Din il-ġimgħa nkomplu bl-artiklu tal-ġimgħa li għaddiet.

1.2 Kapaċituri elettrolitiċi

Id-dielettriku użat f'kapaċitaturi elettrolitiċi huwa ossidu tal-aluminju ffurmat minn korrużjoni tal-aluminju, b'kostanti dielettrika ta '8 sa 8.5 u saħħa dielettrika tax-xogħol ta' madwar 0.07V/A (1µm = 10000A).Madankollu, mhuwiex possibbli li tinkiseb tali ħxuna.Il-ħxuna tas-saff tal-aluminju tnaqqas il-fattur tal-kapaċità (capacitance speċifika) tal-capacitors elettrolitiċi minħabba li l-fojl tal-aluminju għandu jiġi nċiżi biex jifforma film tal-ossidu tal-aluminju biex jikseb karatteristiċi tajbin ta 'ħażna tal-enerġija, u l-wiċċ se jifforma ħafna uċuħ irregolari.Min-naħa l-oħra, ir-reżistività tal-elettrolit hija 150Ωcm għal vultaġġ baxx u 5kΩcm għal vultaġġ għoli (500V).Ir-reżistenza ogħla tal-elettrolit tillimita l-kurrent RMS li l-kapaċitatur elettrolitiku jista 'jiflaħ, tipikament għal 20mA/µF.

Għal dawn ir-raġunijiet il-kapaċitaturi elettrolitiċi huma ddisinjati għal vultaġġ massimu ta '450V tipiku (xi manifatturi individwali jiddisinjaw għal 600V).Għalhekk, sabiex jinkisbu vultaġġi ogħla huwa meħtieġ li jinkisbu billi tikkonnettja capacitors f'serje.Madankollu, minħabba d-differenza fir-reżistenza tal-insulazzjoni ta 'kull capacitor elettrolitiku, resistor għandu jkun imqabbad ma' kull capacitor sabiex jibbilanċja l-vultaġġ ta 'kull capacitor konness f'serje.Barra minn hekk, capacitors elettrolitiċi huma apparati polarizzati, u meta l-vultaġġ invers applikat jaqbeż 1.5 darbiet Un, isseħħ reazzjoni elettrokimika.Meta l-vultaġġ invers applikat ikun twil biżżejjed, il-kapaċitatur jinfirex.Sabiex jiġi evitat dan il-fenomenu, diode għandu jkun imqabbad ħdejn kull kapaċitatur meta jintuża.Barra minn hekk, ir-reżistenza għal żieda fil-vultaġġ ta 'capacitors elettrolitiċi hija ġeneralment 1.15 darbiet Un, u dawk tajbin jistgħu jilħqu 1.2 darbiet Un.Allura d-disinjaturi għandhom jikkunsidraw mhux biss il-vultaġġ tax-xogħol fi stat fiss iżda wkoll il-vultaġġ qawwi meta jużawhom.Fil-qosor, it-tabella ta 'tqabbil li ġejja bejn capacitors tal-film u capacitors elettrolitiċi tista' tinġibed, ara Fig.1.

2. Analiżi tal-Applikazzjoni

Il-kondensaturi DC-Link bħala filtri jeħtieġu disinji ta 'kurrent għoli u ta' kapaċità għolja.Eżempju huwa s-sistema prinċipali tas-sewqan bil-mutur ta 'vettura ġdida tal-enerġija kif imsemmi f'Fig.3.F'din l-applikazzjoni l-kapaċitatur għandu rwol ta 'diżakkoppjar u ċ-ċirkwit għandu kurrent operattiv għoli.Il-kapaċitatur tal-film DC-Link għandu l-vantaġġ li jiflaħ kurrenti operattivi kbar (Irms).Ħu 50 ~ 60kW parametri ġodda tal-vettura tal-enerġija bħala eżempju, il-parametri huma kif ġej: vultaġġ operattiv 330 Vdc, vultaġġ immewweġ 10Vrms, kurrent immewweġ 150Arms@10KHz.

Imbagħad il-kapaċità elettrika minima hija kkalkulata bħala:

Dan huwa faċli għall-implimentazzjoni għad-disinn tal-kapaċitatur tal-film.Jekk wieħed jassumi li jintużaw capacitors elettrolitiċi, jekk jitqies 20mA/μF, il-kapaċità minima tal-capacitors elettrolitiċi hija kkalkulata biex tilħaq il-parametri ta 'hawn fuq kif ġej:

Dan jeħtieġ kapaċitaturi elettrolitiċi multipli konnessi b'mod parallel biex tinkiseb din il-kapaċità.

