Un cal bun merită o șa bună! Pentru a valorifica pe deplin avantajele dispozitivelor SiC, este necesar să se asocieze sistemul de circuite cu condensatoare adecvate. De la controlul principal al acționării în vehiculele electrice până la scenarii energetice noi de mare putere, cum ar fi invertoarele fotovoltaice, condensatoarele cu film devin treptat mainstream, iar piața are nevoie urgentă de produse cu performanțe ridicate din punct de vedere al costurilor.
Recent, Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. a lansat condensatoare cu film de suport de curent continuu, care au patru avantaje remarcabile, fiind potrivite pentru IGBT-urile de generația a șaptea de la Infineon. De asemenea, acestea ajută la abordarea provocărilor legate de stabilitate, fiabilitate, miniaturizare și cost în sistemele SiC.
Condensatoarele cu peliculă ating o penetrare de aproape 90% în aplicațiile de acționare principală. De ce au nevoie de SiC și IGBT?
În ultimii ani, odată cu dezvoltarea rapidă a noilor industrii energetice, cum ar fi stocarea energiei, încărcarea și vehiculele electrice (EV), cererea de condensatoare DC-Link a crescut rapid. Simplu spus, condensatoarele DC-Link acționează ca tampon în circuite, absorbind curenții de impuls mari de la capătul magistralei și netezind tensiunea magistralei, protejând astfel comutatoarele IGBT și MOSFET SiC de curenții de impuls mari și de impactul tensiunii tranzitorii.
De obicei, condensatoarele electrolitice din aluminiu sunt utilizate în aplicații de curent continuu. Cu toate acestea, odată cu creșterea tensiunii magistralei de alimentare a vehiculelor cu energie nouă de la 400V la 800V și a sistemelor fotovoltaice care se îndreaptă spre 1500V și chiar 2000V, cererea de condensatoare cu film crește semnificativ.
Datele arată că, în 2022, capacitatea instalată a invertoarelor electrice bazate pe condensatoare cu peliculă DC-Link a atins 5,1117 milioane de unități, reprezentând 88,7% din capacitatea totală instalată a sistemelor de control electronic. Companii de top din domeniul controlului electronic, precum Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec și Wiran Power, utilizează toate condensatoare cu peliculă DC-Link în invertoarele lor, cu un raport de capacitate instalată combinat de până la 82,9%. Acest lucru indică faptul că condensatoarele cu peliculă au înlocuit condensatoarele electrolitice ca principală opțiune pe piața sistemelor de control electric.
Acest lucru se datorează faptului că rezistența maximă la tensiune a condensatoarelor electrolitice din aluminiu este de aproximativ 630 V. În aplicațiile de înaltă tensiune și putere mare, peste 700 V, mai multe condensatoare electrolitice trebuie conectate în serie și paralel pentru a îndeplini cerințele de utilizare, ceea ce aduce pierderi suplimentare de energie, costuri ale listei de materiale și probleme de fiabilitate.
O lucrare de cercetare a Universității din Malaezia indică faptul că în legătura de curent continuu a invertoarelor semi-punte IGBT pe bază de siliciu se utilizează de obicei condensatoare electrolitice, dar pot apărea supratensiuni din cauza rezistenței echivalente în serie (ESR) ridicate a condensatoarelor electrolitice. Comparativ cu soluțiile IGBT pe bază de siliciu, tranzistoarele MOSFET SiC au frecvențe de comutație mai mari, rezultând amplitudini mai mari ale supratensiunii în legătura de curent continuu a invertoarelor semi-punte. Acest lucru poate duce la degradarea performanței dispozitivului sau chiar la deteriorarea acestuia, deoarece frecvența de rezonanță a condensatoarelor electrolitice este de numai 4kHz, insuficientă pentru a absorbi ondulația de curent a invertoarelor MOSFET SiC.
Prin urmare, în aplicațiile de curent continuu cu cerințe de fiabilitate mai mari, cum ar fi invertoarele electrice și invertoarele fotovoltaice, se aleg de obicei condensatoarele cu film. Comparativ cu condensatoarele electrolitice din aluminiu, avantajele lor de performanță includ o rezistență la tensiune mai mare, un ESR mai mic, lipsa polarității, performanțe mai stabile și o durată de viață mai lungă, permițând un design de sistem mai fiabil, cu o rezistență la ondulație mai mare.
În plus, utilizarea condensatoarelor cu film în sistem poate valorifica în mod repetat avantajele de înaltă frecvență și pierderi reduse ale tranzistoarelor MOSFET SiC, reducând semnificativ dimensiunea și greutatea componentelor pasive (inductoare, transformatoare, condensatoare) din sistem. Conform cercetărilor Wolfspeed, un invertor IGBT pe bază de siliciu de 10 kW necesită 22 de condensatoare electrolitice din aluminiu, în timp ce un invertor SiC de 40 kW are nevoie de doar 8 condensatoare cu film, reducând considerabil suprafața PCB-ului.
