ഈ ആഴ്ച ഞങ്ങൾ കഴിഞ്ഞ ആഴ്‌ചയിലെ ലേഖനം തുടരുന്നു.

1.2 ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ കപ്പാസിറ്ററുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡൈഇലക്‌ട്രിക്, അലൂമിനിയത്തിന്റെ നാശത്താൽ രൂപപ്പെടുന്ന അലൂമിനിയം ഓക്‌സൈഡാണ്, 8 മുതൽ 8.5 വരെയുള്ള വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കവും ഏകദേശം 0.07V/A (1µm=10000A) പ്രവർത്തിക്കുന്ന വൈദ്യുത ശക്തിയും.എന്നിരുന്നാലും, അത്തരമൊരു കനം കൈവരിക്കാൻ സാധ്യമല്ല.അലൂമിനിയം പാളിയുടെ കനം ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ കപ്പാസിറ്റി ഫാക്ടർ (നിർദ്ദിഷ്ട കപ്പാസിറ്റൻസ്) കുറയ്ക്കുന്നു, കാരണം നല്ല ഊർജ്ജ സംഭരണ ​​സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ലഭിക്കുന്നതിന് അലൂമിനിയം ഓക്സൈഡ് ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് അലുമിനിയം ഫോയിൽ കൊത്തിവയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ ഉപരിതലത്തിൽ നിരവധി അസമമായ പ്രതലങ്ങൾ ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യും.മറുവശത്ത്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ പ്രതിരോധശേഷി കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജിന് 150Ωcm ഉം ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിന് (500V) 5kΩcm ഉം ആണ്.ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിന്റെ ഉയർന്ന പ്രതിരോധശേഷി, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റ് കപ്പാസിറ്ററിന് താങ്ങാനാകുന്ന RMS വൈദ്യുതധാരയെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, സാധാരണയായി 20mA/µF വരെ.

ഇക്കാരണങ്ങളാൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത് പരമാവധി 450V വോൾട്ടേജാണ് (ചില വ്യക്തിഗത നിർമ്മാതാക്കൾ 600V നായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നു).അതിനാൽ, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, ശ്രേണിയിൽ കപ്പാസിറ്ററുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ച് അവ നേടേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ഓരോ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററിന്റെയും ഇൻസുലേഷൻ പ്രതിരോധത്തിലെ വ്യത്യാസം കാരണം, ഓരോ സീരീസ് കണക്റ്റുചെയ്‌ത കപ്പാസിറ്ററിന്റെയും വോൾട്ടേജ് സന്തുലിതമാക്കുന്നതിന് ഓരോ കപ്പാസിറ്ററിലേക്കും ഒരു റെസിസ്റ്റർ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം.കൂടാതെ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ധ്രുവീകരിക്കപ്പെട്ട ഉപകരണങ്ങളാണ്, കൂടാതെ പ്രയോഗിച്ച റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് 1.5 മടങ്ങ് Un കവിയുമ്പോൾ, ഒരു ഇലക്ട്രോകെമിക് പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു.പ്രയോഗിച്ച റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് മതിയായ ദൈർഘ്യമുള്ളപ്പോൾ, കപ്പാസിറ്റർ പുറത്തേക്ക് ഒഴുകും.ഈ പ്രതിഭാസം ഒഴിവാക്കാൻ, ഓരോ കപ്പാസിറ്ററും ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അതിനടുത്തായി ഒരു ഡയോഡ് ബന്ധിപ്പിക്കണം.കൂടാതെ, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ വോൾട്ടേജ് സർജ് റെസിസ്റ്റൻസ് പൊതുവെ 1.15 മടങ്ങ് Un ആണ്, നല്ലവയ്ക്ക് 1.2 മടങ്ങ് Un എത്താം.അതിനാൽ ഡിസൈനർമാർ അവ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ സ്ഥിരമായ പ്രവർത്തന വോൾട്ടേജ് മാത്രമല്ല, സർജ് വോൾട്ടേജും പരിഗണിക്കണം.ചുരുക്കത്തിൽ, ഫിലിം കപ്പാസിറ്ററുകളും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളും തമ്മിലുള്ള ഇനിപ്പറയുന്ന താരതമ്യ പട്ടിക വരയ്ക്കാം, ചിത്രം കാണുക.

