Geras arklys nusipelno gero balno! Norint visapusiškai išnaudoti SiC prietaisų privalumus, grandinės sistemą taip pat būtina suporuoti su tinkamais kondensatoriais. Nuo pagrindinio pavaros valdymo elektrinėse transporto priemonėse iki didelės galios naujų energijos scenarijų, tokių kaip fotovoltiniai keitikliai, plėveliniai kondensatoriai pamažu tampa pagrindine sritimi, todėl rinkai skubiai reikia aukštos kainos ir našumo gaminių.
Neseniai „Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.“ pristatė nuolatinės srovės palaikymo plėvelinius kondensatorius, kurie turi keturis išskirtinius privalumus, todėl jie tinka septintosios kartos „Infineon“ IGBT. Jie taip pat padeda spręsti stabilumo, patikimumo, miniatiūrizacijos ir kainos iššūkius SiC sistemose.
Plėveliniai kondensatoriai pagrindinių pavarų taikymuose pasiekia beveik 90 % įsiskverbimo. Kodėl jų reikia SiC ir IGBT?
Pastaraisiais metais, sparčiai vystantis naujoms energetikos pramonės šakoms, tokioms kaip energijos kaupimas, įkrovimas ir elektromobiliai (EV), nuolatinės srovės jungčių kondensatorių paklausa sparčiai auga. Paprastai tariant, nuolatinės srovės jungčių kondensatoriai veikia kaip buferiai grandinėse, sugerdami dideles impulsines sroves iš magistralės galo ir išlygindami magistralės įtampą, taip apsaugodami IGBT ir SiC MOSFET jungiklius nuo didelių impulsinių srovių ir trumpalaikės įtampos poveikio.
Paprastai aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai naudojami nuolatinės srovės palaikymo sistemose. Tačiau didėjant naujų energijos transporto priemonių šynų įtampai nuo 400 V iki 800 V, o fotovoltinėms sistemoms artėjant prie 1500 V ir net 2000 V, plėvelinių kondensatorių paklausa labai išauga.
Duomenys rodo, kad 2022 m. įrengtų elektrinių pavarų keitiklių, pagrįstų nuolatinės srovės jungties plėveliniais kondensatoriais, galia pasiekė 5,1117 mln. vienetų, tai sudarė 88,7 % visos įrengtos elektroninių valdymo įtaisų galios. Pirmaujančios elektroninių valdymo įtaisų bendrovės, tokios kaip „Fudi Power“, „Tesla“, „Inovance Technology“, „Nidec“ ir „Wiran Power“, savo pavarų keitikliuose naudoja nuolatinės srovės jungties plėvelinius kondensatorius, o bendras įrengtos galios santykis siekia iki 82,9 %. Tai rodo, kad plėveliniai kondensatoriai pakeitė elektrolitinius kondensatorius ir tapo pagrindiniu elektros pavarų rinkos elementu.
Taip yra todėl, kad aliuminio elektrolitinių kondensatorių maksimali įtampos varža yra maždaug 630 V. Aukštos įtampos ir didelės galios taikymuose, viršijančiuose 700 V, norint patenkinti naudojimo reikalavimus, reikia sujungti kelis elektrolitinius kondensatorius nuosekliai ir lygiagrečiai, o tai sukelia papildomus energijos nuostolius, BOM sąnaudas ir patikimumo problemas.
Malaizijos universiteto moksliniame straipsnyje nurodoma, kad elektrolitiniai kondensatoriai paprastai naudojami silicio IGBT pusiau tilto keitiklių nuolatinės srovės jungtyje, tačiau dėl didelės elektrolitinių kondensatorių ekvivalentinės nuosekliosios varžos (ESR) gali atsirasti įtampos šuoliai. Palyginti su silicio pagrindu pagamintais IGBT sprendimais, SiC MOSFET tranzistoriai turi didesnius perjungimo dažnius, todėl pusiau tilto keitiklių nuolatinės srovės jungtyje įtampos šuolių amplitudės yra didesnės. Tai gali pabloginti įrenginio veikimą ar net jį sugadinti, nes elektrolitinių kondensatorių rezonansinis dažnis yra tik 4 kHz, todėl nepakanka SiC MOSFET keitiklių srovės pulsavimui sugerti.
Todėl nuolatinės srovės įrenginiuose, kuriems keliami didesni patikimumo reikalavimai, pavyzdžiui, elektros pavaros keitikliuose ir fotovoltiniuose keitikliuose, paprastai pasirenkami plėveliniai kondensatoriai. Palyginti su aliuminio elektrolitiniais kondensatoriais, jų našumo pranašumai yra didesnė varža į įtampą, mažesnis ESR, poliškumo nebuvimas, stabilesnis veikimas ir ilgesnis tarnavimo laikas, o tai leidžia sukurti patikimesnę sistemos konstrukciją su didesniu atsparumu pulsacijai.
Be to, sistemoje naudojant plėvelinius kondensatorius galima pakartotinai išnaudoti SiC MOSFETų aukšto dažnio ir mažų nuostolių pranašumus, žymiai sumažinant pasyviųjų komponentų (induktorių, transformatorių, kondensatorių) dydį ir svorį sistemoje. Remiantis „Wolfspeed“ tyrimais, 10 kW silicio pagrindu pagamintam IGBT keitikliui reikia 22 aliuminio elektrolitinių kondensatorių, o 40 kW SiC keitikliui reikia tik 8 plėvelinių kondensatorių, todėl spausdintinės plokštės plotas gerokai sumažėja.
