Analyse des applications des condensateurs de film remplaçant les condensateurs électrolytiques dans les condensateurs de liaison DC

Avec le développement rapide de la nouvelle industrie de l'énergie, la technologie de conversion de puissance a été largement appliquée dans des domaines tels que l'énergie éolienne, la production d'énergie photovoltaïque et les nouveaux véhicules énergétiques. En tant que composant clé de ces systèmes, les performances des condensateurs à courant continu ont un impact directement sur la fiabilité et la durée de vie de l'ensemble du système. Traditionnellement, les condensateurs électrolytiques étaient largement utilisés en raison de leur coût inférieur, mais leurs limitations de scénarios à haute tension, à courant élevé et à longue durée de vie sont devenues de plus en plus apparentes. En revanche, les condensateurs cinématographiques, avec leur performance supérieure, émergent comme une alternative idéale.

Comparaison des performances

Les condensateurs du film utilisent la technologie de dépôt métallisé, où une couche métallique est vaporisée sur un diélectrique cinématographique pour atteindre les propriétés d'auto-guérison, isoler les défauts et améliorer la fiabilité. Ils présentent une résistance diélectrique élevée (jusqu'à 250 V / µm pour le filtrage CC), peuvent résister à la tension jusqu'à deux fois la valeur nominale, et comportent un ESR faible (généralement inférieur à 10mΩ) et un ESL faible, ce qui les rend adaptés à un courant d'ondulation élevé (IRMS) et à des applications DV / DT élevées. De plus, les condensateurs de film sont non polarisés, tolérants de la tension inverse et offrent une durée de vie supérieure à 15 ans sans remplacements fréquents.

Les condensateurs électrolytiques reposent sur des diélectriques d'oxyde d'aluminium et des électrolytes liquides. Leur résistance diélectrique est relativement faible (environ 0,07 V / Å), avec une tension de travail maximale généralement limitée à 450 V. Des tensions plus élevées nécessitent des connexions en série, ainsi que des résistances et des diodes supplémentaires pour équilibrer la tension et empêcher la dégradation inversée. Leur ESR plus élevé limite la manipulation du courant d'ondulation (environ 20 mA / µF), et l'électrolyte volatil raccourcit leur durée de vie, nécessitant une maintenance régulière dans de nouvelles applications énergétiques.

Avantages d'application

Dans de nouveaux véhicules énergétiques, par exemple, les condensateurs de liaison DC doivent gérer la tension de travail 330VDC et le courant d'ondulation de 150 bras. Les condensateurs de film répondent à ces exigences sans effort, tandis que les condensateurs électrolytiques nécessitent plusieurs unités parallèles, augmentant la complexité et la taille du système. Dans les scénarios de surtension (par exemple, le transport ferroviaire), les condensateurs de film peuvent supporter des surtensions instantanées de 2UN, tandis que les condensateurs électrolytiques ne tolèrent que 1,2 neuf, nécessitant plus d'unités de série et réduisant la fiabilité.

Conclusion

Avec les progrès de la technologie de métallisation et des réductions de coûts, les condensateurs de films démontrent des avantages importants dans les applications à haute tension, à courant d'ondulation élevé et à longue durée. Leurs conceptions compactes (par exemple, les barres intégrées) réduisent encore l'inductance errante et améliorent l'efficacité du système. Ainsi, dans le nouveau secteur de l'énergie, le remplacement des condensateurs électrolytiques par des condensateurs de film est devenu une tendance irréversible.