Այս շաբաթ մենք վերլուծելու ենք թաղանթային կոնդենսատորների օգտագործումը էլեկտրոլիտային կոնդենսատորների փոխարեն DC-link կոնդենսատորներում: Այս հոդվածը կբաժանվի երկու մասի:

Նոր էներգետիկ արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ, փոփոխական հոսանքի տեխնոլոգիան լայնորեն օգտագործվում է համապատասխանաբար, և DC-Link կոնդենսատորները հատկապես կարևոր են որպես ընտրության հիմնական սարքերից մեկը: DC-Link կոնդենսատորները DC-Link կոնդենսատորներում սովորաբար պահանջում են մեծ հզորություն, բարձր հոսանքի մշակում և բարձր լարում և այլն: Թաղանթային կոնդենսատորների և էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների բնութագրերը համեմատելով և դրանց հետ կապված կիրառությունները վերլուծելով՝ այս հոդվածը եզրակացնում է, որ բարձր աշխատանքային լարում, բարձր ալիքային հոսանք (Irms), գերլարման պահանջներ, լարման հակադարձում, բարձր ներհոսքային հոսանք (dV/dt) և երկար ծառայության ժամկետ պահանջող սխեմաների նախագծման մեջ: Մետաղացված գոլորշու նստեցման տեխնոլոգիայի և թաղանթային կոնդենսատորների տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ, թաղանթային կոնդենսատորները կդառնան նախագծողների համար միտում՝ ապագայում էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորները փոխարինելու համար՝ կատարողականի և գնի առումով:

Տարբեր երկրներում էներգետիկայի հետ կապված նոր քաղաքականության ներդրման և նոր էներգետիկ արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ, այս ոլորտում հարակից արդյունաբերությունների զարգացումը նոր հնարավորություններ է ստեղծել: Եվ կոնդենսատորները, որպես վերին հոսանքի հարակից արտադրանքի էական արդյունաբերություն, նույնպես նոր զարգացման հնարավորություններ են ստացել: Նոր էներգիայի և նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցներում կոնդենսատորները էներգիայի կառավարման, հզորության կառավարման, հզորության ինվերտորի և DC-AC փոխակերպման համակարգերի հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք որոշում են փոխարկիչի կյանքի տևողությունը: Այնուամենայնիվ, ինվերտորում որպես մուտքային էներգիայի աղբյուր օգտագործվում է DC հոսանք, որը միացված է ինվերտորին DC-Link կամ DC աջակցություն կոչվող DC լարման միջոցով: Քանի որ ինվերտորը DC-Link-ից ստանում է բարձր RMS և գագաթնակետային իմպուլսային հոսանքներ, այն DC-Link-ի վրա առաջացնում է բարձր իմպուլսային լարում, ինչը դժվարացնում է ինվերտորի համար դիմադրողականությունը: Հետևաբար, DC-Link կոնդենսատորը անհրաժեշտ է DC-Link-ից եկող բարձր իմպուլսային հոսանքը կլանելու և ինվերտորի բարձր իմպուլսային լարման տատանումները ընդունելի սահմաններում կանխելու համար. մյուս կողմից, այն նաև կանխում է ինվերտորների վրա DC-Link-ի լարման գերբեռնվածության և անցումային գերլարման ազդեցությունը:

Նոր էներգիայի (ներառյալ քամու էներգիայի և ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությունը) և նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցների շարժիչային շարժիչային համակարգերում DC-Link կոնդենսատորների օգտագործման սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է նկարներ 1-ում և 2-ում:

Նկար 1-ը ցույց է տալիս քամու էներգիայի փոխարկիչի սխեմայի տոպոլոգիան, որտեղ C1-ը DC-Link-ն է (սովորաբար ինտեգրված է մոդուլին), C2-ը՝ IGBT կլանումը, C3-ը՝ LC ֆիլտրացումը (ցանցային կողմը), և C4-ը՝ ռոտորի կողմը՝ DV/DT ֆիլտրացումը: Նկար 2-ը ցույց է տալիս ֆոտովոլտային էներգիայի փոխարկիչի սխեմայի տեխնոլոգիան, որտեղ C1-ը DC ֆիլտրացումն է, C2-ը՝ EMI ֆիլտրացումը, C4-ը՝ DC-Link-ը, C6-ը՝ LC ֆիլտրացումը (ցանցային կողմը), C3-ը՝ DC ֆիլտրացումը, և C5-ը՝ IPM/IGBT կլանումը: Նկար 3-ը ցույց է տալիս նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների համակարգի գլխավոր շարժիչի փոխանցման համակարգը, որտեղ C3-ը DC-Link-ն է, իսկ C4-ը՝ IGBT կլանման կոնդենսատորը:

