Analisis Aplikasi Kapasitor Film Mengganti Kapasitor Elektrolit dalam Kapasitor DC-Link

Dengan perkembangan cepat industri energi baru, teknologi konversi daya telah banyak diterapkan di bidang seperti tenaga angin, pembangkit listrik fotovoltaik, dan kendaraan energi baru. Sebagai komponen utama dalam sistem ini, kinerja kapasitor DC-Link secara langsung berdampak pada keandalan dan umur seluruh sistem. Secara tradisional, kapasitor elektrolitik banyak digunakan karena biaya yang lebih rendah, tetapi keterbatasan mereka dalam skenario tegangan tinggi, arus tinggi, dan longsespan panjang menjadi semakin jelas. Sebaliknya, kapasitor film, dengan kinerja superior mereka, muncul sebagai alternatif yang ideal.

Perbandingan Kinerja

Kapasitor film menggunakan teknologi deposisi logam, di mana lapisan logam diuapkan ke dielektrik film untuk mencapai sifat penyembuhan diri, mengisolasi cacat dan meningkatkan keandalan. Mereka menunjukkan kekuatan dielektrik tinggi (hingga 250V/μm untuk penyaringan DC), dapat menahan tegangan melonjak hingga dua kali nilai nilai, dan fitur ESR rendah (biasanya di bawah 10mΩ) dan ESL rendah, membuatnya cocok untuk arus riak tinggi (IRMS) dan aplikasi DV/DT tinggi. Selain itu, kapasitor film tidak terpolarisasi, toleran terhadap tegangan terbalik, dan menawarkan umur yang melebihi 15 tahun tanpa penggantian yang sering.

Kapasitor elektrolitik mengandalkan dielektrik aluminium oksida dan elektrolit cair. Kekuatan dielektriknya relatif rendah (sekitar 0,07V/Å), dengan tegangan kerja maksimum biasanya terbatas pada 450V. Tegangan yang lebih tinggi membutuhkan koneksi seri, bersama dengan resistor dan dioda tambahan untuk menyeimbangkan tegangan dan mencegah kerusakan terbalik. Batas ESR mereka yang lebih tinggi dari penanganan arus riak (sekitar 20mA/μF), dan elektrolit yang mudah menguap memperpendek umur mereka, memerlukan pemeliharaan rutin dalam aplikasi energi baru.

Keuntungan Aplikasi

Pada kendaraan energi baru, misalnya, kapasitor DC-Link harus menangani tegangan kerja 330VDC dan 150ArMs riak riak. Kapasitor film memenuhi persyaratan ini dengan mudah, sementara kapasitor elektrolitik memerlukan banyak unit paralel, meningkatkan kompleksitas dan ukuran sistem. Dalam skenario tegangan berlebih (mis., Transit kereta api), kapasitor film dapat menanggung tegangan lebih dari 2un, sedangkan kapasitor elektrolitik hanya mentolerir 1,2un, yang membutuhkan lebih banyak unit seri dan mengurangi keandalan.

Kesimpulan

Dengan kemajuan dalam teknologi metalisasi dan pengurangan biaya, kapasitor film menunjukkan keunggulan yang signifikan dalam tegangan tinggi, arus riak tinggi, dan aplikasi longespan panjang. Desain kompaknya (mis., Busbar terintegrasi) lebih lanjut mengurangi induktansi liar dan meningkatkan efisiensi sistem. Dengan demikian, di sektor energi baru, menggantikan kapasitor elektrolitik dengan kapasitor film telah menjadi tren yang tidak dapat diubah.