Dober konj si zasluži dobro sedlo! Da bi v celoti izkoristili prednosti naprav SiC, je potrebno tudi združiti sistem vezja z ustreznimi kondenzatorji. Od krmiljenja glavnega pogona v električnih vozilih do visokozmogljivih novih energetskih scenarijev, kot so fotonapetostni pretvorniki, filmski kondenzatorji postopoma postajajo običajni in trg nujno potrebuje visokocenovne izdelke.
Pred kratkim je podjetje Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. lansiralo kondenzatorje za podporo enosmernemu toku, ki imajo štiri izjemne prednosti, zaradi česar so primerni za Infineonove IGBT-je sedme generacije. Pomagajo tudi pri reševanju izzivov stabilnosti, zanesljivosti, miniaturizacije in stroškov v sistemih SiC.
Filmski kondenzatorji dosegajo skoraj 90 % penetracijo v aplikacijah glavnega pogona. Zakaj jih potrebujeta SiC in IGBT?
V zadnjih letih je s hitrim razvojem novih energetskih industrij, kot so shranjevanje energije, polnjenje in električna vozila (EV), povpraševanje po kondenzatorjih DC-Link hitro naraščalo. Preprosto povedano, kondenzatorji DC-Link delujejo kot blažilniki v tokokrogih, absorbirajo visoke impulzne tokove s konca vodila in izravnajo napetost vodila ter tako ščitijo stikala IGBT in SiC MOSFET pred visokimi impulznimi tokovi in udarci prehodne napetosti.
Običajno se aluminijasti elektrolitski kondenzatorji uporabljajo v podpornih aplikacijah za enosmerni tok. Ker pa se napetost vodila novih energetskih vozil povečuje s 400 V na 800 V in se fotovoltaični sistemi premikajo proti 1500 V in celo 2000 V, povpraševanje po filmskih kondenzatorjih znatno narašča.
Podatki kažejo, da je leta 2022 nameščena zmogljivost električnih pogonskih pretvornikov, ki temeljijo na filmskih kondenzatorjih DC-Link, dosegla 5,1117 milijona enot, kar predstavlja 88,7 % skupne nameščene zmogljivosti elektronskih krmilnikov. Vodilna podjetja za elektronsko krmiljenje, kot so Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec in Wiran Power, uporabljajo filmske kondenzatorje DC-Link v svojih pogonskih pretvornikih s skupnim razmerjem nameščene zmogljivosti do 82,9 %. To kaže, da so filmski kondenzatorji nadomestili elektrolitske kondenzatorje kot glavni tok na trgu električnih pogonov.
To je zato, ker je največja napetostna upornost aluminijastih elektrolitskih kondenzatorjev približno 630 V. Pri aplikacijah z visoko napetostjo in visoko močjo nad 700 V je treba več elektrolitskih kondenzatorjev povezati zaporedno in vzporedno, da bi izpolnili zahteve glede uporabe, kar prinaša dodatne izgube energije, stroške BOM in težave z zanesljivostjo.
Raziskovalni dokument z Univerze v Maleziji kaže, da se elektrolitski kondenzatorji običajno uporabljajo v enosmernem vmesnem tokokrogu silicijevih IGBT polmostnih pretvornikov, vendar lahko pride do napetostnih sunkov zaradi visokega ekvivalentnega serijskega upora (ESR) elektrolitskih kondenzatorjev. V primerjavi z rešitvami IGBT na osnovi silicija imajo SiC MOSFET višje preklopne frekvence, kar ima za posledico višje amplitude prenapetosti v enosmernem vmesnem tokokrogu polmostnih pretvornikov. To lahko privede do poslabšanja zmogljivosti naprave ali celo do poškodbe, saj je resonančna frekvenca elektrolitskih kondenzatorjev samo 4kHz, kar ne zadostuje za absorpcijo tokovnega valovanja pretvornikov SiC MOSFET.
Zato so v aplikacijah z enosmernim tokom z višjimi zahtevami glede zanesljivosti, kot so električni pogonski inverterji in fotovoltaični inverterji, običajno izbrani filmski kondenzatorji. V primerjavi z aluminijastimi elektrolitskimi kondenzatorji njihove zmogljivostne prednosti vključujejo višjo napetostno upornost, nižji ESR, brez polarnosti, stabilnejše delovanje in daljšo življenjsko dobo, kar omogoča zanesljivejšo zasnovo sistema z močnejšo odpornostjo proti valovanju.
Poleg tega lahko uporaba filmskih kondenzatorjev v sistemu vedno znova izkoristi visokofrekvenčne prednosti SiC MOSFET-jev z nizkimi izgubami, kar znatno zmanjša velikost in težo pasivnih komponent (induktorjev, transformatorjev, kondenzatorjev) v sistemu. Po raziskavi družbe Wolfspeed 10kW pretvornik IGBT na osnovi silicija potrebuje 22 aluminijastih elektrolitskih kondenzatorjev, medtem ko pretvornik SiC z močjo 40kW potrebuje samo 8 filmskih kondenzatorjev, kar močno zmanjša površino tiskanega vezja.
