatorer mye brukt på grunn av deres lavere kostnader, men deres begrensninger i høyspenning, høystrøm og langvarige scenarier har blitt stadig mer synlige. Derimot fremstår filmkondensatorer, med sin overlegne ytelse, som et ideelt alternativ.

Prestasjonssammenligning

Filmkondensatorer bruker metallisert deponeringsteknologi, der et metalllag blir fordampet på en filmdielektrikum for å oppnå selvhelende egenskaper, isolere defekter og forbedre påliteligheten. De viser høy dielektrisk styrke (opptil 250V/um for DC -filtrering), kan motstå spenningsbølger opp til det dobbelte av den nominelle verdien, og har lav ESR (typisk under 10mΩ) og lav ESL, noe som gjør dem egnet for høy rippelstrøm (IRM) og høy DV/DT -applikasjoner. I tillegg er filmkondensatorer ikke-polariserte, tolerante for omvendt spenning og tilbyr en levetid som overstiger 15 år uten hyppige erstatninger.

Elektrolytiske kondensatorer er avhengige av aluminiumoksyddielektrikk og flytende elektrolytter. Deres dielektriske styrke er relativt lav (ca. 0,07V/Å), med en maksimal arbeidsspenning som vanligvis er begrenset til 450V. Høyere spenninger krever serieforbindelser, sammen med tilleggsmotstander og dioder for å balansere spenning og forhindre omvendt nedbrytning. Deres høyere ESR -begrenser rippelstrømbehandling (rundt 20mA/µF), og den flyktige elektrolytten forkorter levetiden, noe som nødvendiggjør regelmessig vedlikehold i nye energiapplikasjoner.

Søknadsfordeler

I nye energikjøretøyer, for eksempel, må DC-link-kondensatorer håndtere 330VDC-arbeidsspenning og 150Mer krusningsstrøm. Filmkondensatorer oppfyller disse kravene uanstrengt, mens elektrolytiske kondensatorer krever flere parallelle enheter, øker systemkompleksiteten og størrelsen. I overspenningsscenarier (f.eks. Skinnetransport) kan filmkondensatorer tåle øyeblikkelig overspenning på 2un, mens elektrolytiske kondensatorer bare tåler 1,2Un, og krever flere serieenheter og reduserer påliteligheten.

Konklusjon

Med fremskritt innen metalliseringsteknologi og kostnadsreduksjoner, viser filmkondensatorer betydelige fordeler ved høyspenning, høy rippelstrøm og langvarige applikasjoner. Deres kompakte design (f.eks. Integrerte samleskinner) reduserer forvillet induktans ytterligere og forbedrer systemeffektiviteten. I den nye energisektoren har således å erstatte elektrolytiske kondensatorer med filmkondensatorer blitt en irreversibel trend.