Kuda yang baik berhak mendapat pelana yang baik! Untuk memanfaatkan sepenuhnya kelebihan peranti SiC, sistem litar juga perlu dipasangkan dengan kapasitor yang sesuai. Daripada kawalan pemacu utama dalam kenderaan elektrik kepada senario tenaga baharu berkuasa tinggi seperti inverter fotovoltaik, kapasitor filem secara beransur-ansur menjadi arus perdana, dan pasaran amat memerlukan produk berprestasi tinggi.
Baru-baru ini, Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. melancarkan kapasitor filem sokongan DC, yang mempunyai empat kelebihan luar biasa menjadikannya sesuai untuk IGBT generasi ketujuh Infineon. Ia juga membantu menangani cabaran kestabilan, kebolehpercayaan, pengecilan saiz dan kos dalam sistem SiC.
Kapasitor filem mencapai penembusan hampir 90% dalam aplikasi pemacu utama. Mengapakah SiC dan IGBT memerlukannya?
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan pesat industri tenaga baharu seperti penyimpanan tenaga, pengecasan dan kenderaan elektrik (EV), permintaan untuk kapasitor DC-Link telah meningkat dengan pesat. Secara ringkasnya, kapasitor DC-Link bertindak sebagai penimbal dalam litar, menyerap arus denyut tinggi dari hujung bas dan melicinkan voltan bas, sekali gus melindungi suis IGBT dan SiC MOSFET daripada arus denyut tinggi dan hentaman voltan sementara.
Biasanya, kapasitor elektrolitik aluminium digunakan dalam aplikasi sokongan DC. Walau bagaimanapun, dengan voltan bas kenderaan tenaga baharu meningkat daripada 400V kepada 800V dan sistem fotovoltaik bergerak ke arah 1500V dan juga 2000V, permintaan untuk kapasitor filem meningkat dengan ketara.
Data menunjukkan bahawa pada tahun 2022, kapasiti terpasang penyongsang pemacu elektrik berdasarkan kapasitor filem DC-Link mencapai 5.1117 juta unit, menyumbang 88.7% daripada jumlah kapasiti terpasang kawalan elektronik. Syarikat kawalan elektronik terkemuka seperti Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec, dan Wiran Power semuanya menggunakan kapasitor filem DC-Link dalam penyongsang pemacu mereka, dengan nisbah kapasiti terpasang gabungan sehingga 82.9%. Ini menunjukkan bahawa kapasitor filem telah menggantikan kapasitor elektrolitik sebagai arus perdana dalam pasaran pemacu elektrik.
Ini kerana rintangan voltan maksimum kapasitor elektrolitik aluminium adalah lebih kurang 630V. Dalam aplikasi voltan tinggi dan kuasa tinggi melebihi 700V, berbilang kapasitor elektrolitik perlu disambungkan secara siri dan selari untuk memenuhi keperluan penggunaan, yang membawa kepada kehilangan tenaga tambahan, kos BOM dan isu kebolehpercayaan.
Satu kertas penyelidikan dari Universiti Malaysia menunjukkan bahawa kapasitor elektrolitik biasanya digunakan dalam pautan DC bagi inverter separuh jambatan IGBT silikon, tetapi lonjakan voltan boleh berlaku disebabkan oleh rintangan siri setara (ESR) yang tinggi bagi kapasitor elektrolitik. Berbanding dengan penyelesaian IGBT berasaskan silikon, MOSFET SiC mempunyai frekuensi pensuisan yang lebih tinggi, mengakibatkan amplitud lonjakan voltan yang lebih tinggi dalam pautan DC bagi inverter separuh jambatan. Ini boleh menyebabkan kemerosotan prestasi peranti atau kerosakan, kerana frekuensi resonansi kapasitor elektrolitik hanya 4kHz, tidak mencukupi untuk menyerap riak arus bagi inverter MOSFET SiC.
Oleh itu, dalam aplikasi DC dengan keperluan kebolehpercayaan yang lebih tinggi, seperti penyongsang pemacu elektrik dan penyongsang fotovoltaik, kapasitor filem biasanya dipilih. Berbanding dengan kapasitor elektrolitik aluminium, kelebihan prestasinya termasuk rintangan voltan yang lebih tinggi, ESR yang lebih rendah, tiada kekutuban, prestasi yang lebih stabil dan jangka hayat yang lebih lama, membolehkan reka bentuk sistem yang lebih andal dengan rintangan riak yang lebih kuat.
Selain itu, penggunaan kapasitor filem dalam sistem berulang kali boleh memanfaatkan kelebihan frekuensi tinggi dan kehilangan rendah MOSFET SiC, sekali gus mengurangkan saiz dan berat komponen pasif (induktor, transformer, kapasitor) dalam sistem dengan ketara. Menurut kajian Wolfspeed, penyongsang IGBT berasaskan silikon 10kW memerlukan 22 kapasitor elektrolitik aluminium, manakala penyongsang SiC 40kW hanya memerlukan 8 kapasitor filem, sekali gus mengurangkan kawasan PCB dengan ketara.