YMIN lansira nove filmske kondenzatorje s štirimi glavnimi prednostmi za podporo novi energetski industriji
Da bi odgovoril na nujne zahteve trga, je YMIN pred kratkim lansiral MDP in MDR serijo podpornih filmskih kondenzatorjev DC. Z uporabo naprednih proizvodnih procesov in visokokakovostnih materialov so ti kondenzatorji popolnoma združljivi z operativnimi zahtevami SiC MOSFET-jev in IGBT-jev na osnovi silicija vodilnih svetovnih proizvajalcev močnostnih polprevodnikov, kot je Infineon.
Filmski kondenzatorji YMIN serije MDP in MDR imajo več pomembnih lastnosti: nižji ekvivalentni serijski upor (ESR), višjo nazivno napetost, nižji tok uhajanja in večjo temperaturno stabilnost.
Prvič, filmski kondenzatorji YMIN imajo zasnovo z nizkim ESR, ki učinkovito zmanjšuje napetostni stres med preklapljanjem SiC MOSFET-jev in IGBT-jev na osnovi silicija, s čimer se minimizirajo izgube kondenzatorja in izboljša splošna učinkovitost sistema. Poleg tega imajo ti kondenzatorji višjo nazivno napetost, ki lahko prenesejo pogoje višje napetosti in zagotavljajo stabilno delovanje sistema.
Serije filmskih kondenzatorjev YMIN MDP in MDR ponujata razpone kapacitivnosti 5uF-150uF in 50uF-3000uF ter napetostna območja 350V-1500V oziroma 350V-2200V.
Drugič, najnovejši filmski kondenzatorji YMIN imajo nižji tok uhajanja in večjo temperaturno stabilnost. V primeru elektronskih krmilnih sistemov za električna vozila, ki imajo običajno veliko moč, lahko posledična proizvodnja toplote znatno vpliva na življenjsko dobo in zanesljivost filmskih kondenzatorjev. Da bi to rešili, serije MDP in MDR iz YMIN vključujejo visokokakovostne materiale in napredne proizvodne tehnike za oblikovanje izboljšane toplotne strukture za kondenzatorje. To zagotavlja stabilno delovanje tudi v okoljih z visoko temperaturo, kar preprečuje degradacijo vrednosti kondenzatorja ali okvaro zaradi dviga temperature. Poleg tega imajo ti kondenzatorji daljšo življenjsko dobo, kar zagotavlja zanesljivejšo podporo močnostnim elektronskim sistemom.
Tretjič, kondenzatorji serije MDP in MDR proizvajalca YMIN imajo manjšo velikost in večjo gostoto moči. Na primer, v sistemih električnega pogona 800 V je trend uporaba SiC naprav za zmanjšanje velikosti kondenzatorjev in drugih pasivnih komponent, s čimer se spodbuja miniaturizacija elektronskih krmilnikov. YMIN je uporabil inovativno tehnologijo izdelave filma, ki ne samo poveča celotno sistemsko integracijo in učinkovitost, ampak tudi zmanjša velikost in težo sistema, izboljša prenosljivost in prilagodljivost naprav.
Na splošno YMIN-ova serija filmskih kondenzatorjev DC-Link ponuja 30-odstotno izboljšavo zmožnosti odpornosti na dv/dt in 30-odstotno podaljšano življenjsko dobo v primerjavi z drugimi filmskimi kondenzatorji na trgu. To ne zagotavlja le boljše zanesljivosti za vezja SiC/IGBT, temveč nudi tudi boljšo stroškovno učinkovitost, s čimer premaga cenovne ovire pri široki uporabi filmskih kondenzatorjev.
Kot pionir v industriji je YMIN že več kot 20 let globoko vpleten v področje kondenzatorjev. Njegovi visokonapetostni kondenzatorji se že vrsto let stabilno uporabljajo na vrhunskih področjih, kot so vgrajeni OBC, novi energetski polnilni piloti, fotovoltaični pretvorniki in industrijski roboti. Ta nova generacija izdelkov filmskih kondenzatorjev rešuje različne izzive pri nadzoru in opremi proizvodnega procesa filmskih kondenzatorjev, je zaključila certificiranje zanesljivosti pri vodilnih svetovnih podjetjih in dosegla obsežno uporabo, kar dokazuje zanesljivost izdelka večjim strankam. V prihodnosti bo YMIN izkoristil svoje dolgoročno tehnično kopičenje za podporo hitrega razvoja nove energetske industrije z visoko zanesljivimi in stroškovno učinkovitimi kondenzatorskimi izdelki.
Za več informacij obiščitewww.ymin.cn.
Čas objave: jul-07-2024