YMIN lansează noi condensatoare cu film cu patru avantaje majore pentru a sprijini noua industrie energetică
Pentru a răspunde cerințelor urgente ale pieței, YMIN a lansat recent seria MDP și MDR de condensatoare cu film de curent continuu. Utilizând procese de fabricație avansate și materiale de înaltă calitate, aceste condensatoare sunt perfect compatibile cu cerințele de funcționare ale MOSFET-urilor SiC și IGBT-urilor pe bază de siliciu de la liderii globali în semiconductori de putere, cum ar fi Infineon.
Condensatoarele cu film din seria MDP și MDR de la YMIN au câteva caracteristici notabile: rezistență serie echivalentă (ESR) mai mică, tensiune nominală mai mare, curent de scurgere mai mic și stabilitate mai mare la temperatură.
În primul rând, condensatoarele cu film YMIN au un design cu ESR redus, reducând eficient tensiunea în timpul comutării MOSFET-urilor SiC și a IGBT-urilor pe bază de siliciu, minimizând astfel pierderile din condensatoare și îmbunătățind eficiența generală a sistemului. În plus, aceste condensatoare au o tensiune nominală mai mare, capabile să reziste la condiții de tensiune mai mare și să asigure o funcționare stabilă a sistemului.
Condensatoarele cu film YMIN din seriile MDP și MDR oferă intervale de capacitate de 5uF-150uF și 50uF-3000uF, precum și intervale de tensiune de 350V-1500V și, respectiv, 350V-2200V.
În al doilea rând, cele mai noi condensatoare cu peliculă de la YMIN au un curent de scurgere mai mic și o stabilitate mai mare la temperatură. În cazul sistemelor electronice de control al vehiculelor electrice, care au de obicei putere mare, generarea de căldură rezultată poate afecta semnificativ durata de viață și fiabilitatea condensatoarelor cu peliculă. Pentru a rezolva acest lucru, seriile MDP și MDR de la YMIN încorporează materiale de înaltă calitate și tehnici avansate de fabricație pentru a proiecta o structură termică îmbunătățită a condensatoarelor. Acest lucru asigură performanțe stabile chiar și în medii cu temperaturi ridicate, prevenind degradarea valorii condensatoarelor sau defectarea acestora din cauza creșterii temperaturii. În plus, aceste condensatoare au o durată de viață mai lungă, oferind un suport mai fiabil pentru sistemele electronice de putere.
În al treilea rând, condensatoarele din seria MDP și MDR de la YMIN prezintă dimensiuni mai mici și o densitate de putere mai mare. De exemplu, în sistemele de acționare electrică de 800V, tendința este de a utiliza dispozitive SiC pentru a reduce dimensiunea condensatoarelor și a altor componente pasive, promovând astfel miniaturizarea comenzilor electronice. YMIN a utilizat o tehnologie inovatoare de fabricație a peliculelor, care nu numai că crește integrarea și eficiența generală a sistemului, dar reduce și dimensiunea și greutatea sistemului, sporind portabilitatea și flexibilitatea dispozitivelor.
Per total, seria de condensatoare cu peliculă DC-Link de la YMIN oferă o îmbunătățire cu 30% a capacității de rezistență dv/dt și o creștere cu 30% a duratei de viață în comparație cu alte condensatoare cu peliculă de pe piață. Acest lucru nu numai că oferă o fiabilitate mai bună pentru circuitele SiC/IGBT, dar oferă și o eficiență mai bună a costurilor, depășind barierele de preț în aplicațiile pe scară largă ale condensatoarelor cu peliculă.
Ca pionier în industrie, YMIN este profund implicată în domeniul condensatoarelor de peste 20 de ani. Condensatoarele sale de înaltă tensiune au fost aplicate stabil în domenii de înaltă performanță, cum ar fi OBC-uri la bord, noi pile de încărcare a energiei, invertoare fotovoltaice și roboți industriali timp de mulți ani. Această nouă generație de produse de condensatoare cu peliculă rezolvă diverse provocări în controlul procesului de producție a condensatoarelor cu peliculă și în echipamente, a finalizat certificarea de fiabilitate cu companii globale de top și a atins aplicații la scară largă, dovedind fiabilitatea produsului clienților mai mari. În viitor, YMIN își va valorifica acumularea tehnică pe termen lung pentru a sprijini dezvoltarea rapidă a noii industrii energetice cu produse de condensatoare cu fiabilitate ridicată și rentabilitate.
Pentru mai multe informații, vă rugăm să vizitațiwww.ymin.cn.
Data publicării: 07 iulie 2024