Վերոնշյալ նոր էներգետիկ կիրառություններում, DC-Link կոնդենսատորները, որպես հիմնական սարք, անհրաժեշտ են բարձր հուսալիության և երկարակեցության համար քամու էներգիայի արտադրության համակարգերում, ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության համակարգերում և նոր էներգետիկ տրանսպորտային համակարգերում, ուստի դրանց ընտրությունը հատկապես կարևոր է: Ստորև ներկայացված է թաղանթային կոնդենսատորների և էլեկտրոլիտային կոնդենսատորների բնութագրերի համեմատությունը և դրանց վերլուծությունը DC-Link կոնդենսատորների կիրառման մեջ:

1. Հատկանիշների համեմատություն

1.1 Ֆիլմային կոնդենսատորներ

Առաջին անգամ ներկայացվում է թաղանթային մետաղացման տեխնոլոգիայի սկզբունքը. բարակ թաղանթային միջավայրի մակերեսին գոլորշիանում է մետաղի բավականաչափ բարակ շերտ: Միջավայրում արատի առկայության դեպքում շերտը կարողանում է գոլորշիանալ և այդպիսով մեկուսացնել արատավոր տեղը պաշտպանության համար, այս երևույթը հայտնի է որպես ինքնաբուժում:

Նկար 4-ը ցույց է տալիս մետաղացման ծածկույթի սկզբունքը, որտեղ բարակ թաղանթային միջավայրը նախապես մշակվում է (կամ պսակվում է) գոլորշիացումից առաջ, որպեսզի մետաղական մոլեկուլները կարողանան կպչել դրան: Մետաղը գոլորշիանում է՝ լուծվելով բարձր ջերմաստիճանում վակուումի տակ (1400℃-ից մինչև 1600℃ ալյումինի համար և 400℃-ից մինչև 600℃ ցինկի համար), և մետաղական գոլորշին խտանում է թաղանթի մակերեսին, երբ այն հանդիպում է սառեցված թաղանթին (թաղանթի սառեցման ջերմաստիճան -25℃-ից մինչև -35℃), այդպիսով առաջացնելով մետաղական ծածկույթ: Մետաղացման տեխնոլոգիայի զարգացումը բարելավել է թաղանթի դիէլեկտրիկի դիէլեկտրիկ ամրությունը մեկ միավոր հաստության համար, և չոր տեխնոլոգիայի իմպուլսային կամ պարպման կիրառման համար նախատեսված կոնդենսատորի նախագծումը կարող է հասնել 500 Վ/մկմ, իսկ DC ֆիլտրի կիրառման համար նախատեսված կոնդենսատորի նախագծումը կարող է հասնել 250 Վ/մկմ: DC-Link կոնդենսատորը պատկանում է վերջիններիս թվին, և ըստ IEC61071-ի՝ հզորության էլեկտրոնիկայի կիրառման համար նախատեսված կոնդենսատորը կարող է դիմակայել ավելի ուժեղ լարման ցնցումների և կարող է հասնել անվանական լարման 2 անգամ բարձրացման:

Հետևաբար, օգտագործողը պետք է հաշվի առնի միայն իրենց նախագծման համար անհրաժեշտ անվանական աշխատանքային լարումը: Մետաղացված թաղանթային կոնդենսատորներն ունեն ցածր ESR, ինչը թույլ է տալիս նրանց դիմակայել ավելի մեծ ալիքային հոսանքներին. ցածր ESL-ը բավարարում է ինվերտորների ցածր ինդուկտիվության նախագծման պահանջները և նվազեցնում է տատանումների ազդեցությունը անջատման հաճախականություններում:

Թաղանթային դիէլեկտրիկի որակը, մետաղացման ծածկույթի որակը, կոնդենսատորի նախագծումը և արտադրական գործընթացը որոշում են մետաղացված կոնդենսատորների ինքնաբուժման բնութագրերը: Արտադրվող DC-Link կոնդենսատորների համար օգտագործվող թաղանթային դիէլեկտրիկը հիմնականում OPP թաղանթ է:

Գլուխ 1.2-ի բովանդակությունը կհրապարակվի հաջորդ շաբաթվա հոդվածում։