Karong semanaha nagpadayon kami sa artikulo sa miaging semana.

1.2 Electrolytic capacitors

Ang dielectric nga gigamit sa electrolytic capacitors mao ang aluminum oxide nga naporma pinaagi sa corrosion sa aluminum, nga adunay dielectric constant nga 8 ngadto sa 8.5 ug usa ka working dielectric nga kusog nga mga 0.07V/A (1µm=10000A).Bisan pa, dili mahimo nga makab-ot ang ingon nga gibag-on.Ang gibag-on sa aluminum layer makapakunhod sa kapasidad nga hinungdan (specific capacitance) sa electrolytic capacitors tungod kay ang aluminum foil kinahanglang makulit aron maporma ang aluminum oxide nga pelikula aron makakuha og maayo nga mga kinaiya sa pagtipig sa enerhiya, ug ang ibabaw magporma og daghang dili patas nga mga ibabaw.Sa laing bahin, ang resistivity sa electrolyte mao ang 150Ωcm alang sa ubos nga boltahe ug 5kΩcm alang sa taas nga boltahe (500V).Ang mas taas nga resistivity sa electrolyte naglimite sa RMS nga kasamtangan nga ang electrolytic capacitor makasugakod, kasagaran sa 20mA/µF.

Tungod niini nga mga hinungdan ang mga electrolytic capacitor gidisenyo alang sa labing taas nga boltahe sa 450V nga kasagaran (pipila ka indibidwal nga mga tiggama nagdesinyo alang sa 600V).Busa, aron makakuha og mas taas nga mga boltahe kinahanglan nga makab-ot kini pinaagi sa pagkonektar sa mga capacitor sa serye.Bisan pa, tungod sa kalainan sa pagsukol sa insulasyon sa matag electrolytic capacitor, ang usa ka resistor kinahanglan nga konektado sa matag kapasitor aron mabalanse ang boltahe sa matag serye nga konektado nga kapasitor.Dugang pa, ang mga electrolytic capacitor mga polarized nga mga himan, ug kung ang gipadapat nga reverse boltahe molapas sa 1.5 ka beses nga Un, usa ka electrochemic nga reaksyon ang mahitabo.Kung ang gigamit nga reverse boltahe igo na ang gitas-on, ang kapasitor mogawas.Aron malikayan kini nga panghitabo, ang usa ka diode kinahanglan nga konektado sunod sa matag kapasitor kung kini gigamit.Gawas pa, ang pagsukol sa boltahe sa pagdagsang sa mga electrolytic capacitor sa kasagaran 1.15 ka beses nga Un, ug ang mga maayo mahimong makaabut sa 1.2 ka beses nga Un.Mao nga kinahanglan nga tagdon sa mga tigdesinyo dili lamang ang steady-state nga boltahe sa pagtrabaho apan usab ang pagdagsang boltahe kung gamiton kini.Sa katingbanan, ang mosunod nga lamesa sa pagtandi tali sa mga capacitor sa pelikula ug mga electrolytic capacitor mahimong makuha, tan-awa ang Fig.1.

2. Pagtuki sa Aplikasyon

Ang mga kapasitor sa DC-Link ingon mga pagsala nanginahanglan taas nga mga disenyo sa karon ug taas nga kapasidad.Usa ka pananglitan mao ang nag-unang sistema sa pagmaneho sa motor sa usa ka bag-ong salakyanan sa enerhiya sama sa gihisgutan sa Fig.3.Sa kini nga aplikasyon ang kapasitor nagdula usa ka papel sa pag-decoupling ug ang sirkito adunay taas nga karon nga operasyon.Ang pelikula nga DC-Link capacitor adunay bentaha nga makasugakod sa dagkong mga sulog sa operasyon (Irms).Dad-a ang 50 ~ 60kW bag-ong enerhiya nga mga parameter sa sakyanan isip usa ka pananglitan, ang mga parameter mao ang mosunod: operating boltahe 330 Vdc, ripple boltahe 10Vrms, ripple kasamtangan 150Arms@10KHz.

Dayon ang minimum nga kapasidad sa elektrisidad gikalkulo ingon:

Kini dali nga ipatuman alang sa disenyo sa kapasitor sa pelikula.Sa pag-ingon nga gigamit ang mga electrolytic capacitor, kung gikonsiderar ang 20mA / μF, ang minimum nga kapasidad sa mga electrolytic capacitor gikalkulo aron matubag ang mga parameter sa ibabaw sama sa mosunod:

Nagkinahanglan kini og daghang mga electrolytic capacitor nga managsama nga konektado aron makuha kini nga kapasidad.

