En god hest fortjener en god sal! For å utnytte fordelene med SiC-enheter fullt ut, er det også nødvendig å pare kretssystemet med passende kondensatorer. Fra hoveddriftskontrollen i elektriske kjøretøyer til nye energiscenarier med høy effekt som fotovoltaiske vekselrettere, filmkondensatorer blir gradvis mainstream, og markedet trenger raskt produkter med høy ytelse.
Nylig lanserte Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. DC-støttefilmkondensatorer, som har fire enestående fordeler som gjør dem egnet for Infineons syvende generasjons IGBT-er. De bidrar også til å møte utfordringene med stabilitet, pålitelighet, miniatyrisering og kostnader i SiC-systemer.
Filmkondensatorer oppnår nesten 90 % penetrasjon i hoveddriftsapplikasjoner. Hvorfor trenger SiC og IGBT dem?
De siste årene, med den raske utviklingen av nye energiindustrier som energilagring, lading og elektriske kjøretøy (EV), har etterspørselen etter DC-Link-kondensatorer økt raskt. Enkelt sagt fungerer DC-Link-kondensatorer som buffere i kretser, absorberer høye pulsstrømmer fra bussenden og jevner ut bussspenningen, og beskytter dermed IGBT- og SiC MOSFET-svitsjer fra høye pulsstrømmer og transiente spenningspåvirkninger.
Vanligvis brukes elektrolytiske kondensatorer av aluminium i DC-støtteapplikasjoner. Men med bussspenningen til nye energikjøretøyer som øker fra 400V til 800V og fotovoltaiske systemer som beveger seg mot 1500V og til og med 2000V, øker etterspørselen etter filmkondensatorer betydelig.
Data viser at i 2022 nådde den installerte kapasiteten til elektriske omformere basert på DC-Link-filmkondensatorer 5,1117 millioner enheter, noe som utgjør 88,7 % av den totale installerte kapasiteten til elektroniske kontroller. Ledende elektroniske kontrollselskaper som Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec og Wiran Power bruker alle DC-Link filmkondensatorer i sine omformere, med et kombinert installert kapasitetsforhold på opptil 82,9 %. Dette indikerer at filmkondensatorer har erstattet elektrolytiske kondensatorer som mainstream i markedet for elektriske drivenheter.
Dette er fordi den maksimale spenningsmotstanden til elektrolytiske kondensatorer i aluminium er omtrent 630V. I høyspennings- og høyeffektapplikasjoner over 700V, må flere elektrolytiske kondensatorer kobles i serie og parallelt for å møte brukskravene, noe som gir ekstra energitap, stykklistekostnader og pålitelighetsproblemer.
En forskningsartikkel fra University of Malaysia indikerer at elektrolytiske kondensatorer vanligvis brukes i DC-koblingen til silisium IGBT halvbro-vekselrettere, men spenningsstøt kan oppstå på grunn av den høye ekvivalente seriemotstanden (ESR) til elektrolytiske kondensatorer. Sammenlignet med silisiumbaserte IGBT-løsninger har SiC MOSFET-er høyere svitsjefrekvenser, noe som resulterer i høyere spenningsoverspenningsamplituder i DC-linken til halvbro-vekselrettere. Dette kan føre til forringelse av enhetens ytelse eller til og med skade, ettersom resonansfrekvensen til elektrolytiske kondensatorer bare er 4kHz, utilstrekkelig til å absorbere den nåværende krusningen til SiC MOSFET-omformere.
Derfor, i DC-applikasjoner med høyere krav til pålitelighet, for eksempel elektriske frekvensomformere og fotovoltaiske vekselrettere, velges typisk filmkondensatorer. Sammenlignet med elektrolytiske kondensatorer av aluminium inkluderer ytelsesfordelene høyere spenningsmotstand, lavere ESR, ingen polaritet, mer stabil ytelse og lengre levetid, noe som muliggjør en mer pålitelig systemdesign med sterkere krusningsmotstand.
I tillegg kan bruk av filmkondensatorer i systemet gjentatte ganger utnytte de høyfrekvente fordelene med lavt tap ved SiC MOSFET-er, og redusere størrelsen og vekten av passive komponenter (induktorer, transformatorer, kondensatorer) i systemet betydelig. I følge Wolfspeed-undersøkelser krever en 10kW silisiumbasert IGBT-inverter 22 elektrolytkondensatorer av aluminium, mens en 40kW SiC-inverter bare trenger 8 filmkondensatorer, noe som reduserer PCB-området betydelig.