2. ആപ്ലിക്കേഷൻ അനാലിസിസ്

ഫിൽട്ടറുകളായി ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് ഉയർന്ന കറന്റും ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള ഡിസൈനുകളും ആവശ്യമാണ്.ചിത്രം 3-ൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു പുതിയ ഊർജ്ജ വാഹനത്തിന്റെ പ്രധാന മോട്ടോർ ഡ്രൈവ് സിസ്റ്റം ഒരു ഉദാഹരണമാണ്.ഈ ആപ്ലിക്കേഷനിൽ കപ്പാസിറ്റർ ഒരു ഡീകൂപ്പിംഗ് പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കൂടാതെ സർക്യൂട്ട് ഉയർന്ന ഓപ്പറേറ്റിംഗ് കറന്റും അവതരിപ്പിക്കുന്നു.ഫിലിം ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്ററിന് വലിയ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് കറന്റുകളെ (ഇർംസ്) നേരിടാനുള്ള കഴിവുണ്ട്.50~60kW പുതിയ എനർജി വെഹിക്കിൾ പാരാമീറ്ററുകൾ ഒരു ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക, പാരാമീറ്ററുകൾ ഇനിപ്പറയുന്നവയാണ്: ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജ് 330 Vdc, റിപ്പിൾ വോൾട്ടേജ് 10Vrms, റിപ്പിൾ കറന്റ് 150Arms@10KHz.

അപ്പോൾ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത ശേഷി ഇങ്ങനെ കണക്കാക്കുന്നു:

ഫിലിം കപ്പാസിറ്റർ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ഇത് നടപ്പിലാക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്ന് കരുതി, 20mA/μF കണക്കാക്കിയാൽ, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ കപ്പാസിറ്റൻസ് മുകളിൽ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന പരാമീറ്ററുകൾ പാലിക്കുന്നതിനായി കണക്കാക്കുന്നു:

ഈ കപ്പാസിറ്റൻസ് ലഭിക്കുന്നതിന് സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഇതിന് ആവശ്യമാണ്.

ലൈറ്റ് റെയിൽ, ഇലക്ട്രിക് ബസ്, സബ്‌വേ തുടങ്ങിയ ഓവർ-വോൾട്ടേജ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, ഈ ശക്തികൾ പാന്റോഗ്രാഫിലൂടെ ലോക്കോമോട്ടീവ് പാന്റോഗ്രാഫുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഗതാഗത യാത്രയിൽ പാന്റോഗ്രാഫും പാന്റോഗ്രാഫും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഇടയ്ക്കിടെ സംഭവിക്കുന്നു.രണ്ടും സമ്പർക്കം പുലർത്താത്തപ്പോൾ, വൈദ്യുതി വിതരണം ഡിസി-എൽ മഷി കപ്പാസിറ്റർ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, കോൺടാക്റ്റ് പുനഃസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, ഓവർ-വോൾട്ടേജ് ജനറേറ്റുചെയ്യുന്നു.വിച്ഛേദിക്കുമ്പോൾ ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്റർ പൂർണ്ണമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതാണ് ഏറ്റവും മോശം അവസ്ഥ, അവിടെ ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് പാന്റോഗ്രാഫ് വോൾട്ടേജിന് തുല്യമാണ്, കോൺടാക്റ്റ് പുനഃസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഓവർ-വോൾട്ടേജ് റേറ്റുചെയ്ത യുണിന്റെ ഏകദേശം രണ്ട് മടങ്ങ് വരും.ഫിലിം കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്റർ അധിക പരിഗണന കൂടാതെ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഓവർ-വോൾട്ടേജ് 1.2Uൺ ആണ്.ഷാങ്ഹായ് മെട്രോ ഉദാഹരണമായി എടുക്കുക.Un=1500Vdc, വോൾട്ടേജ് പരിഗണിക്കുന്നതിനുള്ള ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററിന്:

