Ĉi-semajne ni daŭrigas kun la pasintsemajna artikolo.

1.2 Elektrolizaj kondensiloj

La dielektrika uzata en elektrolizaj kondensiloj estas aluminia rusto formita per korodo de aluminio, kun dielektrika konstanto de 8 ĝis 8,5 kaj laboranta dielektrika forto de ĉirkaŭ 0,07V/A (1µm=10000A).Tamen, ne eblas atingi tian dikecon.La dikeco de aluminiotavolo reduktas la kapacitfaktoron (specifa kapacitanco) de elektrolizaj kondensiloj ĉar la aluminia folio devas esti gravurita por formi aluminian oksidan filmon por akiri bonajn energiajn stokadkarakterizaĵojn, kaj la surfaco formos multajn malebenajn surfacojn.Aliflanke, la resistiveco de elektrolito estas 150Ωcm por malalta tensio kaj 5kΩcm por alta tensio (500V).La pli alta rezisteco de la elektrolito limigas la RMS-fluon kiun la elektroliza kondensilo povas elteni, tipe al 20mA/µF.

Pro ĉi tiuj kialoj elektrolizaj kondensiloj estas dizajnitaj por maksimuma tensio de 450V tipa (kelkaj individuaj produktantoj dizajnas por 600V).Tial, por akiri pli altajn tensiojn, necesas atingi ilin per kondensiloj en serio.Tamen, pro la diferenco en izolaj rezisto de ĉiu elektroliza kondensilo, rezistilo devas esti konektita al ĉiu kondensilo por ekvilibrigi la tension de ĉiu serio ligita kondensilo.Krome, elektrolizaj kondensiloj estas polarigitaj aparatoj, kaj kiam la aplikata inversa tensio superas 1,5 fojojn Un, okazas elektrokemia reago.Kiam la aplikata inversa tensio estas sufiĉe longa, la kondensilo elverŝiĝos.Por eviti ĉi tiun fenomenon, diodo devas esti konektita apud ĉiu kondensilo kiam ĝi estas uzata.Krome, la tensio-ekskurĝorezisto de elektrolizaj kondensiloj estas ĝenerale 1,15 fojojn Un, kaj la bonaj povas atingi 1,2 fojojn Un.Do la dizajnistoj devus konsideri ne nur la stabilan labortension sed ankaŭ la ŝpructensio kiam ili uzas.En resumo, la sekva kompara tablo inter filmaj kondensiloj kaj elektrolizaj kondensiloj povas esti desegnita, vidu Fig.1.

2. Analizo de aplikaĵo

DC-Link-kondensiloj kiel filtriloj postulas altan kurentajn kaj altajn kapacitajn dezajnojn.Ekzemplo estas la ĉefa motora vetursistemo de nova energiveturilo kiel menciite en Fig.3.En ĉi tiu aplikaĵo la kondensilo ludas malkunligan rolon kaj la cirkvito havas altan funkciigan kurenton.La filmo DC-Link-kondensilo havas la avantaĝon de povi elteni grandajn funkciigajn fluojn (Irms).Prenu 50~60kW novajn energiajn veturilojn parametrojn kiel ekzemplon, la parametroj estas kiel sekvas: operacia tensio 330 Vdc, ondeta tensio 10Vrms, ondeta kurento 150Arms@10KHz.

Tiam la minimuma elektra kapacito estas kalkulita kiel:

Ĉi tio estas facila por efektivigi por filmkondensildezajno.Supozante ke elektrolizaj kondensiloj estas uzitaj, se 20mA/μF estas konsiderita, la minimuma kapacitanco de la elektrolizaj kondensiloj estas kalkulita por renkonti la suprajn parametrojn jene:

Tio postulas multoblajn elektrolizajn kondensatorojn en paralela konektita por akiri tiun kapacitancon.

