DC- 링크 커패시터에서 전해 커패시터를 대체하는 필름 커패시터의 적용 분석

새로운 에너지 산업의 급속한 발전으로 인해 풍력 발전, 태양 광 발전 및 새로운 에너지 차량과 같은 분야에 전력 변환 기술이 널리 적용되었습니다. 이러한 시스템의 핵심 구성 요소로서 DC-Link 커패시터의 성능은 전체 시스템의 신뢰성과 수명에 직접 영향을 미칩니다. 전통적으로 전해 커패시터는 저렴한 비용으로 인해 널리 사용되었지만 고전압, 고전류 및 장기적 시나리오의 한계는 점점 더 명백 해지고 있습니다. 대조적으로, 우수한 성능을 가진 필름 커패시터는 이상적인 대안으로 떠오르고 있습니다.

성능 비교

필름 커패시터는 금속 층이 필름 유전체에 기화되어자가 치유 특성을 달성하고, 결함을 분리하고 신뢰성을 향상시키는 금속 층이 기화 된 금속화 된 증착 기술을 이용합니다. 그들은 높은 유전력 (DC 필터링의 경우 최대 250V/µm)을 나타내고, 정격 값의 두 배까지 전압 서지를 견딜 수 있으며, 낮은 ESR (일반적으로 10MΩ 미만)과 낮은 ESL을 특징으로하여 높은 리플 전류 (IRM) 및 높은 DV/DT 응용 분야에 적합합니다. 또한, 필름 커패시터는 분극되지 않은, 역전 전압의 내성이며, 자주 교체하지 않고 15 년을 초과하는 수명을 제공합니다.

전해 커패시터는 산화 알루미늄 유전체 및 액체 전해질에 의존합니다. 이들의 유전성 강도는 상대적으로 낮으며 (약 0.07V/Å), 최대 작동 전압은 일반적으로 450V로 제한됩니다. 전압이 높을수록 추가 저항 및 다이오드와 함께 일련의 연결이 필요합니다. 그들의 높은 ESR은 리플 전류 처리 (약 20mA/µF)를 제한하고 휘발성 전해질은 수명을 단축시켜 새로운 에너지 응용 분야에서 정기적 인 유지 보수가 필요합니다.

응용 프로그램 장점

예를 들어, 새로운 에너지 차량에서 DC-Link 커패시터는 330VDC 작동 전압과 150arms 리플 전류를 처리해야합니다. 필름 커패시터는 이러한 요구 사항을 쉽게 충족시키는 반면 전해 커패시터에는 여러 병렬 장치가 필요하므로 시스템 복잡성과 크기가 증가합니다. 과전압 시나리오 (예 : 철도 교통)에서 필름 커패시터는 2UN의 순간 과전압을 견딜 수있는 반면, 전해 커패시터는 1.2UN 만 견딜 수 있으므로 더 많은 직렬 장치가 필요하고 신뢰성을 줄입니다.

결론

금속화 기술 및 비용 감소의 발전으로 필름 커패시터는 고전압, 고급 전류 및 장기 임시 응용 분야에서 상당한 이점을 보여줍니다. 소형 설계 (예 : 통합 버스 바)는 길 잃은 인덕턴스를 더욱 줄이고 시스템 효율을 향상시킵니다. 따라서 새로운 에너지 부문에서 전해 커패시터를 필름 커패시터로 대체하는 것은 돌이킬 수없는 추세가되었습니다.