YMIN pristato naujus plėvelinius kondensatorius, turinčius keturis pagrindinius privalumus, skirtus paremti naująją energetikos pramonę
Siekdama patenkinti skubius rinkos poreikius, „YMIN“ neseniai pristatė MDP ir MDR serijos nuolatinės srovės palaikymo plėvelinius kondensatorius. Dėl pažangių gamybos procesų ir aukštos kokybės medžiagų šie kondensatoriai puikiai atitinka pasaulinių galios puslaidininkių lyderių, tokių kaip „Infineon“, SiC MOSFETų ir silicio pagrindu pagamintų IGBT veikimo reikalavimus.
YMIN MDP ir MDR serijos plėveliniai kondensatoriai pasižymi keliomis pastebimomis savybėmis: mažesne ekvivalentine nuosekliąja varža (ESR), aukštesne vardine įtampa, mažesne nuotėkio srove ir didesniu temperatūros stabilumu.
Pirma, „YMIN“ plėveliniai kondensatoriai pasižymi mažo ESR konstrukcija, kuri efektyviai sumažina įtampos apkrovą perjungiant SiC MOSFET ir silicio pagrindu pagamintus IGBT, taip sumažinant kondensatoriaus nuostolius ir pagerinant bendrą sistemos efektyvumą. Be to, šie kondensatoriai turi aukštesnę vardinę įtampą, gali atlaikyti aukštesnės įtampos sąlygas ir užtikrinti stabilų sistemos veikimą.
MDP ir MDR serijos YMIN plėveliniai kondensatoriai siūlo atitinkamai 5uF–150uF ir 50uF–3000uF talpos diapazonus, o įtampos diapazonus – 350V–1500V ir 350V–2200V.
Antra, naujausi „YMIN“ plėveliniai kondensatoriai pasižymi mažesne nuotėkio srove ir didesniu temperatūros stabilumu. Elektromobilių elektroninių valdymo sistemų, kurios paprastai yra didelės galios, atveju susidaranti šiluma gali smarkiai paveikti plėvelinių kondensatorių tarnavimo laiką ir patikimumą. Siekiant tai išspręsti, „YMIN“ MDP ir MDR serijose naudojamos aukštos kokybės medžiagos ir pažangios gamybos technologijos, siekiant sukurti patobulintą kondensatorių šiluminę struktūrą. Tai užtikrina stabilų veikimą net aukštoje temperatūroje, užkertant kelią kondensatoriaus vertės sumažėjimui ar gedimui dėl temperatūros kilimo. Be to, šie kondensatoriai tarnauja ilgiau, todėl užtikrina patikimesnį galios elektronikos sistemų palaikymą.
Trečia, „YMIN“ MDP ir MDR serijos kondensatoriai pasižymi mažesniu dydžiu ir didesniu galios tankiu. Pavyzdžiui, 800 V elektros pavaros sistemose tendencija naudoti SiC įrenginius, siekiant sumažinti kondensatorių ir kitų pasyviųjų komponentų dydį, taip skatinant elektroninių valdiklių miniatiūrizavimą. „YMIN“ pritaikė novatorišką plėvelių gamybos technologiją, kuri ne tik padidina bendrą sistemos integraciją ir efektyvumą, bet ir sumažina sistemos dydį bei svorį, padidindama įrenginių perkeliamumą ir lankstumą.
Apskritai, YMIN DC-Link plėvelinių kondensatorių serija pasižymi 30 % geresne dv/dt atsparumo savybe ir 30 % ilgesne tarnavimo trukme, palyginti su kitais rinkoje esančiais plėveliniais kondensatoriais. Tai ne tik užtikrina didesnį SiC/IGBT grandinių patikimumą, bet ir geresnį ekonomiškumą, įveikiant kainų barjerus, susijusius su plačiu plėvelinių kondensatorių naudojimu.
Būdama pramonės pradininke, „YMIN“ jau daugiau nei 20 metų aktyviai dalyvauja kondensatorių srityje. Jos aukštos įtampos kondensatoriai daugelį metų stabiliai naudojami aukštos klasės įrenginiuose, tokiuose kaip borto OBC, naujos energijos įkrovimo poliai, fotovoltiniai keitikliai ir pramoniniai robotai. Šie naujos kartos plėvelinių kondensatorių gaminiai išsprendžia įvairius plėvelinių kondensatorių gamybos proceso valdymo ir įrangos iššūkius, yra sertifikuoti pirmaujančiose pasaulio įmonėse ir yra plačiai taikomi, įrodydami gaminio patikimumą didesniems klientams. Ateityje „YMIN“ panaudos savo ilgalaikę techninę sukaupimą, kad paremtų spartų naujos energetikos pramonės vystymąsi, siūlydama didelio patikimumo ir ekonomiškus kondensatorių gaminius.
Daugiau informacijos rasite apsilankęwww.ymin.cn.
Įrašo laikas: 2024 m. liepos 7 d.