你的位置:首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 正文

薄膜電容與電解電容大對(duì)比,選擇你最需要的

發(fā)布時(shí)間:2015-04-30 責(zé)任編輯:sherry

【導(dǎo)讀】本文小編將從薄膜電容與電解電容的性能比較、薄膜電容和電解電容作一分析比較、薄膜電容的發(fā)展趨勢(shì)、DC-LINK電容在電力電子設(shè)備中的功能、DC-LINK電容在高壓變頻器中的應(yīng)用方案介紹六方面針對(duì)EACO DC-LINK電容座介紹。
 
一、 薄膜電容與電解電容的性能比較
 
我們知道,薄膜電容以其優(yōu)越的電性能在高壓大功率電力電子設(shè)備中得以廣泛的應(yīng)用,特別在DC-LINK這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合,薄膜電容與電解電容相比較具有高紋波電流承受能力、耐高壓、低ESR和ESL、長(zhǎng)壽命、干式防爆、無(wú)極性和高頻特性好等優(yōu)越的電氣性能,在高壓大功率電力電子設(shè)備中DC-LINK應(yīng)用薄膜電容替代電解電容是一種趨勢(shì)。
 
二、下面對(duì)薄膜電容和電解電容作一分析比較:
 
1、電性能(從產(chǎn)品設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分析)
 
電解電容采用的是隱箔式有感卷繞結(jié)構(gòu),而薄膜電容采用的是金屬化薄膜無(wú)感卷繞結(jié)構(gòu),如下圖所示:
電性能

電性能

電性能

電性能
從上面的電解電容和薄膜電容的結(jié)構(gòu)示意圖可以得出結(jié)論:電解電容屬于有感式卷繞,電流的流向路程遠(yuǎn),即電解鋁箔的長(zhǎng)度,造成電解電容的ESL和ESR較大,所以在經(jīng)受大的紋波電流時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重;而薄膜電容采用的是無(wú)感式卷繞,電流的流向路程短(等于薄膜的寬度),薄膜電容的ESL和ESR極小,所以能承受大的紋波電流而不發(fā)熱。
[page]
2、壽命對(duì)比
 
電解電容的壽命一般的只有2000~3000小時(shí),而長(zhǎng)壽命的也只有5000~6000小時(shí),并且容易發(fā)生漏液和存在保質(zhì)期;相比而言,薄膜電容壽命一般是100000小時(shí)以上,而且是干式和無(wú)保質(zhì)期限;下面是薄膜電容的壽命曲線圖:
2、壽命對(duì)比
三、薄膜電容的發(fā)展趨勢(shì)
 
1、干式替代油浸式
 
油浸式電容由于是將油浸漬到薄膜里面,當(dāng)電容發(fā)生漏液或油發(fā)生老化時(shí)因油直接接觸到薄膜及金屬鍍層電極,會(huì)對(duì)電容的性能產(chǎn)生影響,大大縮短了電容的壽命,而干式電容可以解決以上問(wèn)題,并且減化了生產(chǎn)工藝,保證了產(chǎn)品的一致性。
 
2、電氣防爆替代壓力防爆
 
一般情況下,油浸式電容采用壓力式防爆或采用內(nèi)部串聯(lián)熔絲的方式進(jìn)行防爆,而現(xiàn)在國(guó)外干式薄膜電容一般采用更為先進(jìn)的電氣式防爆,即采用網(wǎng)狀安全膜,而電氣式防爆比壓力式防爆和內(nèi)部串聯(lián)熔絲防爆可靠性更高、防爆效果更好。下面是網(wǎng)狀安全膜示意圖:
2、電氣防爆替代壓力防爆
3、國(guó)內(nèi)外基膜材料的對(duì)比
 
薄膜電容產(chǎn)品最關(guān)鍵的材料—塑料薄膜(如:PP膜),塑料薄膜的性能直接影響到薄膜電容的壽命和電氣性能,國(guó)內(nèi)做PP薄膜最好的廠家和國(guó)外的一流的PP薄膜差距還相當(dāng)大,如德國(guó)的史泰拿、法國(guó)的波洛萊和日本東麗等,特別是影響電容壽命、耐壓和高溫特性的PP薄膜結(jié)晶度,國(guó)內(nèi)廠家一般只能做到60~65%結(jié)晶度,然而,國(guó)外的能達(dá)75~80%的結(jié)晶度,這樣如果用相同的厚度的薄膜、相同的工藝做的產(chǎn)品,國(guó)外的一流膜會(huì)比國(guó)內(nèi)最好的膜做的產(chǎn)品壽命長(zhǎng)40%、耐壓高20%。
[page]
四、DC-LINK電容在電力電子設(shè)備中的功能
 
1、能量支撐
能量支撐
DC-LINK電容在電力電子設(shè)備中的功能主要是為后級(jí)逆變系統(tǒng)的功率器件開(kāi)通瞬間提供有效值和幅值很高的脈動(dòng)電流。

2、功能替代的理論分析(容量選擇方法分析)
 
高頻紋波電壓計(jì)算方法:Q=1/2CU2-1/2C(U-△U)2
 
其中:Q為每次IGBT導(dǎo)通時(shí)所需能量,U為電容導(dǎo)通前的電壓,△U為紋波電壓的峰峰值,C為電容容量。
 
Q的一般理論計(jì)算方法(每KW所需平均能量): Q=3600000/3600/f=1000/f(其中f為IGBT開(kāi)關(guān)頻率)
 
以f=2KHz為例,Q=0.5J,假如直流母線電壓U=1000V時(shí),要求高頻紋波電壓△U為2%(即△U=20V),根據(jù)Q=1/2CU2-1/2C(U-△U)2可以算出C=25.25μF。
 
所以可以得出,在高壓變頻器或風(fēng)電逆變器中,假如要求高頻紋波電壓△U為≤2%時(shí),每KW功率機(jī)器所需電容的容量為25.5μF以上即可滿足要求,所以我們推薦是30~40μF/KW。紋波電流在我們的計(jì)算中不作考慮,因?yàn)楸∧る娙莸募y波電流承受能力可以達(dá)到200mA/μF,完全可以滿足要求。
 
六、DC-LINK電容在高壓變頻器中的應(yīng)用方案介紹
 
案例1:2MW/6000VAC高壓變頻器方
 
每相由6組功率單元串聯(lián)而成,每組功率單元電壓577VAC、功率112KW左右,輸出電流約190A左右。
 
DC-LINK電容方案:每個(gè)單元組用SHE-1000-680的6只并聯(lián),即4080UF/1000VDC電容。
 
案例2:2.5MW/10000VAC高壓變頻器方案
 
每相由9組功率單元串聯(lián)而成,每組功率單元電壓642VAC、功率93KW左右,輸出電流約145A左右。
 
DC-LINK電容方案:每個(gè)單元組用SHE-1200-470的8只并聯(lián),即3760UF/1200VDC電容。
 
案例3:1MW/3300VAC高壓變頻器方案 三電平結(jié)構(gòu)。
 
DC-LINK電容方案:采用SHE-2800-85的60只一組并聯(lián),然后兩串,共120只電容,即用2550UF/5600VDC電容。
 
要采購(gòu)薄膜么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