Bu həftə DC bağlantılı kondensatorlarda elektrolitik kondensatorlar əvəzinə film kondensatorlarının istifadəsini təhlil edəcəyik. Bu məqalə iki hissəyə bölünəcək.

Yeni enerji sənayesinin inkişafı ilə dəyişkən cərəyan texnologiyası da geniş istifadə olunur və DC-Link kondensatorları seçim üçün əsas cihazlardan biri kimi xüsusilə vacibdir. DC filtrlərindəki DC-Link kondensatorları ümumiyyətlə böyük tutum, yüksək cərəyan emalı və yüksək gərginlik və s. tələb edir. Film kondensatorlarının və elektrolitik kondensatorların xüsusiyyətlərini müqayisə edərək və əlaqəli tətbiqləri təhlil edərək, bu məqalədə yüksək işləmə gərginliyi, yüksək dalğalanma cərəyanı (IRMS), həddindən artıq gərginlik tələbləri, gərginliyin geri çevrilməsi, yüksək giriş cərəyanı (dV/dt) və uzun ömür tələb edən dövrə dizaynlarında belə bir nəticəyə gəlinir. Metallaşdırılmış buxar çökmə texnologiyasının və film kondensator texnologiyasının inkişafı ilə film kondensatorları gələcəkdə performans və qiymət baxımından elektrolitik kondensatorları əvəz etmək üçün dizaynerlər üçün bir trendə çevriləcəkdir.

Müxtəlif ölkələrdə yeni enerji ilə bağlı siyasətlərin tətbiqi və yeni enerji sənayesinin inkişafı ilə bu sahədə əlaqəli sənaye sahələrinin inkişafı yeni imkanlar yaratmışdır. Kondensatorlar, əsas yuxarı axınla əlaqəli məhsul sənayesi kimi, yeni inkişaf imkanları da qazanmışdır. Yeni enerji və yeni enerji nəqliyyat vasitələrində kondansatörlər enerji nəzarəti, enerji idarəetməsi, güc inverteri və çeviricinin ömrünü müəyyən edən DC-AC çevirmə sistemlərində əsas komponentlərdir. Lakin, invertorda DC gücü giriş enerji mənbəyi kimi istifadə olunur və bu, invertora DC-Link və ya DC dəstəyi adlanan DC şini vasitəsilə qoşulur. İnvertor DC-Link-dən yüksək RMS və pik impuls cərəyanları aldığı üçün DC-Link-də yüksək impuls gərginliyi yaradır və bu da invertorun müqavimət göstərməsini çətinləşdirir. Buna görə də, DC-Link kondensatoru DC-Link-dən yüksək impuls cərəyanını udmaq və invertorun yüksək impuls gərginlik dalğalanmasının məqbul diapazonda olmasının qarşısını almaq üçün lazımdır; digər tərəfdən, bu, həmçinin invertorların DC-Link-də gərginliyin həddindən artıq artması və keçici həddindən artıq gərginliyin təsirinə məruz qalmasının qarşısını alır.

Yeni enerji (külək enerjisi istehsalı və fotovoltaik enerji istehsalı daxil olmaqla) və yeni enerjili nəqliyyat vasitələrinin mühərrik idarəetmə sistemlərində DC-Link kondensatorlarının istifadəsinin sxematik diaqramı Şəkil 1 və 2-də göstərilmişdir.

Şəkil 1-də külək enerjisi çevirici dövrə topologiyası göstərilir, burada C1 DC-Link (ümumiyyətlə modula inteqrasiya olunmuşdur), C2 IGBT udma, C3 LC filtrasiyası (xalis tərəf) və C4 rotor tərəfindəki DV/DT filtrasiyasıdır. Şəkil 2-də C1 DC filtrasiyası, C2 EMI filtrasiyası, C4 DC-Link, C6 LC filtrasiyası (şəbəkə tərəfi), C3 DC filtrasiyası və C5 IPM/IGBT udması olduğu PV güc çevirici dövrə texnologiyası göstərilir. Şəkil 3-də yeni enerji avtomobili sistemindəki əsas mühərrik idarəetmə sistemi göstərilir, burada C3 DC-Link və C4 IGBT udma kondensatorudur.

Yuxarıda qeyd olunan yeni enerji tətbiqlərində, əsas cihaz kimi DC-Link kondensatorları külək enerjisi istehsal sistemlərində, fotovoltaik enerji istehsal sistemlərində və yeni enerji nəqliyyat vasitələri sistemlərində yüksək etibarlılıq və uzun ömür üçün tələb olunur, buna görə də onların seçimi xüsusilə vacibdir. Aşağıda film kondensatorlarının və elektrolitik kondensatorların xüsusiyyətlərinin müqayisəsi və onların DC-Link kondensator tətbiqində təhlili verilmişdir.

1. Xüsusiyyət müqayisəsi

1.1 Film kondensatorları

Film metallaşdırma texnologiyası prinsipi ilk dəfə təqdim olunur: nazik film mühitinin səthində kifayət qədər nazik metal təbəqəsi buxarlanır. Mühitdə qüsur olduqda, təbəqə buxarlanmağa və beləliklə, özünü bərpa etmə kimi tanınan qüsurlu nöqtəni qoruma üçün təcrid etməyə qadirdir.

Şəkil 4, metal molekullarının yapışa bilməsi üçün nazik təbəqə mühitinin buxarlanmadan əvvəl əvvəlcədən işlənməsi (korona və ya əks halda) ilə metallaşma örtüyünün prinsipini göstərir. Metal, vakuum altında yüksək temperaturda (alüminium üçün 1400℃-dən 1600℃-ə və sink üçün 400℃-dən 600℃-ə qədər) həll olunmaqla buxarlanır və metal buxarı soyudulmuş təbəqə ilə qarşılaşdıqda (filmin soyutma temperaturu -25℃-dən -35℃-ə qədər) təbəqənin səthində kondensasiya olunur və beləliklə, metal örtük əmələ gətirir. Metallaşma texnologiyasının inkişafı təbəqə dielektrikinin vahid qalınlığa düşən dielektrik möhkəmliyini artırdı və quru texnologiyanın impuls və ya boşaltma tətbiqi üçün kondensatorun dizaynı 500V/µm-ə, DC filtr tətbiqi üçün kondensatorun dizaynı isə 250V/µm-ə çata bilər. DC-Link kondensatoru sonuncuya aiddir və IEC61071-ə görə, güc elektronikası tətbiqi üçün kondensator daha ağır gərginlik şokuna davam gətirə bilər və nominal gərginliyin 2 qatına çata bilər.

Buna görə də, istifadəçi yalnız dizaynı üçün tələb olunan nominal işləmə gərginliyini nəzərə almalıdır. Metallaşdırılmış film kondensatorları aşağı ESR-ə malikdir ki, bu da onların daha böyük dalğalanma cərəyanlarına davam gətirməsinə imkan verir; aşağı ESL invertorların aşağı induktivlik dizayn tələblərinə cavab verir və keçid tezliklərində salınım effektini azaldır.

Film dielektrikinin keyfiyyəti, metalizasiya örtüyünün keyfiyyəti, kondensatorun dizaynı və istehsal prosesi metalizasiya olunmuş kondensatorların öz-özünə bərpa xüsusiyyətlərini müəyyən edir. İstehsal edilən DC-Link kondensatorları üçün istifadə olunan film dielektriki əsasən OPP filmidir.

1.2-ci fəslin məzmunu gələn həftənin məqaləsində dərc olunacaq.