Un cal bun merită o şa bună! Pentru a valorifica pe deplin avantajele dispozitivelor SiC, este, de asemenea, necesară împerecherea sistemului de circuite cu condensatoare adecvate. De la controlul principal al acționării în vehiculele electrice până la scenarii de energie noi de mare putere, cum ar fi invertoarele fotovoltaice, condensatoarele cu film devin treptat mainstream, iar piața are nevoie urgentă de produse cu performanță la costuri ridicate.
Recent, Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. a lansat condensatoare cu film suport DC, care au patru avantaje remarcabile, făcându-le potrivite pentru generația a șaptea de IGBT-uri Infineon. De asemenea, ajută la abordarea provocărilor legate de stabilitate, fiabilitate, miniaturizare și cost în sistemele SiC.
Condensatorii cu film ating o penetrare de aproape 90% în aplicațiile principale de acţionare. De ce au nevoie de ele 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. Mai simplu spus, condensatorii DC-Link acționează ca tampon în circuite, absorbind curenți mari de impuls de la capătul magistralei și netezind tensiunea magistralei, protejând astfel comutatoarele MOSFET IGBT și SiC de curenții de impuls mari și impacturile de tensiune tranzitorie.
În mod obișnuit, condensatorii electrolitici din aluminiu sunt utilizați în aplicațiile de suport DC. Cu toate acestea, odată cu creșterea tensiunii magistralei vehiculelor cu energie noi de la 400V la 800V și a sistemelor fotovoltaice care se deplasează către 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 film DC-Link a ajuns la 5,1117 milioane de unități, reprezentând 88,7% din capacitatea totală instalată a comenzilor electronice. Companiile de control electronic de top, cum ar fi Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec și Wiran Power folosesc toate condensatoare cu film DC-Link în invertoarele lor de acționare, cu un raport de capacitate instalată combinată de până la 82,9%. Acest lucru indică faptul că condensatorii cu film au înlocuit condensatorii electrolitici ca curent principal pe piața de acționare electrică.
Acest lucru se datorează faptului că rezistența maximă de tensiune a condensatoarelor electrolitice din aluminiu este de aproximativ 630V. În aplicațiile de înaltă tensiune și putere mare peste 700 V, mai mulți condensatori electrolitici trebuie conectați în serie și în paralel pentru a îndeplini cerințele de utilizare, ceea ce aduce pierderi suplimentare de energie, cost BOM și probleme de fiabilitate.
O lucrare de cercetare de la Universitatea din Malaezia indică faptul că condensatorii electrolitici sunt de obicei utilizați în legătura DC a invertoarelor cu semi-punte IGBT de siliciu, dar pot apărea supratensiuni din cauza rezistenței mari echivalente în serie (ESR) a condensatoarelor electrolitice. În comparație cu soluțiile IGBT pe bază de siliciu, MOSFET-urile SiC au frecvențe de comutare mai mari, ceea ce duce la amplitudini de supratensiune mai mari în legătura DC a invertoarelor cu semi-punte. Acest lucru poate duce la degradarea performanței dispozitivului sau chiar deteriorarea, deoarece frecvența de rezonanță a condensatoarelor electrolitice este de numai 4 kHz, insuficientă pentru a absorbi ondulația curentă a invertoarelor MOSFET SiC.
Prin urmare, în aplicațiile de curent continuu cu cerințe de fiabilitate mai ridicate, cum ar fi invertoarele electrice și invertoarele fotovoltaice, condensatorii cu film sunt de obicei aleși. În comparație cu condensatoarele electrolitice din aluminiu, avantajele lor de performanță includ rezistență la tensiune mai mare, ESR mai scăzută, lipsă de polaritate, performanță mai stabilă și durată de viață mai lungă, permițând un design de sistem mai fiabil, cu rezistență la ondulare mai puternică.
În plus, utilizarea condensatoarelor de film în sistem poate valorifica în mod repetat avantajele de înaltă frecvență și pierderi reduse ale MOSFET-urilor SiC, reducând semnificativ dimensiunea și greutatea componentelor pasive (inductoare, transformatoare, condensatoare) din sistem. Potrivit cercetării 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 doar de 8 condensatoare cu peliculă, reducând foarte mult zona PCB.
