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2022/9/13 16:46:18 近十年来越来越多的行业,用户选择金属化薄膜电容器解决方案代替铝电解电容器解决方案,有鉴于用户端越来越注重于电容器的应用“安全”。
新能源汽车电子行业,纯电动汽车电机控制器上电容器的应用;
新能源行业,风电变流器、光伏逆变器的电容器的应用;
节能行业,高压变频器等电容器的应用;
电源行业,中频感应加热设备、开关电源等电容器的应用;
电能质量行业,电力(SVG)电子、有源电力滤波器(APF)等产业链上电容器的应用;
机车行业,轻轨、高铁、地铁、有轨电车等电容器的应用;
图1 直流支撑电容器在光伏并网逆变器中应用
图2 直流支撑电容器在SVG中应用
图3 直流支撑电容器在汽车电子中应用
在探讨直流支撑电容器耐久性测试解决方案前,让我们先认识一下直流支撑电容器(Dc-Link)。
(一)直流支撑电容的作用
直流支撑电容因没有极性,能够承受反向电压;
更低的ESR,具有纹波电流的耐受能力;
良好的温度和频率特性,更多的适用于高频、dv/dt、di/dt大电流响应速度要求高的场合;
作为电路中不可缺重要的一份子,直流支撑电容器可以使母线电压在IGBT开关的时候仍比较平
降低IGBT端到动力供电端的电感参数,削弱母线的尖峰电压;
吸收直流母线端的高脉冲电流;
防止母线端电压的过充和瞬时电压对电路的影响等等
(二)直流支撑电容在复杂工况下的风险
电容器的早期失效无非是电压击穿、热击穿两个最主要的因数导致!
我们首先探讨导致电容器的热击穿噪声(干扰)的来源:
(三)噪声(干扰)的来源
噪声干扰大致来自于以下3个方面:
由电网中各种电气设备产生的电磁干扰沿电源线传播引起的。噪声可分为两类:共模干扰和差模干扰。共模干扰被定义为任何载流导体和参考地之间的不希望有的电位差,差模干扰被定义为任意两个载流导体之间的不希望有的电位差。
电源的输入端一般采用整流桥和电容滤波型整流电路,畸变的脉动电流不仅含有基波分量,而且含有高次谐波分量。这些高次谐波分量会叠加在直流支撑电容器上,加剧电容器的发热;
IGBT逆变桥上的工作频率直接关系到电磁干扰的强度,随着开关频率的增加,谐波电压和电流的切换速度加快,传导干扰和辐射干扰也随之增加。这些高次谐波会叠加在直流支撑电容器上,加剧电容器的发热
(四)温度对电容器的影响
一般情况下,电容器的标称上会注明容量、耐压值、允许工作的温度、容量的±偏差。温度对电容器的影响却是非常重要的。
4、1.温度与电容器的损耗
4、2.温度与电容器的绝缘电阻
4、3.温度与电容器的容量
复杂工况使用中,直流支撑电容器怎么样更“安全”呢?
答案永远是产品的品质。
(五)试验的方法与目的
图4 直流支撑电容器在SVG中应用
所以,电容器的复杂工况下摸底试验,包括耐久性试验、热稳定性试验、复杂工况下等电气测试,成为生产工艺流程不可少的重要环节。
转自 美生高电子公众号 2022-07-07发表的《让电容器应用更“安全”---直流支撑电容器耐久性测试解决方案》