YMIN lanserer nye filmkondensatorer med fire store fordeler for å støtte den nye energiindustrien
For å møte presserende markedskrav har YMIN nylig lansert MDP- og MDR-serien med DC-støttefilmkondensatorer. Ved å bruke avanserte produksjonsprosesser og materialer av høy kvalitet, er disse kondensatorene perfekt kompatible med driftskravene til SiC MOSFET-er og silisiumbaserte IGBT-er fra globale krafthalvlederledere som Infineon.
YMINs MDP- og MDR-seriefilmkondensatorer har flere bemerkelsesverdige egenskaper: lavere ekvivalent seriemotstand (ESR), høyere nominell spenning, lavere lekkasjestrøm og høyere temperaturstabilitet.
For det første har YMINs filmkondensatorer en lav ESR-design, som effektivt reduserer spenningsspenningen under svitsjingen av SiC MOSFET-er og silisiumbaserte IGBT-er, og minimerer dermed kondensatortap og forbedrer den totale systemeffektiviteten. I tillegg har disse kondensatorene en høyere nominell spenning, i stand til å motstå høyere spenningsforhold og sikre stabil systemdrift.
MDP- og MDR-serien med YMIN-filmkondensatorer tilbyr kapasitansområder på henholdsvis 5uF-150uF og 50uF-3000uF, og spenningsområder på henholdsvis 350V-1500V og 350V-2200V.
For det andre har YMINs nyeste filmkondensatorer lavere lekkasjestrøm og høyere temperaturstabilitet. Når det gjelder elektroniske kontrollsystemer for elektriske kjøretøy, som typisk har høy effekt, kan den resulterende varmegenereringen påvirke levetiden og påliteligheten til filmkondensatorer betydelig. For å løse dette, inneholder MDP- og MDR-seriene fra YMIN høykvalitetsmaterialer og avanserte produksjonsteknikker for å designe en forbedret termisk struktur for kondensatorene. Dette sikrer stabil ytelse selv i høytemperaturmiljøer, og forhindrer forringelse av kondensatorverdien eller feil på grunn av temperaturøkning. Videre har disse kondensatorene lengre levetid, og gir mer pålitelig støtte for kraftelektroniske systemer.
For det tredje har MDP- og MDR-seriens kondensatorer fra YMIN en mindre størrelse og høyere effekttetthet. For eksempel, i 800V elektriske drivsystemer, er trenden å bruke SiC-enheter for å redusere størrelsen på kondensatorer og andre passive komponenter, og dermed fremme miniatyrisering av elektroniske kontroller. YMIN har brukt innovativ filmproduksjonsteknologi, som ikke bare øker den generelle systemintegrasjonen og effektiviteten, men også reduserer systemstørrelsen og vekten, og forbedrer portabiliteten og fleksibiliteten til enheter.
Totalt sett tilbyr YMINs DC-Link filmkondensatorserie en 30 % forbedring i dv/dt-motstandsevne og en 30 % økning i levetid sammenlignet med andre filmkondensatorer på markedet. Dette gir ikke bare bedre pålitelighet for SiC/IGBT-kretser, men gir også bedre kostnadseffektivitet, og overvinner prisbarrierene i den utbredte bruken av filmkondensatorer.
Som en industripioner har YMIN vært dypt involvert i kondensatorfeltet i over 20 år. Høyspentkondensatorene har blitt brukt stabilt i avanserte felt som ombord OBC, nye energiladingshauger, fotovoltaiske omformere og industriroboter i mange år. Denne nye generasjonen filmkondensatorprodukter løser ulike utfordringer innen prosesskontroll og utstyr for produksjon av filmkondensatorer, har fullført pålitelighetssertifisering med ledende globale bedrifter, og oppnådd storskalaapplikasjon, som beviser produktets pålitelighet til større kunder. I fremtiden vil YMIN utnytte sin langsiktige tekniske akkumulering for å støtte den raske utviklingen av den nye energiindustrien med høy pålitelighet og kostnadseffektive kondensatorprodukter.
For mer informasjon, vennligst besøkwww.ymin.cn.
Innleggstid: Jul-07-2024