തുടർന്ന് ആറ് 450V കപ്പാസിറ്ററുകൾ പരമ്പരയിൽ ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടതാണ്.ഫിലിം കപ്പാസിറ്റർ ഡിസൈൻ 600Vdc മുതൽ 2000Vdc വരെ ഉപയോഗിച്ചാൽ അല്ലെങ്കിൽ 3000Vdc പോലും എളുപ്പത്തിൽ കൈവരിക്കാനാകും.കൂടാതെ, കപ്പാസിറ്റർ പൂർണ്ണമായി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്ന സാഹചര്യത്തിൽ ഊർജ്ജം രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ഡിസ്ചാർജ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്ററിലൂടെ ഒരു വലിയ ഇൻറഷ് കറന്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് സാധാരണയായി വ്യത്യസ്തമാണ്.

കൂടാതെ, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ DC-ലിങ്ക് ഫിലിം കപ്പാസിറ്ററുകൾ വളരെ കുറഞ്ഞ ESR (സാധാരണയായി 10mΩ, അതിലും താഴ്ന്ന <1mΩ) കൂടാതെ സ്വയം-ഇൻഡക്‌ടൻസ് LS (സാധാരണയായി 100nH-ന് താഴെയും ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ 10 അല്ലെങ്കിൽ 20nH-ന് താഴെയും) നേടാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും. .ഇത് ഡിസി-ലിങ്ക് ഫിലിം കപ്പാസിറ്റർ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ IGBT മൊഡ്യൂളിലേക്ക് നേരിട്ട് ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ബസ് ബാറിനെ DC-Link ഫിലിം കപ്പാസിറ്ററിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഫിലിം കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഒരു സമർപ്പിത IGBT അബ്സോർബർ കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ആവശ്യകത ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ഡിസൈനർ ഗണ്യമായ തുക.ചിത്രം.2.കൂടാതെ 3 ചില C3A, C3B ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സാങ്കേതിക സവിശേഷതകൾ കാണിക്കുന്നു.

3. ഉപസംഹാരം

ആദ്യകാലങ്ങളിൽ, വിലയും വലിപ്പവും കണക്കിലെടുത്ത് ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ കൂടുതലും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളായിരുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ കപ്പാസിറ്ററുകൾ വോൾട്ടേജും കറന്റ് താങ്ങാനുള്ള ശേഷിയും ബാധിക്കുന്നു (ഫിലിം കപ്പാസിറ്ററുകളെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ ഉയർന്ന ESR), അതിനാൽ വലിയ ശേഷി നേടുന്നതിനും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗത്തിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിനും നിരവധി ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ പരമ്പരയിലും സമാന്തരമായും ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.കൂടാതെ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് മെറ്റീരിയലിന്റെ അസ്ഥിരീകരണം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, അത് പതിവായി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതാണ്.പുതിയ ഊർജ്ജ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് സാധാരണയായി 15 വർഷത്തെ ഉൽപ്പന്ന ആയുസ്സ് ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ ഈ കാലയളവിൽ ഇത് 2 മുതൽ 3 തവണ വരെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്.അതിനാൽ, മുഴുവൻ മെഷീന്റെയും വിൽപ്പനാനന്തര സേവനത്തിൽ ഗണ്യമായ ചിലവും അസൗകര്യവും ഉണ്ട്.മെറ്റലൈസേഷൻ കോട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ഫിലിം കപ്പാസിറ്റർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും വികാസത്തോടെ, 450V മുതൽ 1200V വരെ അല്ലെങ്കിൽ അതിലും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുള്ള ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള DC ഫിൽട്ടർ കപ്പാസിറ്ററുകൾ അൾട്രാ-നേർത്ത OPP ഫിലിം (ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ 2.7µm, 2.4µm പോലും) ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കാൻ സാധിച്ചു. സുരക്ഷാ ഫിലിം ബാഷ്പീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യ.മറുവശത്ത്, ബസ് ബാറുമായുള്ള ഡിസി-ലിങ്ക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ സംയോജനം ഇൻവെർട്ടർ മൊഡ്യൂളിന്റെ രൂപകൽപ്പനയെ കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ളതാക്കുകയും സർക്യൂട്ട് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനായി സർക്യൂട്ടിന്റെ സ്‌ട്രേ ഇൻഡക്‌ടൻസ് വളരെയധികം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.