Hyvä hevonen ansaitsee hyvän satulan! SiC-laitteiden etujen täysimääräiseksi hyödyntämiseksi on myös välttämätöntä yhdistää piirijärjestelmä sopivien kondensaattoreiden kanssa. Sähköajoneuvojen pääkäytön ohjauksesta suuritehoisiin uusiin energiaskenaarioihin, kuten aurinkosähköinvertteriin, filmikondensaattorit ovat vähitellen yleistymässä, ja markkinat tarvitsevat kiireellisesti korkean kustannustason tuotteita.
Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. lanseerasi äskettäin DC-tukikalvokondensaattorit, joilla on neljä erinomaista etua, mikä tekee niistä sopivia Infineonin seitsemännen sukupolven IGBT:ille. Ne auttavat myös vastaamaan piikarbidijärjestelmien vakauden, luotettavuuden, miniatyrisoinnin ja kustannusten haasteisiin.
Kalvokondensaattorit saavuttavat lähes 90 % tunkeutumisen pääkäyttösovelluksissa. Miksi SiC ja IGBT tarvitsevat niitä?
Viime vuosina uusien energiatoimialojen, kuten energian varastoinnin, latauksen ja sähköajoneuvojen (EV) nopean kehityksen myötä DC-Link-kondensaattoreiden kysyntä on kasvanut nopeasti. Yksinkertaisesti sanottuna DC-Link-kondensaattorit toimivat puskureina piireissä, absorboivat suuria pulssivirtoja väylän päästä ja tasoittavat väylän jännitettä ja suojaavat siten IGBT- ja SiC MOSFET -kytkimiä suurilta pulssivirroilta ja ohimeneviltä jännitteen vaikutuksilta.
Tyypillisesti alumiinisia elektrolyyttikondensaattoreita käytetään DC-tukisovelluksissa. Kuitenkin uusien energiaajoneuvojen väyläjännitteen noustessa 400 V:sta 800 V:iin ja aurinkosähköjärjestelmien siirtyessä kohti 1500 V:tä ja jopa 2000 V:ta, filmikondensaattorien kysyntä kasvaa merkittävästi.
Tiedot osoittavat, että vuonna 2022 DC-Link-kalvokondensaattoreihin perustuvien sähkökäyttöisten invertterien asennettu kapasiteetti oli 5,1117 miljoonaa yksikköä, mikä vastaa 88,7 % elektronisten ohjainten kokonaiskapasiteetista. Johtavat elektroniikkaohjausyritykset, kuten Fudi Power, Tesla, Innovance Technology, Nidec ja Wiran Power käyttävät kaikki DC-Link-kalvokondensaattoreita taajuusmuuttajassaan, joiden yhdistetty kapasiteettisuhde on jopa 82,9 %. Tämä osoittaa, että kalvokondensaattorit ovat korvanneet elektrolyyttikondensaattorit valtavirran sähkökäyttömarkkinoilla.
Tämä johtuu siitä, että alumiinisten elektrolyyttikondensaattorien suurin jänniteresistanssi on noin 630 V. Yli 700 V:n suurjännitesovelluksissa ja suuritehoisissa sovelluksissa useita elektrolyyttikondensaattoreita on kytkettävä sarjaan ja rinnan käyttövaatimusten täyttämiseksi, mikä lisää energiahäviöitä, tuoteluettelon kustannuksia ja luotettavuusongelmia.
Malesian yliopiston tutkimusartikkeli osoittaa, että elektrolyyttikondensaattoreita käytetään tyypillisesti pii-IGBT-puolisiltainvertterien DC-linkissä, mutta jännitepiikkejä voi esiintyä elektrolyyttikondensaattorien korkean vastaavan sarjaresistanssin (ESR) vuoksi. Piipohjaisiin IGBT-ratkaisuihin verrattuna SiC MOSFETeillä on korkeammat kytkentätaajuudet, mikä johtaa korkeampiin jännitepiikkien amplitudeihin puolisiltainvertterien tasavirtapiirissä. Tämä voi johtaa laitteen suorituskyvyn heikkenemiseen tai jopa vaurioitumiseen, koska elektrolyyttikondensaattorien resonanssitaajuus on vain 4 kHz, mikä ei riitä absorboimaan SiC MOSFET -invertterien virran aaltoilua.
Siksi DC-sovelluksissa, joissa on korkeammat luotettavuusvaatimukset, kuten sähkökäyttöiset invertterit ja aurinkosähköinvertterit, valitaan tyypillisesti filmikondensaattoreita. Alumiinisiin elektrolyyttikondensaattoreihin verrattuna niiden suorituskykyetuja ovat korkeampi jännitevastus, pienempi ESR, ei napaisuutta, vakaampi suorituskyky ja pidempi käyttöikä, mikä mahdollistaa luotettavamman järjestelmän suunnittelun vahvemmalla aaltoiluvastuksella.
Lisäksi kalvokondensaattorien käyttö järjestelmässä voi toistuvasti hyödyntää SiC MOSFET:ien korkeataajuisia ja pienihäviöisiä etuja, mikä vähentää merkittävästi järjestelmän passiivisten komponenttien (induktorit, muuntajat, kondensaattorit) kokoa ja painoa. Wolfspeed-tutkimuksen mukaan 10 kW:n piipohjainen IGBT-invertteri vaatii 22 alumiinielektrolyyttikondensaattoria, kun taas 40 kW:n SiC-invertteri tarvitsee vain 8 kalvokondensaattoria, mikä vähentää huomattavasti piirilevyn pinta-alaa.
