Dizze wike geane wy ​​fierder mei it artikel fan ferline wike.

1.2 Elektrolytyske kondensatoren

It diëlektryske materiaal dat brûkt wurdt yn elektrolytyske kondensatoren is aluminiumokside foarme troch korrosje fan aluminium, mei in diëlektryske konstante fan 8 oant 8,5 en in wurkjende diëlektryske sterkte fan sawat 0,07V/A (1µm=10000A). It is lykwols net mooglik om sa'n dikte te berikken. De dikte fan 'e aluminiumlaach ferminderet de kapasiteitsfaktor (spesifike kapasitânsje) fan elektrolytyske kondensatoren, om't de aluminiumfolie etst wurde moat om in aluminiumoksidefilm te foarmjen om goede enerzjyopslacheigenskippen te krijen, en it oerflak sil in protte ûneven oerflakken foarmje. Oan 'e oare kant is de wjerstân fan elektrolyt 150Ωcm foar lege spanning en 5kΩcm foar hege spanning (500V). De hegere wjerstân fan 'e elektrolyt beheint de RMS-stroom dy't de elektrolytyske kondensator ferneare kin, typysk ta 20mA/µF.

Om dizze redenen binne elektrolytyske kondensatoren ûntworpen foar in maksimale spanning fan typysk 450V (guon yndividuele fabrikanten ûntwerpe foar 600V). Dêrom is it, om hegere spanningen te krijen, nedich om dizze te berikken troch kondensatoren yn searje te ferbinen. Fanwegen it ferskil yn isolaasjewjerstân fan elke elektrolytyske kondensator moat lykwols in wjerstân oan elke kondensator ferbûn wurde om de spanning fan elke yn searje ferbûne kondensator te balansearjen. Derneist binne elektrolytyske kondensatoren polarisearre apparaten, en as de tapaste omkearde spanning mear as 1,5 kear Un is, fynt in elektrochemyske reaksje plak. As de tapaste omkearde spanning lang genôch is, sil de kondensator útspielje. Om dit ferskynsel te foarkommen, moat in diode neist elke kondensator oansletten wurde as it brûkt wurdt. Derneist is de spanningspiekwjerstân fan elektrolytyske kondensatoren oer it algemien 1,15 kear Un, en de goede kinne 1,2 kear Un berikke. Dat de ûntwerpers moatte net allinich de steady-state wurkspanning beskôgje, mar ek de piekspanning by it brûken dêrfan. Gearfetsjend kin de folgjende fergelikingstabel tusken filmkondensatoren en elektrolytyske kondensatoren tekene wurde, sjoch Fig.1.

2. Applikaasje-analyze

DC-Link-kondensators as filters fereaskje ûntwerpen mei hege stroom en hege kapasiteit. In foarbyld is it haadmotoroandriuwsysteem fan in nij enerzjyauto lykas neamd yn Fig. 3. Yn dizze tapassing spilet de kondensator in ûntkoppeljende rol en hat it sirkwy in hege wurkstroom. De film DC-Link-kondensator hat it foardiel dat hy grutte wurkstromen (Irms) kin wjerstean. Nim 50~60kW parameters foar nije enerzjyauto's as foarbyld, de parameters binne as folget: wurkspanning 330 Vdc, rimpelspanning 10Vrms, rimpelstroom 150Arms@10KHz.

Dan wurdt de minimale elektryske kapasiteit berekkene as:

Dit is maklik te ymplementearjen foar it ûntwerp fan filmkondensatoren. Utgeande fan it brûken fan elektrolytyske kondensatoren, as 20mA/μF yn oanmerking nommen wurdt, wurdt de minimale kapasitans fan 'e elektrolytyske kondensatoren berekkene om oan de boppesteande parameters te foldwaan as folget:

Dit fereasket meardere elektrolytyske kondensatoren dy't parallel ferbûn binne om dizze kapasitans te krijen.

