Toepassingsanalyse van filmcondensatoren die elektrolytische condensatoren vervangen in DC-Link-condensatoren

Met de snelle ontwikkeling van de nieuwe energie -industrie is Power Conversion Technology op grote schaal toegepast op gebieden zoals windenergie, fotovoltaïsche stroomopwekking en nieuwe energievoertuigen. Als een belangrijk onderdeel in deze systemen hebben de prestaties van DC-Link-condensatoren direct invloed op de betrouwbaarheid en levensduur van het hele systeem. Traditioneel werden elektrolytische condensatoren op grote schaal gebruikt vanwege hun lagere kosten, maar hun beperkingen in hoogspannings-, hoogstroom- en lange-lifespan-scenario's zijn steeds duidelijker geworden. Filmcondensatoren daarentegen zijn, met hun superieure prestaties, opduiken als een ideaal alternatief.

Prestatievergelijking

Filmcondensatoren gebruiken gemetalliseerde depositie-technologie, waarbij een metalen laag wordt verdampt op een filmdiëlektricum om zelfherstellende eigenschappen te bereiken, defecten te isoleren en de betrouwbaarheid te verbeteren. Ze vertonen een hoge diëlektrische sterkte (tot 250 V/µm voor DC -filtering), kunnen de spanningsschommelingen tot tweemaal de nominale waarde weerstaan ​​en hebben een lage ESR (meestal onder de 10MΩ) en lage ESL, waardoor ze geschikt zijn voor hoge rimpelstroom (IRMS) en hoge DV/DT -applicaties. Bovendien zijn filmcondensatoren niet-gepolariseerd, tolerant voor omgekeerde spanning en bieden ze een levensduur van meer dan 15 jaar zonder frequente vervangingen.

Elektrolytische condensatoren vertrouwen op aluminiumoxide -diëlektrica en vloeibare elektrolyten. Hun diëlektrische sterkte is relatief laag (ongeveer 0,07 V/Å), met een maximale werkspanning die meestal beperkt is tot 450V. Hogere spanningen vereisen serieverbindingen, samen met extra weerstanden en diodes om spanning in evenwicht te brengen en omgekeerde afbraak te voorkomen. Hun hogere ESR -beperkingen rimpelstroomafhandeling (ongeveer 20 mA/µF), en de vluchtige elektrolyt verkort hun levensduur, waardoor regelmatig onderhoud in nieuwe energietoepassingen nodig is.

Applicaties voordelen

In nieuwe energievoertuigen moeten DC-Link-condensatoren bijvoorbeeld 330VDC werkspanning en 150arms rimpelstroom afhandelen. Filmcondensatoren voldoen moeiteloos aan deze vereisten, terwijl elektrolytische condensatoren meerdere parallelle eenheden vereisen, waardoor de systeemcomplexiteit en grootte toenemen. In overspanningsscenario's (bijv. Railtransit) kunnen filmcondensatoren onmiddellijke overspanningen van 2UN verdragen, terwijl elektrolytische condensatoren slechts 1,2UN tolereren, waarvoor meer series nodig zijn en de betrouwbaarheid verminderen.

Conclusie

Met vooruitgang in metallisatietechnologie en kostenreducties, vertonen filmcondensatoren aanzienlijke voordelen in hoogspanning, hoge rimpelstroom en lang-lifespan-toepassingen. Hun compacte ontwerpen (bijv. Geïntegreerde bussen) verminderen verder de verdwaalde inductantie en verbeteren de systeemefficiëntie. Dus in de nieuwe energiesector is het vervangen van elektrolytische condensatoren door filmcondensatoren een onomkeerbare trend geworden.