Sta settimana analizzeremu l'usu di condensatori à film invece di condensatori elettrolitici in i condensatori DC-link. Questu articulu serà divisu in duie parti.

Cù u sviluppu di a nova industria energetica, a tecnulugia di corrente variabile hè cumunamente aduprata in cunsequenza, è i condensatori DC-Link sò particularmente impurtanti cum'è unu di i dispositivi chjave per a selezzione. I condensatori DC-Link in i filtri DC generalmente richiedenu una grande capacità, un processu di corrente alta è alta tensione, ecc. Paragunendu e caratteristiche di i condensatori à film è di i condensatori elettrolitici è analizendu l'applicazioni cunnesse, questu articulu cunclude chì in i disinni di circuiti chì richiedenu alta tensione di funziunamentu, alta corrente di ripple (Irms), requisiti di sovratensione, inversione di tensione, alta corrente di spunta (dV/dt) è longa durata. Cù u sviluppu di a tecnulugia di deposizione di vapore metallizatu è di a tecnulugia di condensatori à film, i condensatori à film diventeranu una tendenza per i designer per rimpiazzà i condensatori elettrolitici in termini di prestazioni è prezzu in u futuru.

Cù l'introduzione di nuove pulitiche relative à l'energia è u sviluppu di una nova industria energetica in diversi paesi, u sviluppu di l'industrie cunnesse in questu campu hà purtatu nuove opportunità. È i condensatori, cum'è una industria essenziale di prudutti cunnessi à monte, anu ancu guadagnatu nuove opportunità di sviluppu. In e nuove energie è i veiculi à energia nova, i condensatori sò cumpunenti chjave in u cuntrollu di l'energia, a gestione di l'energia, l'inverter di putenza è i sistemi di cunversione DC-AC chì determinanu a vita di u convertitore. Tuttavia, in l'inverter, a putenza DC hè aduprata cum'è fonte di alimentazione d'ingressu, chì hè cunnessa à l'inverter per mezu di un bus DC, chì hè chjamatu DC-Link o supportu DC. Siccomu l'inverter riceve currenti d'impulsu RMS elevati è di piccu da u DC-Link, genera una alta tensione d'impulsu nantu à u DC-Link, rendendu difficiule per l'inverter di resiste. Dunque, u condensatore DC-Link hè necessariu per assorbe a corrente d'impulsu alta da u DC-Link è impedisce chì a fluttuazione di l'alta tensione d'impulsu di l'inverter sia in u range accettabile; da l'altra parte, impedisce ancu chì l'inverter sianu affettati da u sovraccaricu di tensione è a sovratensione transitoria nantu à u DC-Link.

U schema di l'usu di i condensatori DC-Link in e nuove energie (cumprese a generazione di energia eolica è a generazione di energia fotovoltaica) è i sistemi di trasmissione di motori di veiculi à energia nova sò mostrati in e Figure 1 è 2.

A Figura 1 mostra a topologia di u circuitu di u convertitore di energia eolica, induve C1 hè DC-Link (generalmente integratu à u modulu), C2 hè l'assorbimentu IGBT, C3 hè u filtraggio LC (latu di a rete) è C4 u filtraggio DV/DT di u latu di u rotore. A Figura 2 mostra a tecnulugia di u circuitu di u convertitore di energia fotovoltaica, induve C1 hè u filtraggio DC, C2 hè u filtraggio EMI, C4 hè DC-Link, C6 hè u filtraggio LC (latu di a rete), C3 hè u filtraggio DC è C5 hè l'assorbimentu IPM/IGBT. A Figura 3 mostra u sistema di azionamentu di u mutore principale in u novu sistema di veiculi energetichi, induve C3 hè DC-Link è C4 hè u condensatore d'assorbimentu IGBT.

In l'applicazioni energetiche nove sopra menzionate, i condensatori DC-Link, cum'è dispositivu chjave, sò richiesti per una alta affidabilità è una longa durata di vita in i sistemi di generazione di energia eolica, i sistemi di generazione di energia fotovoltaica è i sistemi di veiculi energetici novi, dunque a so scelta hè particularmente impurtante. Quì sottu hè una paragone di e caratteristiche di i condensatori à film è di i condensatori elettrolitici è a so analisi in l'applicazione di i condensatori DC-Link.

1. Cunfrontu di e caratteristiche

1.1 Condensatori à film

U principiu di a tecnulugia di metallizazione di u film hè prima introduttu: un stratu di metallu abbastanza finu hè vaporizatu nantu à a superficia di u film sottile. In presenza di un difettu in u mediu, u stratu hè capace di evaporà è cusì isolà u puntu difettu per a prutezzione, un fenomenu cunnisciutu cum'è autoguarigione.

A figura 4 mostra u principiu di u rivestimentu di metallizazione, induve u film sottile hè pretrattatu (corona o altrimenti) prima di a vaporizazione in modu chì e molecule metalliche possinu aderisce. U metallu hè evaporatu dissolvendu à alta temperatura sottu vacuum (1400 ℃ à 1600 ℃ per l'aluminiu è 400 ℃ à 600 ℃ per u zincu), è u vapore metallicu si condensa nantu à a superficia di u film quandu incontra u film raffreddatu (temperatura di raffreddamentu di u film -25 ℃ à -35 ℃), furmendu cusì un rivestimentu metallicu. U sviluppu di a tecnulugia di metallizazione hà migliuratu a resistenza dielettrica di u dielettricu di u film per unità di spessore, è u disignu di condensatore per l'applicazione di impulsi o scarica di tecnulugia secca pò ghjunghje à 500 V / µm, è u disignu di condensatore per l'applicazione di filtru DC pò ghjunghje à 250 V / µm. U condensatore DC-Link appartene à quest'ultima, è secondu IEC61071 per l'applicazione di l'elettronica di putenza, u condensatore pò resiste à scosse di tensione più severe, è pò ghjunghje à 2 volte a tensione nominale.

Dunque, l'utente hà solu bisognu di cunsiderà a tensione nominale di funziunamentu necessaria per u so cuncepimentu. I condensatori à film metallizatu anu un ESR bassu, chì li permette di suppurtà currenti di ripple più grandi; l'ESL più bassu risponde à i requisiti di cuncepimentu di bassa induttanza di l'inverter è riduce l'effettu di oscillazione à e frequenze di commutazione.

A qualità di u film dielettricu, a qualità di u rivestimentu di metallizazione, u cuncepimentu di u condensatore è u prucessu di fabricazione determinanu e caratteristiche di autoguarigione di i condensatori metallizzati. U film dielettricu utilizatu per i condensatori DC-Link fabbricati hè principalmente film OPP.

U cuntenutu di u capitulu 1.2 serà publicatu in l'articulu di a settimana prossima.