YMIN lanseeraa uusia filmikondensaattoreita, joilla on neljä suurta etua uuden energiateollisuuden tukemiseksi
Vastatakseen markkinoiden kiireellisiin vaatimuksiin YMIN on äskettäin tuonut markkinoille MDP- ja MDR-sarjan DC-tukikalvokondensaattoreita. Kehittyneitä valmistusprosesseja ja korkealaatuisia materiaaleja hyödyntäen nämä kondensaattorit ovat täydellisesti yhteensopivia Infineonin kaltaisten globaalien tehopuolijohdejohtajien SiC MOSFET:ien ja piipohjaisten IGBT:ien toimintavaatimusten kanssa.
YMINin MDP- ja MDR-sarjan filmikondensaattoreissa on useita merkittäviä ominaisuuksia: pienempi ekvivalenttisarjavastus (ESR), korkeampi nimellisjännite, pienempi vuotovirta ja korkeampi lämpötilan stabiilisuus.
Ensinnäkin YMIN:n kalvokondensaattoreissa on alhainen ESR-rakenne, mikä vähentää tehokkaasti jänniterasitusta SiC MOSFET:ien ja piipohjaisten IGBT:ien kytkemisen aikana, minimoiden näin kondensaattorihäviöt ja parantaen järjestelmän yleistä tehokkuutta. Lisäksi näillä kondensaattoreilla on korkeampi nimellisjännite, joka kestää korkeampia jänniteolosuhteita ja takaa vakaan järjestelmän toiminnan.
YMIN-kalvokondensaattorien MDP- ja MDR-sarjan kapasitanssialueet ovat 5uF-150uF ja 50uF-3000uF ja jännitealueet 350-1500V ja 350-2200 V.
Toiseksi, YMIN:n uusimmissa kalvokondensaattoreissa on pienempi vuotovirta ja korkeampi lämpötilastabiilisuus. Sähköajoneuvojen elektronisissa ohjausjärjestelmissä, jotka ovat tyypillisesti suuritehoisia, syntyvä lämmöntuotanto voi vaikuttaa merkittävästi kalvokondensaattorien käyttöikään ja luotettavuuteen. Tämän ratkaisemiseksi YMIN:n MDP- ja MDR-sarjat sisältävät korkealaatuisia materiaaleja ja edistyksellisiä valmistustekniikoita, jotka suunnittelevat kondensaattoreille parannetun lämpörakenteen. Tämä varmistaa vakaan suorituskyvyn jopa korkeissa lämpötiloissa, mikä estää kondensaattorin arvon heikkenemisen tai vian lämpötilan nousun vuoksi. Lisäksi näillä kondensaattoreilla on pidempi käyttöikä, mikä tarjoaa luotettavamman tuen tehoelektroniikkajärjestelmille.
Kolmanneksi YMIN:n MDP- ja MDR-sarjan kondensaattoreilla on pienempi koko ja suurempi tehotiheys. Esimerkiksi 800 V:n sähkökäyttöjärjestelmissä trendi on käyttää SiC-laitteita kondensaattoreiden ja muiden passiivisten komponenttien koon pienentämiseen, mikä edistää elektronisten ohjainten pienentämistä. YMIN on käyttänyt innovatiivista kalvonvalmistustekniikkaa, joka paitsi lisää järjestelmän kokonaisintegraatiota ja tehokkuutta, myös vähentää järjestelmän kokoa ja painoa, mikä parantaa laitteiden siirrettävyyttä ja joustavuutta.
Kaiken kaikkiaan YMINin DC-Link-kalvokondensaattorisarja tarjoaa 30 % paremman dv/dt-kestävyyden ja 30 % pidemmän käyttöiän verrattuna muihin markkinoilla oleviin kalvokondensaattoreihin. Tämä ei ainoastaan tarjoa parempaa luotettavuutta SiC/IGBT-piireille, vaan tarjoaa myös paremman kustannustehokkuuden, mikä ylittää hintaesteet kalvokondensaattorien laajassa käytössä.
Alan edelläkävijänä YMIN on ollut syvästi mukana kondensaattorialalla yli 20 vuoden ajan. Sen korkeajännitteisiä kondensaattoreita on käytetty vakaasti huippuluokan aloilla, kuten laivojen OBC:ssä, uusissa energianlatauspaaluissa, aurinkosähköinverttereissä ja teollisuusroboteissa useiden vuosien ajan. Tämä uuden sukupolven kalvokondensaattorituotteet ratkaisevat erilaisia haasteita kalvokondensaattorien tuotantoprosessin ohjauksessa ja laitteissa, ovat suorittaneet luotettavuussertifioinnin johtavien globaalien yritysten kanssa ja saavuttaneet laajan sovelluksen, mikä todistaa tuotteen luotettavuuden suuremmille asiakkaille. Tulevaisuudessa YMIN hyödyntää pitkän aikavälin teknistä kertymistään tukeakseen uuden energiateollisuuden nopeaa kehitystä erittäin luotettavilla ja kustannustehokkailla kondensaattorituotteilla.
Lisätietoja on osoitteessawww.ymin.cn.
Postitusaika: 7.7.2024