Добар коњ заслужује добро седло! Да би се у потпуности искористиле предности SiC уређаја, неопходно је упарити систем кола са одговарајућим кондензаторима. Од главне контроле погона у електричним возилима до нових енергетских сценарија велике снаге попут фотонапонских инвертора, филмски кондензатори постепено постају мејнстрим, а тржишту су хитно потребни производи високе цене и перформанси.
Недавно је компанија Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. лансирала DC кондензаторе са филмском подлогом, који имају четири изузетне предности што их чини погодним за Infineon-ове IGBT транзистори седме генерације. Они такође помажу у решавању изазова стабилности, поузданости, минијатуризације и трошкова у SiC системима.
Филмски кондензатори постижу скоро 90% пенетрације у главним погонским апликацијама. Зашто су потребни SiC и IGBT кондензаторима?
Последњих година, са брзим развојем нових енергетских индустрија као што су складиштење енергије, пуњење и електрична возила (EV), потражња за DC-Link кондензаторима брзо расте. Једноставно речено, DC-Link кондензатори делују као бафери у колима, апсорбујући високе импулсне струје са краја магистрале и изглађујући напон магистрале, чиме штите IGBT и SiC MOSFET прекидаче од високих импулсних струја и удара пролазног напона.
Типично, алуминијумски електролитички кондензатори се користе у апликацијама за подршку једносмерне струје. Међутим, са повећањем напона на магистралама нових енергетских возила са 400V на 800V и кретањем фотонапонских система ка 1500V, па чак и 2000V, потражња за филмским кондензаторима значајно расте.
Подаци показују да је 2022. године инсталирани капацитет електричних погонских инвертора заснованих на DC-Link филм кондензаторима достигао 5,1117 милиона јединица, што чини 88,7% укупног инсталираног капацитета електронских контрола. Водеће компаније за електронску контролу, као што су Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec и Wiran Power, користе DC-Link филм кондензаторе у својим погонским инверторима, са комбинованим односом инсталираног капацитета до 82,9%. Ово указује на то да су филм кондензатори заменили електролитичке кондензаторе као главни ток на тржишту електричних погона.
То је зато што је максимални напонски отпор алуминијумских електролитских кондензатора приближно 630 V. Код високонапонских и снажних примена изнад 700 V, више електролитских кондензатора мора бити повезано серијски и паралелно како би се задовољили захтеви употребе, што доноси додатне губитке енергије, трошкове BOM-а и проблеме са поузданошћу.
Истраживачки рад са Универзитета у Малезији указује на то да се електролитички кондензатори обично користе у једносмерној вези силицијумских IGBT полумостових инвертора, али да се могу јавити пренапонски удари због високог еквивалентног серијског отпора (ESR) електролитичких кондензатора. У поређењу са IGBT решењима на бази силицијума, SiC MOSFET-ови имају веће фреквенције прекидања, што резултира већим амплитудама пренапонског удара у једносмерној вези полумостових инвертора. То може довести до деградације перформанси уређаја или чак оштећења, јер је резонантна фреквенција електролитичких кондензатора само 4kHz, што је недовољно да апсорбује таласање струје SiC MOSFET инвертора.
Стога се у једносмерним апликацијама са већим захтевима за поузданошћу, као што су електрични погонски инвертори и фотонапонски инвертори, обично бирају филмски кондензатори. У поређењу са алуминијумским електролитичким кондензаторима, њихове предности у перформансама укључују већи напонски отпор, нижи ESR, одсуство поларитета, стабилније перформансе и дужи век трајања, што омогућава поузданији дизајн система са јачом отпорношћу на таласање.
Поред тога, коришћење филм кондензатора у систему може вишеструко искористити предности високе фреквенције и малих губитака SiC MOSFET-ова, значајно смањујући величину и тежину пасивних компоненти (индуктора, трансформатора, кондензатора) у систему. Према истраживању компаније Wolfspeed, IGBT инвертор од 10 kW на бази силицијума захтева 22 алуминијумска електролитска кондензатора, док је SiC инвертору од 40 kW потребно само 8 филм кондензатора, што значајно смањује површину штампане плоче.