Sa sobra nga boltahe nga mga aplikasyon, sama sa light rail, electric bus, subway, ug uban pa. Gikonsiderar nga kini nga mga gahum konektado sa lokomotibo nga pantograph pinaagi sa pantograph, ang kontak tali sa pantograph ug pantograp kanunay nga wala’y hunong sa pagbiyahe sa transportasyon.Kung ang duha wala magkontak, ang suplay sa kuryente gisuportahan sa DC-L ink capacitor, ug kung ang kontak mapasig-uli, ang sobra nga boltahe namugna.Ang pinakagrabe nga kaso mao ang usa ka bug-os nga discharge sa DC-Link capacitor sa diha nga disconnected, diin ang discharge boltahe mao ang katumbas sa pantograph boltahe, ug sa diha nga kontak gipahiuli, ang resulta sa over-boltahe mao ang hapit duha ka beses sa rated operating Un.Alang sa mga capacitor sa pelikula ang kapasitor sa DC-Link mahimong madumala nga wala’y dugang nga konsiderasyon.Kung gigamit ang mga electrolytic capacitor, ang sobra nga boltahe mao ang 1.2Un.Himoa nga pananglitan ang Shanghai metro.Un=1500Vdc, para sa electrolytic capacitor nga ikonsiderar ang boltahe mao ang:

Unya ang unom ka 450V capacitors kinahanglan nga konektado sa serye.Kung ang disenyo sa kapasitor sa pelikula gigamit sa 600Vdc hangtod 2000Vdc o bisan ang 3000Vdc dali nga makab-ot.Dugang pa, ang enerhiya sa kaso sa bug-os nga discharging sa kapasitor mga porma sa usa ka mubo nga sirkito discharge sa taliwala sa duha ka electrodes, pagmugna sa usa ka dako nga inrush kasamtangan pinaagi sa DC-Link kapasitor, nga sa kasagaran lahi alang sa electrolytic capacitors sa pagsugat sa mga kinahanglanon.

Dugang pa, kon itandi sa electrolytic capacitors DC-Link film capacitors mahimong gidisenyo sa pagkab-ot sa kaayo ubos nga ESR (kasagaran ubos sa 10mΩ, ug bisan sa ubos nga <1mΩ) ug sa kaugalingon-inductance LS (kasagaran ubos sa 100nH, ug sa pipila ka mga kaso ubos sa 10 o 20nH) .Gitugotan niini ang DC-Link film capacitor nga ma-install direkta sa IGBT module kung i-apply, nga gitugotan ang bus bar nga ma-integrate sa DC-Link film capacitor, sa ingon mawagtang ang panginahanglan alang sa usa ka dedikado nga IGBT absorber capacitor kung mogamit mga capacitor sa pelikula, makatipig. ang tigdesinyo usa ka dakong kantidad sa salapi.Fig.2.ug 3 nagpakita sa teknikal nga mga detalye sa pipila sa C3A ug C3B nga mga produkto.

3. Panapos

Sa unang mga adlaw, ang DC-Link capacitors kasagaran electrolytic capacitors tungod sa gasto ug gidak-on nga mga konsiderasyon.

Bisan pa, ang mga electrolytic capacitor naapektuhan sa boltahe ug kasamtangan nga makasukol nga kapabilidad (labi ka taas nga ESR kumpara sa mga capacitor sa pelikula), busa kinahanglan nga magkonektar sa daghang mga electrolytic capacitor sa serye ug parallel aron makuha ang dako nga kapasidad ug matubag ang mga kinahanglanon sa paggamit sa taas nga boltahe.Dugang pa, sa pagkonsiderar sa volatilization sa electrolyte nga materyal, kini kinahanglan nga pulihan kanunay.Ang mga bag-ong aplikasyon sa enerhiya sa kasagaran nanginahanglan usa ka kinabuhi sa produkto nga 15 ka tuig, busa kinahanglan kini ilisan 2 hangtod 3 ka beses sa kini nga panahon.Busa, adunay daghang gasto ug kahasol sa serbisyo pagkahuman sa pagbaligya sa tibuuk nga makina.Sa pag-uswag sa teknolohiya sa metallization coating ug teknolohiya sa kapasitor sa pelikula, posible nga makahimo og mga high-capacity DC filter capacitor nga adunay boltahe gikan sa 450V hangtod 1200V o mas taas pa nga adunay ultra-thin OPP film (ang pinakanipis nga 2.7µm, bisan 2.4µm) gamit ang safety film vaporization teknolohiya.Sa laing bahin, ang integrasyon sa DC-Link capacitors uban sa bus bar naghimo sa inverter module nga disenyo nga mas compact ug dako nga pagkunhod sa stray inductance sa circuit aron ma-optimize ang circuit.