YMIN lansează noi condensatori de film cu patru avantaje majore pentru a sprijini industria energiei noi
Pentru a răspunde cererilor urgente ale pieței, YMIN a lansat recent seriile MDP și MDR de condensatoare cu film suport DC. Folosind procese avansate de fabricație și materiale de înaltă calitate, acești condensatori sunt perfect compatibili cu cerințele de funcționare ale MOSFET-urilor SiC și IGBT-urilor pe bază de siliciu de la liderii mondiali în semiconductori de putere, cum ar fi Infineon.
Condensatorii cu film din seria MDP și MDR de la YMIN au câteva caracteristici notabile: rezistență echivalentă în serie mai mică (ESR), tensiune nominală mai mare, curent de scurgere mai scăzut și stabilitate mai mare la temperatură.
În primul rând, condensatorii cu film YMIN au un design ESR scăzut, reducând eficient stresul de tensiune în timpul comutării MOSFET-urilor SiC și IGBT-urilor pe bază de siliciu, reducând astfel la minimum pierderile de condensator și îmbunătățind eficiența generală a sistemului. În plus, acești condensatori au o tensiune nominală mai mare, capabilă să reziste la condiții de tensiune mai mare și să asigure funcționarea stabilă a sistemului.
Seria MDP și MDR de condensatoare cu film YMIN oferă intervale de capacitate de 5uF-150uF și 50uF-3000uF și intervale de tensiune de 350V-1500V și, respectiv, 350V-2200V.
În al doilea rând, cei mai noi condensatori de film YMIN au un curent de scurgere mai mic și o stabilitate mai mare la temperatură. În cazul sistemelor de control electronic al vehiculelor electrice, care au de obicei o putere mare, generarea de căldură rezultată poate afecta în mod semnificativ durata de viață și fiabilitatea condensatoarelor cu film. 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 pentru condensatori. Acest lucru asigură o performanță stabilă chiar și în medii cu temperatură ridicată, prevenind degradarea valorii condensatorului sau defecțiunea din cauza creșterii temperaturii. În plus, acești condensatori 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 o dimensiune mai mică și o densitate de putere mai mare. De exemplu, în sistemele de acționare electrică de 800 V, tendința este de a folosi dispozitive SiC pentru a reduce dimensiunea condensatoarelor și a altor componente pasive, promovând astfel miniaturizarea comenzilor electronice. YMIN a folosit tehnologie inovatoare de fabricare a filmelor, care nu numai că mărește integrarea și eficiența generală a sistemului, ci și reduce dimensiunea și greutatea sistemului, sporind portabilitatea și flexibilitatea dispozitivelor.
În general, seria de condensatoare cu film DC-Link de la YMIN oferă o îmbunătățire cu 30% a capacității de rezistență la dv/dt și o creștere cu 30% a duratei de viață în comparație cu alte condensatoare cu film de pe piață. Acest lucru nu numai că oferă o fiabilitate mai bună pentru circuitele SiC/IGBT, dar oferă și o mai bună eficiență a costurilor, depășind barierele de preț în aplicarea pe scară largă a condensatoarelor cu film.
În calitate de pionier în industrie, YMIN a fost profund implicat în domeniul condensatorilor de peste 20 de ani. Condensatorii săi de înaltă tensiune au fost aplicați stabil în domenii de ultimă generație, cum ar fi OBC la bord, pile noi de încărcare cu energie, invertoare fotovoltaice și roboți industriali de mulți ani. Această nouă generație de produse cu condensatoare de film rezolvă diferite provocări în controlul și echipamentele procesului de producție a condensatoarelor de film, a finalizat certificarea de fiabilitate cu întreprinderile de top la nivel mondial și a realizat o aplicare la scară largă, demonstrând fiabilitatea produsului clienților mai mari. În viitor, YMIN își va valorifica acumularea tehnică pe termen lung pentru a sprijini dezvoltarea rapidă a noii industriei energetice cu produse condensatoare de înaltă fiabilitate și rentabile.
Pentru mai multe informații, vă rugăm să vizitațiwww.ymin.cn.
Ora postării: Iul-07-2024