YMIN лансира нове филмске кондензаторе са четири главне предности за подршку новој енергетској индустрији
Да би се одговорило на хитне захтеве тржишта, YMIN је недавно лансирао MDP и MDR серију кондензатора са филмском подлогом за једносмерну струју. Користећи напредне производне процесе и висококвалитетне материјале, ови кондензатори су савршено компатибилни са оперативним захтевима SiC MOSFET-ова и IGBT-ова на бази силицијума од глобалних лидера у области полупроводника, као што је Infineon.
YMIN-ови филмски кондензатори серије MDP и MDR имају неколико значајних карактеристика: нижи еквивалентни серијски отпор (ESR), виши номинални напон, мању струју цурења и већу температурну стабилност.
Прво, YMIN-ови филмски кондензатори имају дизајн са ниским ESR-ом, ефикасно смањујући напонско оптерећење током пребацивања SiC MOSFET-ова и IGBT-ова на бази силицијума, чиме се минимизирају губици кондензатора и побољшава укупна ефикасност система. Поред тога, ови кондензатори имају виши номинални напон, способни да издрже услове вишег напона и обезбеде стабилан рад система.
Серија MDP и MDR YMIN филм кондензатора нуди опсеге капацитета од 5uF-150uF и 50uF-3000uF, и опсеге напона од 350V-1500V и 350V-2200V, респективно.
Друго, најновији филм кондензатори компаније YMIN имају мању струју цурења и већу температурну стабилност. У случају електронских система управљања електричним возилима, који обично имају велику снагу, резултујуће стварање топлоте може значајно утицати на век трајања и поузданост филм кондензатора. Да би се ово решило, серије MDP и MDR компаније YMIN укључују висококвалитетне материјале и напредне технике производње како би дизајнирале побољшану термичку структуру кондензатора. Ово обезбеђује стабилне перформансе чак и у окружењима са високим температурама, спречавајући деградацију вредности кондензатора или квар услед пораста температуре. Штавише, ови кондензатори имају дужи век трајања, пружајући поузданију подршку за системе енергетске електронике.
Треће, кондензатори серије MDP и MDR компаније YMIN имају мању величину и већу густину снаге. На пример, у електричним погонским системима од 800 V, тренд је коришћење SiC уређаја како би се смањила величина кондензатора и других пасивних компоненти, чиме се промовише минијатуризација електронских контрола. YMIN је применио иновативну технологију производње филмова, која не само да повећава укупну интеграцију и ефикасност система, већ и смањује величину и тежину система, побољшавајући преносивост и флексибилност уређаја.
Генерално, YMIN-ова серија DC-Link филм кондензатора нуди побољшање од 30% у издржљивости dv/dt и повећање животног века од 30% у поређењу са другим филм кондензаторима на тржишту. Ово не само да пружа бољу поузданост за SiC/IGBT кола, већ нуди и бољу исплативост, превазилазећи ценовне баријере у широкој примени филм кондензатора.
Као пионир у индустрији, YMIN је дубоко укључен у област кондензатора више од 20 година. Његови високонапонски кондензатори се стабилно примењују у врхунским областима као што су уграђени OBC, нови енергетски пуњачи, фотонапонски инвертори и индустријски роботи већ дуги низ година. Ова нова генерација производа од филм кондензатора решава различите изазове у контроли процеса производње филм кондензатора и опреме, завршила је сертификацију поузданости код водећих светских предузећа и постигла је примену великих размера, доказујући поузданост производа већим купцима. У будућности, YMIN ће искористити своје дугорочно техничко искуство како би подржао брзи развој нове енергетске индустрије са високо поузданим и исплативим кондензаторским производима.
За више информација, посетитеwww.ymin.cn.
Време објаве: 07.07.2024.