En trotensiaj aplikoj, kiel malpeza relo, elektra buso, metroo, ktp. Konsiderante ke ĉi tiuj potencoj estas konektitaj al la lokomotiva pantografo tra la pantografo, la kontakto inter la pantografo kaj la pantografo estas intermita dum la transportvojaĝado.Kiam la du ne estas en kontakto, la elektroprovizo estas subtenata de la DC-L-inka kondensilo, kaj kiam la kontakto estas restarigita, la trotensio estas generita.La plej malbona kazo estas kompleta malŝarĝo de la DC-Link-kondensilo kiam malkonektita, kie la senŝargiĝtensio estas egala al la pantograftensio, kaj kiam kontakto estas restarigita, la rezulta trotensio estas preskaŭ duoble la taksita funkcianta Un.Por filmkondensiloj la DC-Link kondensilo povas esti pritraktita sen kroma konsidero.Se elektrolizaj kondensiloj estas uzitaj, la trotensio estas 1.2Un.Prenu Ŝanhajan metroon kiel ekzemplon.Un=1500Vdc, por elektroliza kondensilo por pripensi la tension estas:

Tiam la ses 450V kondensiloj devas esti konektitaj en serio.Se filmkondensildezajno estas uzata en 600Vdc ĝis 2000Vdc aŭ eĉ 3000Vdc estas facile atingita.Krome, la energio en la kazo de plene malŝarĝo de la kondensilo formas kurtcirkvitan malŝarĝon inter la du elektrodoj, generante grandan enkurson fluon tra la DC-Link kondensilo, kiu estas kutime malsama por elektrolizaj kondensiloj por plenumi la postulojn.

Krome, kompare kun elektrolizaj kondensiloj DC-Link-filmkondensiloj povas esti dizajnitaj por atingi tre malaltan ESR (tipe sub 10mΩ, kaj eĉ pli malaltan <1mΩ) kaj mem-induktan LS (tipe sub 100nH, kaj en kelkaj kazoj sub 10 aŭ 20nH) .Tio permesas al la DC-Link-filmkondensilo esti instalita rekte en la IGBT-modulon kiam aplikite, permesante al la busdrinkejo esti integrita en la DC-Link-filmkondensilon, tiel forigante la bezonon de diligenta IGBT-sorbila kondensilo dum uzado de filmkondensiloj, ŝparante. la dezajnisto gravan kvanton da mono.Fig.2.kaj 3 montras la teknikajn specifojn de iuj el C3A kaj C3B-produktoj.

3. Konkludo

En la fruaj tagoj, DC-Link-kondensiloj estis plejparte elektrolizaj kondensiloj pro kosto kaj grandeckonsideroj.

Tamen, elektrolizaj kondensiloj estas tuŝitaj de tensio kaj kurento rezistkapablo (multe pli alta ESR kompare kun filmkondensiloj), do necesas konekti plurajn elektrolizajn kondensiloj en serio kaj paralelo por akiri grandan kapaciton kaj plenumi la postulojn de alta tensio uzo.Krome, konsiderante la volatiligon de elektrolita materialo, ĝi devas esti anstataŭigita regule.Novaj energi-aplikoj ĝenerale postulas produktan vivon de 15 jaroj, do ĝi devas esti anstataŭigita 2 ĝis 3 fojojn dum ĉi tiu periodo.Tial, estas konsiderinda kosto kaj ĝeno en la postvenda servo de la tuta maŝino.Kun la disvolvo de metaliga tegteknologio kaj filmkondensilo-teknologio, estis eble produkti altkapacitaj DC-filtrilkondensiloj kun tensio de 450V ĝis 1200V aŭ eĉ pli alta kun ultra-maldika OPP-filmo (la plej maldika 2.7µm, eĉ 2.4µm) uzante sekureca filmo vaporigo teknologio.Aliflanke, la integriĝo de DC-Link-kondensiloj kun la busdrinkejo faras la invetilmoduldezajnon pli kompakta kaj multe reduktas la devagan induktancon de la cirkvito por optimumigi la cirkviton.