تجزیه و تحلیل کاربرد خازن های فیلم جایگزین خازن های الکترولیتی در خازن های لینک DC

با توسعه سریع صنعت انرژی جدید ، فناوری تبدیل برق به طور گسترده ای در زمینه هایی مانند انرژی باد ، تولید انرژی فتوولتائیک و وسایل نقلیه انرژی جدید به کار رفته است. به عنوان یک مؤلفه اصلی در این سیستم ها ، عملکرد خازن های لینک DC به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان و طول عمر کل سیستم تأثیر می گذارد. به طور سنتی ، از خازن های الکترولیتی به دلیل هزینه کمتری استفاده می شود ، اما محدودیت های آنها در سناریوهای با ولتاژ بالا ، با جریان بالا و طولانی مدت به طور فزاینده ای آشکار شده است. در مقابل ، خازن های فیلم ، با عملکرد برتر خود ، به عنوان یک گزینه جایگزین ایده آل ظاهر می شوند.

مقایسه عملکرد

خازن های فیلم از فناوری رسوب فلز استفاده می کنند ، جایی که یک لایه فلزی بر روی یک دی الکتریک فیلم تبخیر می شود تا به خصوصیات خود درمانی ، منزوی کردن نقص و افزایش قابلیت اطمینان بپردازد. آنها مقاومت دی الکتریک بالایی را نشان می دهند (حداکثر 250 ولت بر میکرومتر برای فیلتر DC) ، می توانند در برابر افزایش ولتاژ تا دو برابر مقدار رتبه بندی شده مقاومت کنند و دارای ESR کم (به طور معمول زیر 10mΩ) و ESL کم هستند و آنها را برای جریان بالا (IRM) و کاربردهای DV/DT بالا مناسب می کند. علاوه بر این ، خازن های فیلم غیر قطبی هستند ، تحمل ولتاژ معکوس دارند و طول عمر بیش از 15 سال را بدون تعویض مکرر ارائه می دهند.

خازن های الکترولیتی به دی الکتریک اکسید آلومینیوم و الکترولیتهای مایع متکی هستند. مقاومت دی الکتریک آنها نسبتاً کم است (حدود 0.07 ولت در Å) ، با حداکثر ولتاژ کار به طور معمول به 450 ولت محدود می شود. ولتاژهای بالاتر برای تعادل ولتاژ و جلوگیری از تجزیه معکوس به اتصالات سری ، همراه با مقاومت های اضافی و دیودها نیاز دارند. ESR بالاتر آنها محدودیت جریان جریان (حدود 20 میلی آمپر در میکرومتر) را محدود می کند ، و الکترولیت فرار طول عمر آنها را کوتاه می کند و نیاز به نگهداری منظم در کاربردهای انرژی جدید دارد.

مزایای استفاده

به عنوان مثال ، در وسایل نقلیه انرژی جدید ، خازن های DC-Link باید ولتاژ کار 330VDC و جریان 150ARMS را برطرف کنند. خازن های فیلم با زحمت این الزامات را برآورده می کنند ، در حالی که خازن های الکترولیتی به چندین واحد موازی نیاز دارند و پیچیدگی و اندازه سیستم را افزایش می دهند. در سناریوهای ولتاژ (به عنوان مثال ، ترانزیت ریلی) ، خازن های فیلم می توانند ولتاژ فوری 2UN را تحمل کنند ، در حالی که خازن های الکترولیتی فقط 1.2 دور را تحمل می کنند ، به واحدهای سری بیشتری نیاز دارند و قابلیت اطمینان را کاهش می دهند.

پایان

با پیشرفت در فن آوری فلز سازی و کاهش هزینه ، خازن های فیلم مزایای قابل توجهی را در ولتاژ بالا ، جریان زیاد موج دار و برنامه های طولانی بلند نشان می دهند. طرح های جمع و جور آنها (به عنوان مثال ، اتوبوس های یکپارچه) باعث کاهش بیشتر القای ولگرد و بهبود کارایی سیستم می شوند. بنابراین ، در بخش انرژی جدید ، جایگزین خازن های الکترولیتی با خازن های فیلم به یک روند برگشت ناپذیر تبدیل شده است. $ $