Yn oerspanningstapassingen, lykas ljochttreinen, elektryske bussen, metro's, ensfh. Mei it each op it feit dat dizze stroomfoarsjennings ferbûn binne mei de lokomotyfpantograaf fia de pantograaf, is it kontakt tusken de pantograaf en de pantograaf ûnderbrekkend tidens de ferfiersreis. As de twa gjin kontakt meitsje, wurdt de stroomfoarsjenning stipe troch de DC-L-inktkondensator, en as it kontakt weromkomt, wurdt de oerspanning generearre. It minste gefal is in folsleine ûntlading troch de DC-Link-kondensator as er loskeppele wurdt, wêrby't de ûntladingsspanning gelyk is oan de pantograafspanning, en as it kontakt weromkomt, is de resultearjende oerspanning hast twa kear de nominale wurkspanning Un. Foar filmkondensatoren kin de DC-Link-kondensator sûnder ekstra omtinken behannele wurde. As elektrolytyske kondensatoren brûkt wurde, is de oerspanning 1.2 Un. Nim de metro fan Shanghai as foarbyld. Un = 1500Vdc, foar in elektrolytyske kondensator is de spanning:

Dan moatte de seis 450V-kondensators yn searje ferbûn wurde. As in ûntwerp fan in filmkondensator brûkt wurdt, kin in spanning fan 600Vdc oant 2000Vdc of sels 3000Vdc maklik berikt wurde. Derneist foarmet de enerzjy yn it gefal fan folslein ûntladen fan 'e kondensator in koartsluting tusken de twa elektroden, wêrtroch in grutte ynrushstroom troch de DC-Link-kondensator ûntstiet, dy't normaal oars is foar elektrolytyske kondensators om oan 'e easken te foldwaan.

Derneist kinne DC-Link-filmkondensators, yn ferliking mei elektrolytyske kondensators, ûntworpen wurde om in heul lege ESR (typysk ûnder 10mΩ, en sels leger <1mΩ) en selsinduktânsje LS (typysk ûnder 100nH, en yn guon gefallen ûnder 10 of 20nH) te berikken. Dit makket it mooglik om de DC-Link-filmkondensator direkt yn 'e IGBT-module te ynstallearjen as dy tapast wurdt, wêrtroch't de busbar yntegrearre wurde kin yn 'e DC-Link-filmkondensator, wêrtroch't de needsaak foar in tawijde IGBT-absorberkondensator by it brûken fan filmkondensators eliminearre wurdt, wêrtroch't de ûntwerper in flinke som jild besparret. Fig. 2 en 3 litte de technyske spesifikaasjes sjen fan guon fan 'e C3A- en C3B-produkten.

3. Konklúzje

Yn 'e begjindagen wiene DC-Link-kondensatoren meast elektrolytyske kondensators fanwegen kosten- en grutte-oerwagings.

Elektrolytyske kondensatoren wurde lykwols beynfloede troch spanning- en stroombestindige kapasiteit (folle hegere ESR yn ferliking mei filmkondensatoren), dus it is needsaaklik om ferskate elektrolytyske kondensatoren yn searje en parallel te ferbinen om in grutte kapasiteit te krijen en te foldwaan oan 'e easken fan hege spanningsgebrûk. Derneist, sjoen de ferdamping fan elektrolytmateriaal, moat it regelmjittich ferfongen wurde. Nije enerzjytapassingen fereaskje oer it algemien in produktlibbensduur fan 15 jier, dus it moat 2 oant 3 kear yn dizze perioade ferfongen wurde. Dêrom is d'r in flinke kosten en ûngemak yn 'e nei-ferkeaptsjinst fan' e heule masine. Mei de ûntwikkeling fan metallisaasjecoatingtechnology en filmkondensatortechnology is it mooglik wurden om DC-filterkondensatoren mei hege kapasiteit te produsearjen mei spanning fan 450V oant 1200V of sels heger mei ultra-tinne OPP-film (de tinnste 2.7µm, sels 2.4µm) mei help fan feiligensfilmferdampingstechnology. Oan 'e oare kant makket de yntegraasje fan DC-Link-kondensatoren mei de busbar it ûntwerp fan' e omvormermodule kompakter en ferminderet de dwaalinduktânsje fan it sirkwy sterk om it sirkwy te optimalisearjen.