F'applikazzjonijiet ta 'vultaġġ żejjed, bħal ferrovija ħafifa, xarabank elettriku, subway, eċċ. Meta wieħed iqis li dawn is-setgħat huma konnessi mal-pantografu tal-lokomottivi permezz tal-pantografu, il-kuntatt bejn il-pantografu u l-pantografu huwa intermittenti matul l-ivvjaġġar tat-trasport.Meta t-tnejn ma jkunux f'kuntatt, il-provvista tal-enerġija hija appoġġjata mill-kapaċitatur tal-linka DC-L, u meta l-kuntatt jiġi rrestawrat, jiġi ġġenerat il-vultaġġ żejjed.L-agħar każ huwa skarigu komplut mill-kapaċitatur DC-Link meta skonnettjat, fejn il-vultaġġ tal-iskarigu huwa ugwali għall-vultaġġ tal-pantografu, u meta l-kuntatt jiġi rrestawrat, il-vultaġġ żejjed li jirriżulta huwa kważi darbtejn il-valġġ operattiv nominali Un.Għal capacitors tal-film il-capacitor DC-Link jista 'jiġi mmaniġġjat mingħajr konsiderazzjoni addizzjonali.Jekk jintużaw capacitors elettrolitiċi, il-vultaġġ żejjed huwa 1.2Un.Ħu l-metro ta 'Shanghai bħala eżempju.Un=1500Vdc, għal capacitor elettrolitiku biex iqis il-vultaġġ huwa:

Imbagħad is-sitt capacitors 450V għandhom jiġu konnessi f'serje.Jekk id-disinn tal-kapaċitatur tal-film jintuża f'600Vdc sa 2000Vdc jew saħansitra 3000Vdc jinkiseb faċilment.Barra minn hekk, l-enerġija fil-każ ta 'ħatt sħiħ tal-kapaċitatur tifforma skarigu ta' ċirkwit qasir bejn iż-żewġ elettrodi, li tiġġenera kurrent kbir ta 'inrush permezz tal-kapaċitatur DC-Link, li ġeneralment ikun differenti għal capacitors elettrolitiċi biex jissodisfaw ir-rekwiżiti.

Barra minn hekk, meta mqabbla ma ' kapaċitaturi elettrolitiċi DC-Link kapaċitaturi tal-film jistgħu jiġu ddisinjati biex jiksbu ESR baxx ħafna (tipikament taħt 10mΩ, u saħansitra inqas <1mΩ) u awto-inductance LS (tipikament taħt 100nH, u f'xi każijiet taħt 10 jew 20nH) .Dan jippermetti li l-kapaċitatur tal-film DC-Link jiġi installat direttament fil-modulu IGBT meta jiġi applikat, li jippermetti li l-bus bar tiġi integrata fil-kapaċitatur tal-film DC-Link, u b'hekk telimina l-ħtieġa għal kapaċitatur tal-assorbitur IGBT dedikat meta tuża kapaċitaturi tal-film, iffrankar id-disinjatur ammont sinifikanti ta flus.Fig.2.u 3 juru l-ispeċifikazzjonijiet tekniċi ta ' wħud mill-prodotti C3A u C3B.

3. Konklużjoni

Fil-jiem bikrija, il-capacitors DC-Link kienu l-aktar capacitors elettrolitiċi minħabba kunsiderazzjonijiet ta 'spejjeż u daqs.

Madankollu, kapaċitaturi elettrolitiċi huma affettwati mill-vultaġġ u l-kapaċità li jifilħu l-kurrent (ESR ferm ogħla meta mqabbla ma 'capacitors tal-film), għalhekk huwa meħtieġ li jgħaqqdu diversi capacitors elettrolitiċi f'serje u parallel sabiex tinkiseb kapaċità kbira u jissodisfaw ir-rekwiżiti ta' użu ta 'vultaġġ għoli.Barra minn hekk, meta wieħed iqis il-volatilizzazzjoni tal-materjal tal-elettroliti, għandu jiġi sostitwit regolarment.Applikazzjonijiet ġodda ta 'enerġija ġeneralment jeħtieġu ħajja tal-prodott ta' 15-il sena, għalhekk għandu jiġi sostitwit 2 sa 3 darbiet matul dan il-perjodu.Għalhekk, hemm spiża konsiderevoli u inkonvenjent fis-servizz ta 'wara l-bejgħ tal-magna kollha.Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-kisi tal-metallizzazzjoni u t-teknoloġija tal-kapaċitatur tal-film, kien possibbli li jiġu prodotti kapaċitaturi tal-filtri DC b'kapaċità għolja b'vultaġġ minn 450V sa 1200V jew saħansitra ogħla b'film OPP ultra-rqiq (l-irqaq 2.7µm, anke 2.4µm) bl-użu teknoloġija ta 'vaporizzazzjoni tal-film tas-sigurtà.Min-naħa l-oħra, l-integrazzjoni ta 'capacitors DC-Link mal-bus bar tagħmel id-disinn tal-modulu tal-inverter aktar kompatt u tnaqqas ħafna l-inductance stray taċ-ċirkwit biex tottimizza ċ-ċirkwit.