替代电解电容的薄膜电容技术DC-Link 电容器应用.pdf

DAWN-PowerFilmCapacitors DAWN-PowerFilmCapacitors DDAAWWNN--PPoowweerrFFiillmmCCaappaacciittoorrss (深圳市天明伟业电子有限公司） (深圳市天明伟业电子有限公司） ((深深圳圳市市天天明明伟伟业业电电子子有有限限公公司司）） 替代电解电容的薄膜电容技术 DC-Link 电容器应用 在过去多年的发展中，使用金属化膜以及膜上金属分割技术的DC 滤波电容得到了长足的发展，现在薄膜生产商开发出更薄 的膜，同时改进了金属化的分割技术极大的帮助了这种电容的发展，聚丙烯薄膜电容能够比电解电容更加经济地覆盖600VDC 到2200VDC的电压范围。薄膜电容具有的许多优势，使它替代电解电容成为工业和电力电子功率变换市场的趋势。 这些优点包括了： 承受高的有效电流的能力 能承受两倍于额定电压的过压 能承受反向电压 承受高峰值电流的能力 长寿命，可长时间存储 但是，只种替代并非“微法对微法”的替代，而是功能上的替代. 当然，尽管膜电容技术有了长足的进展，但不是所有的应用领域都能替代电解电容。 电解电容技术 典型的电解电容的最大标称电压为500 到600V。所以在要求更高电压的情况下，使用者必须将多只电容串联使用。同时， 由于各电容的绝缘电阻不同，使用者必须在每个电容上连接电阻以平衡电压。 此外，如果超过额定电压1.5倍的反向电压被加在电容上时，会引起电容内部化学反应的发生。如果这种电压持续足够长的时间， 电容会发生爆炸，或者随着电容内部压力的释放电解液会流出。为了避免这种危险，使用者必须给每个电容并联一个二极管。 在特定应用中电容的抗浪涌能力也是考察电容的重要指标。实际上，对电解电容而言，允许承受的最大浪涌电压是 VnDC 的1.15 或1.2倍（更好的电解电容）。这种情况迫使使用者不得不考虑浪涌电压而非标称电压。 直流支撑滤波：高电流设计和容值设计 a) 使用电池供电的情况 应用为电车或电叉车 在这种情况下，电容被用来退耦。膜电容特别适合这种应用。因为直流支撑电容的主要标准是有效值电流的承受能力。这意味着 直流支撑电容能够以有效值电流来设计 以电车为例， 要求的数据 工作电压: 120VDC 允许的纹波电压: 4VRMS 有效值电流: 80 ARMS @ 20 kHz 最小容值为 DAWN-PowerFilmCapacitors DAWN-PowerFilmCapacitors DDAAWWNN--PPoowweerrFFiillmmCCaappaacciittoorrss (深圳市天明伟业电子有限公司） (深圳市天明伟业电子有限公司） ((深深圳圳市市天天明明伟伟业业电电子子有有限限公公司司）） 在膜电容中，很容易找到接近的容值。 与电解电容比较： 以每μF 20 mA为例，为了承受80A有效值电流，最小容值 b)电网供电的电机驱动 直流母线电压波形: 容值的确定应从电网频率比逆变器频率低入手。使用下述等式确定容值：