Analisis karakteristik kehilangan dielektrik dan pengaruhnya terhadap kapasitor film buffer IGBT

1. Mekanisme kehilangan dielektrik
Ketika kapasitor film snubber IGBT berada di medan listrik eksternal, bahan isolasi (mis., Film dielektrik) di dalamnya menyerap dan memasang sinyal dalam medan listrik. Proses ini tidak hanya menyebabkan hilangnya energi sinyal, tetapi juga disertai dengan konversi energi dan disipasi. Energi yang dikonsumsi per satuan karena medan listrik ini disebut daya kehilangan dari dielektrik, atau kerugian dielektrik. Generasi kehilangan dielektrik terutama berasal dari karakteristik mikrostruktur di dalam bahan isolasi dan proses polarisasi di bawah aksi medan listrik.

Di bawah aksi medan listrik, dipol di dalam bahan isolasi akan berorientasi dan terpolarisasi. Namun, karena pergerakan dipol perlu mengatasi perlawanan tertentu, proses polarisasi tidak selesai secara instan, tetapi ada efek histeresis tertentu. Efek histeresis ini menyebabkan energi medan listrik hilang dalam proses konversi menjadi energi panas, yaitu, kehilangan dielektrik.

2. Pengaruh kehilangan dielektrik pada kinerja kapasitor
Kerugian dielektrik memiliki banyak efek pada kinerja Kapasitor film snubber igbt . Pertama, kehilangan dielektrik menyebabkan kapasitor memanas selama operasi dan meningkatkan suhu internalnya. Jika suhu terus meningkat, itu tidak hanya akan mengurangi kinerja isolasi kapasitor, tetapi juga dapat menyebabkan penuaan termal dari bahan dielektrik, sehingga memperpendek masa pakai kapasitor.

Kedua, kerugian dielektrik akan meningkatkan resistansi seri setara (ESR) dari kapasitor dan mengurangi tingkat pemanfaatan yang efektif dari nilai kapasitansi. Ini akan menyebabkan kinerja kapasitor memburuk di bawah aplikasi frekuensi tinggi, mempengaruhi kecepatan switching dan efisiensi IGBT. Pada saat yang sama, peningkatan ESR juga dapat menyebabkan resonansi di sirkuit dan mengganggu operasi normal sirkuit.

Selain itu, kehilangan dielektrik yang berlebihan juga dapat menyebabkan kegagalan kerusakan kapasitor. Ketika kehilangan dielektrik menyebabkan suhu internal kapasitor terlalu tinggi, kinerja isolasi bahan isolasi akan turun tajam. Pada saat ini, jika tegangan yang ditanggung oleh kapasitor melebihi nilai tegangan pengenalnya, ia dapat menyebabkan kegagalan kerusakan, yang mengakibatkan kerusakan pada kapasitor, dan bahkan menyebabkan kegagalan hubung singkat dari sistem sirkuit.

3. Langkah -langkah untuk mengurangi kehilangan dielektrik
Untuk mengurangi hilangnya dielektrik kapasitor film snubber IGBT dan meningkatkan stabilitas kinerjanya, langkah -langkah berikut dapat diambil:

Pilih Bahan Dielektrik Kehilangan Rendah: Memilih Bahan isolasi dengan karakteristik kehilangan rendah karena lapisan dielektrik kapasitor dapat secara efektif mengurangi kehilangan dielektrik.
Mengoptimalkan Struktur Kapasitor: Dengan mengoptimalkan desain struktural kapasitor, seperti meningkatkan ketebalan lapisan dielektrik dan meningkatkan antarmuka kontak antara elektroda dan dielektrik, kehilangan dielektrik dapat dikurangi dan stabilitas kapasitor dapat ditingkatkan.
Kontrol Lingkungan Kerja: Menjaga stabilitas lingkungan kerja kapasitor dan menghindari pengaruh faktor -faktor buruk seperti suhu yang berlebihan dan kelembaban yang berlebihan dapat membantu mengurangi kehilangan dielektrik dan memperpanjang masa pakai kapasitor.
Inspeksi dan pemeliharaan reguler: Inspeksi dan pemeliharaan kapasitor secara teratur untuk segera mendeteksi dan menangani potensi bahaya kesalahan dapat memastikan operasi stabil jangka panjang dari kapasitor.