Vantaggi dei prodotti a condensatore a film
I primi condensatori a film di supporto CC utilizzavano tutti condensatori elettrolitici. Con lo sviluppo della tecnologia dei condensatori a film, in particolare lo sviluppo della tecnologia a film di base e l'avvento della tecnologia di segmentazione della metallizzazione, non solo il volume dei condensatori a film è diventato sempre più piccolo, ma anche il livello di tensione di tenuta del prodotto è rimasto a un livello considerevole. Ora sempre più aziende utilizzano condensatori a film in polipropilene ad alta temperatura come condensatori di supporto CC. Un esempio tipico è il miglioramento del modello RIUS di Toyota; e tipici rappresentanti delle case automobilistiche nazionali sono BYD F3DM ed E6, entrambi i quali utilizzano condensatori a film come condensatori di supporto CC. I condensatori di filtro utilizzati nella prima generazione di Toyota Prius sono condensatori elettrolitici. A partire dalla seconda generazione, sono stati utilizzati invece condensatori di filtro a film e condensatori DC-LINK.
A. Buona sicurezza del prodotto e forte resistenza alle sovratensioni
Poiché i condensatori a film hanno proprietà autorigeneranti e sono progettati in conformità con lo standard 1EC61071, la resistenza alla sovratensione del condensatore è superiore a 1,5 volte la tensione nominale. Inoltre, il condensatore utilizza la tecnologia a film diviso, quindi in teoria non produrrà guasti da cortocircuito, il che migliora notevolmente la sicurezza di questo tipo di condensatore. La modalità di guasto tipica è il circuito aperto. In applicazioni specifiche, anche la resistenza alla tensione di picco del condensatore è un indicatore importante per la valutazione dei condensatori. Infatti, per i condensatori elettrolitici, la tensione di picco massima consentita è 1,2 volte, il che costringe gli utenti a considerare la tensione di picco piuttosto che la tensione nominale.
B. Buone caratteristiche di temperatura, l'intervallo di temperatura del prodotto è ampio, da -40 °C a 105 °C
Il film in polipropilene ad alta temperatura utilizzato nel condensatore a film di supporto CC ha una stabilità termica che i condensatori a film di poliestere e quelli elettrolitici non hanno. All'aumentare della temperatura, la capacità del condensatore a film di polipropilene diminuisce complessivamente, ma il rapporto di diminuzione è molto piccolo, circa 300 ppm/C; mentre la capacità del film di poliestere varia molto di più con la temperatura, sia nella fase ad alta che in quella a bassa temperatura, che è compresa tra +200 e +600 ppm/C.
C. Caratteristiche di frequenza stabili, buone caratteristiche ad alta frequenza del prodotto
Attualmente, la maggior parte delle frequenze di commutazione dei controller si aggira intorno ai 10.000 Hz, il che richiede che il prodotto abbia buone prestazioni ad alta frequenza. Per i condensatori elettrolitici e i condensatori a film di poliestere, questo requisito rappresenta un problema.
D. Nessuna polarità, può resistere alla tensione inversa
Gli elettrodi dei condensatori a film sono metalli su scala nanometrica depositati su film sottili. Il prodotto non ha polarità, quindi è molto pratico per gli utenti e non è necessario considerare i poli positivo e negativo. Per i condensatori elettrolitici, se viene applicata una tensione inversa superiore a 1,5 volte Un, si verificherà una reazione chimica al loro interno. Se questa tensione permane abbastanza a lungo, il condensatore esploderà o l'elettrolita fuoriuscirà man mano che la pressione interna del condensatore viene rilasciata.
E. Alta tensione nominale, non sono necessarie resistenze di serie e di bilanciamento
Per aumentare la potenza di uscita, la tensione del bus dei veicoli ibridi e dei veicoli a celle a combustibile tende ad aumentare. Le tensioni tipiche delle batterie fornite ai motori sul mercato sono 280 V, 330 V e 480 V. I condensatori adatti variano a seconda del produttore, ma generalmente sono da 450 V, 600 V e 800 V, con una capacità compresa tra 0,32 mF e 2 mF. La tensione nominale dei condensatori elettrolitici non è superiore a 500 V, quindi quando la tensione del bus è superiore a 500 V, il sistema può solo migliorare il livello di tensione di tenuta del banco di condensatori collegando i condensatori elettrolitici in serie. In questo modo, non solo aumentano il volume e il costo del banco di condensatori, ma anche l'induttanza e l'ESR nel circuito.
F. Bassa ESR, forte resistenza alla corrente di ripple
Il condensatore a film ha una corrente di ripple superiore a 200 mA/μF, mentre il condensatore elettrolitico ha una capacità di corrente di ripple di 20 mA/μF. Questa caratteristica può ridurre notevolmente la capacità del condensatore richiesto nel sistema.
G. Basso livello di inglese come seconda lingua
Il design a bassa induttanza dell'inverter richiede che il suo componente principale, il condensatore DC-Link, abbia un'induttanza estremamente bassa. I condensatori a film di filtro DC-Link ad alte prestazioni integrano la barra collettrice nel modulo condensatore per minimizzarne l'autoinduttanza (<30 nH), riducendo notevolmente l'effetto oscillatorio alla frequenza di commutazione necessaria. Pertanto, il condensatore di assorbimento collegato in parallelo al condensatore DC-Link viene spesso omesso e l'elettrodo del condensatore è collegato direttamente all'IGBT.
H. Forte resistenza alle sovracorrenti
Può sopportare correnti elevate istantanee. La tecnologia di taglio a onda e la tecnologia di ispessimento del rivestimento del condensatore possono migliorare la resistenza del prodotto alle sovracorrenti, alla temperatura e agli urti meccanici.
J. Lunga durata di servizio
Le caratteristiche di non invecchiamento della pellicola determinano che il condensatore a pellicola ha una durata molto lunga, soprattutto alla tensione nominale e alla temperatura di esercizio nominale; la durata è superiore a 15.000-20.000 ore; se la media è di 30 km/h, può avere una durata di 450.000 km e la durata del condensatore è sufficiente per il chilometraggio dell'auto.
I condensatori a film DC-LINK ad alte prestazioni sono condensatori che utilizzano nuovi processi di produzione e la tecnologia a film metallizzato. Aumentano la densità energetica dei tradizionali condensatori a film, riducendone anche le dimensioni. D'altra parte, integrano il nucleo del condensatore e la barra collettrice per soddisfare i requisiti di flessibilità dimensionale dei clienti, il che non solo rende l'intero modulo inverter più compatto, ma riduce anche notevolmente l'induttanza parassita nel circuito applicativo, rendendo le prestazioni del circuito più stabili. Il design del circuito utilizzato nei veicoli elettrici richiede alta tensione, elevata corrente effettiva, sovratensione, tensione inversa, elevata corrente di picco e lunga durata. I condensatori a film sono senza dubbio la scelta ideale per i veicoli elettrici come condensatori di supporto CC.
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