YMIN Melancarkan Kapasitor Filem Baharu dengan Empat Kelebihan Utama untuk Menyokong Industri Tenaga Baharu
Bagi menangani permintaan pasaran yang mendesak, YMIN baru-baru ini telah melancarkan siri kapasitor filem sokongan DC MDP dan MDR. Dengan menggunakan proses pembuatan canggih dan bahan berkualiti tinggi, kapasitor ini sangat serasi dengan keperluan operasi MOSFET SiC dan IGBT berasaskan silikon daripada peneraju semikonduktor kuasa global seperti Infineon.
Kapasitor filem siri MDP dan MDR YMIN mempunyai beberapa ciri penting: rintangan siri setara (ESR) yang lebih rendah, voltan undian yang lebih tinggi, arus kebocoran yang lebih rendah dan kestabilan suhu yang lebih tinggi.
Pertama, kapasitor filem YMIN mempunyai reka bentuk ESR yang rendah, sekali gus mengurangkan tekanan voltan semasa pensuisan MOSFET SiC dan IGBT berasaskan silikon, sekali gus meminimumkan kehilangan kapasitor dan meningkatkan kecekapan sistem keseluruhan. Selain itu, kapasitor ini mempunyai voltan undian yang lebih tinggi, mampu menahan keadaan voltan yang lebih tinggi dan memastikan operasi sistem yang stabil.
Siri MDP dan MDR bagi kapasitor filem YMIN menawarkan julat kapasitans 5uF-150uF dan 50uF-3000uF, dan julat voltan 350V-1500V dan 350V-2200V, masing-masing.
Kedua, kapasitor filem terkini YMIN mempunyai arus bocor yang lebih rendah dan kestabilan suhu yang lebih tinggi. Bagi sistem kawalan elektronik kenderaan elektrik, yang biasanya mempunyai kuasa tinggi, penjanaan haba yang terhasil boleh menjejaskan jangka hayat dan kebolehpercayaan kapasitor filem dengan ketara. Bagi menangani perkara ini, siri MDP dan MDR daripada YMIN menggabungkan bahan berkualiti tinggi dan teknik pembuatan canggih untuk mereka bentuk struktur haba yang lebih baik untuk kapasitor. Ini memastikan prestasi yang stabil walaupun dalam persekitaran suhu tinggi, mencegah degradasi atau kegagalan nilai kapasitor akibat kenaikan suhu. Tambahan pula, kapasitor ini mempunyai jangka hayat yang lebih panjang, memberikan sokongan yang lebih andal untuk sistem elektronik kuasa.
Ketiga, kapasitor siri MDP dan MDR daripada YMIN mempunyai saiz yang lebih kecil dan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi. Contohnya, dalam sistem pemacu elektrik 800V, trendnya adalah untuk menggunakan peranti SiC untuk mengurangkan saiz kapasitor dan komponen pasif lain, sekali gus menggalakkan pengecilan kawalan elektronik. YMIN telah menggunakan teknologi pembuatan filem inovatif, yang bukan sahaja meningkatkan keseluruhan integrasi dan kecekapan sistem tetapi juga mengurangkan saiz dan berat sistem, sekali gus meningkatkan kebolehgunaan dan fleksibiliti peranti.
Secara keseluruhan, siri kapasitor filem DC-Link YMIN menawarkan peningkatan 30% dalam keupayaan menahan dv/dt dan peningkatan 30% dalam jangka hayat berbanding kapasitor filem lain di pasaran. Ini bukan sahaja memberikan kebolehpercayaan yang lebih baik untuk litar SiC/IGBT tetapi juga menawarkan keberkesanan kos yang lebih baik, mengatasi halangan harga dalam aplikasi kapasitor filem yang meluas.
Sebagai perintis industri, YMIN telah terlibat secara mendalam dalam bidang kapasitor selama lebih 20 tahun. Kapasitor voltan tingginya telah digunakan secara stabil dalam bidang mewah seperti OBC onboard, cerucuk pengecasan tenaga baharu, penyongsang fotovoltaik dan robot perindustrian selama bertahun-tahun. Generasi baharu produk kapasitor filem ini menyelesaikan pelbagai cabaran dalam kawalan proses dan peralatan pengeluaran kapasitor filem, telah melengkapkan pensijilan kebolehpercayaan dengan perusahaan global terkemuka dan mencapai aplikasi berskala besar, membuktikan kebolehpercayaan produk kepada pelanggan yang lebih besar. Pada masa hadapan, YMIN akan memanfaatkan pengumpulan teknikal jangka panjangnya untuk menyokong pembangunan pesat industri tenaga baharu dengan produk kapasitor yang kebolehpercayaan tinggi dan kos efektif.
Untuk maklumat lanjut, sila layariwww.ymin.cn.
Masa siaran: 7-Julai-2024