電力電子行業(yè)金屬化薄膜電容參考文檔

1、電力電子行業(yè)金屬化薄膜電容,機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域的電力電子對(duì)元器件的選擇有了更高的要求,無(wú)論,是電氣特性方面還是環(huán)境的操作條件的要求。電容器也不例外,產(chǎn)品的可靠性越來(lái)越成為關(guān)鍵。在電力電子應(yīng)用中，薄膜電容,器比其他電容器更具有優(yōu)勢(shì),薄膜電容以其優(yōu)越的電性能在高壓高頻大功率電力電子設(shè)備中,得以廣泛應(yīng)用，特別在,DC-Link,這個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合，薄膜電容與,電解電容相比較具有高紋波電流承受能力、耐高壓、低,ESR,和,ESL,長(zhǎng)壽命,干式防爆,無(wú)極性和高頻特性好等優(yōu)越,的電氣性能，在高壓大功率電力電子設(shè)備中,DC-Link,應(yīng)用薄膜,電容替代電解電容是一種趨勢(shì),機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,一、薄膜電

2、容的優(yōu)勢(shì),二、我公司的電力電子電容器的種類及特點(diǎn),三、薄膜電容在電力電子設(shè)備中的應(yīng)用,四、薄膜電容器的工藝流程,五、對(duì)薄膜電容和電解電容對(duì)比分析,六、薄膜電容器使用注意事項(xiàng),七、常見(jiàn)的實(shí)效模式,薄膜電容的優(yōu)勢(shì),1,承受高有效電流的能力，最高可達(dá),1Arms/F,2,抗浪涌能力強(qiáng)，能承受,2UnV,的浪涌電壓,3,承受高峰值的電流能力,dv/dt,高達(dá),100V/s, ESL,電感量小，充放,電速度快,4,耐壓高，能承受,1.5,倍于額定電壓的過(guò)壓,5,無(wú)極性，能長(zhǎng)期承受反向脈沖電壓,6,介質(zhì)損耗小,ESR,小，產(chǎn)品內(nèi)部溫升低，溫度特性好,7,體積小，長(zhǎng)壽命，沒(méi)有酸污染,8,可長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ),9,替

3、代電解并非等額容量替代，而是功能上的替代，根據(jù)不同的要,求確定容量,機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,1.PCB,用,DC-link,電容器,2,鋁殼干式,DC-link,電容器,特點(diǎn)：應(yīng)用于直流濾波電路中（如：用于逆變器,或變頻器電路中），可替代電解電容等效串聯(lián)電阻小，自感小，能承受較大的,紋波電流有自愈性，安全膜設(shè)計(jì)鋁殼，阻燃樹(shù)脂填充,我公司的電力電子電容器的種類,及特點(diǎn),特點(diǎn)：金屬化聚丙烯膜結(jié)構(gòu)，良好的電氣性能，塑料外,殼封裝,UL94 V-0,，阻燃環(huán)氧樹(shù)脂填充，高性能直流,濾波應(yīng)用場(chǎng)合,3,塑料外殼,DC-link,電容器,特點(diǎn)：應(yīng)用于大電流濾波電路中,如,工業(yè)變頻器或逆變器中,可替代電解電容等效

4、串,聯(lián)電阻小，能承受較大的紋波電流耐溫高，自感小有自愈性，安全膜設(shè)計(jì)阻燃塑料外殼,阻燃樹(shù)脂填充,4,螺孔式,DC-link,電容器特點(diǎn)：用于逆變器、感應(yīng)加熱設(shè)備、電源。干式，環(huán)氧樹(shù)脂,灌封，無(wú)感。耐大電流，溫升低,5,IGBT,吸收電容（接片式）特點(diǎn)：廣泛應(yīng)用于高壓高頻脈沖電路中損耗小，內(nèi)部溫升,小優(yōu)異的阻燃性能適合作為,IGBT,的吸收電容,6,干式高壓交流濾波電容器,特點(diǎn)：用于電力電子設(shè)備,UPS,電源中紋波濾波電路,能承受較高的紋波電流及峰值電流,電壓高穩(wěn)定性，可靠性,7,三相交流濾波電容器（一體,特點(diǎn)：自愈，金屬化聚丙烯膜結(jié)構(gòu)，防爆設(shè)計(jì),過(guò)壓力保護(hù)更安全，適用于三相功率因數(shù)校正,LCL

5、,濾波,8,高壓、高脈沖電流吸收電容器（螺孔式）特點(diǎn)：損耗小，內(nèi)部溫升小，等效串聯(lián)電,阻小，自感小，能承受較大的紋波電流，有自愈性，阻燃塑料外殼封裝，阻燃樹(shù)脂填充,薄膜電容在電力電子設(shè)備中的應(yīng)用,薄膜電容在電力電子設(shè)備中的示意圖,C1,直流鏈支撐,DC-Link,C2,逆變回路中,IGBT,IPM,模塊突波電壓吸收,C3,AC,濾波電容,輸出端高頻紋波吸收,機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,光伏逆變器的結(jié)構(gòu)與工作原理,逆變器是一種由半導(dǎo)體器件組成的電力調(diào)整,裝置，主要用于把直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力,光伏逆變器技術(shù)指標(biāo),1,要求具有較高的效率,2,要求具有較高的可靠性,3,要求直流輸入電壓有較寬的適應(yīng)范圍,4,

6、在中、大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變,電源的輸出應(yīng)為失真度較小的正弦波,光伏逆變器的功能,1,自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能,2,最大功率跟蹤控制功能,光伏逆變器的行業(yè)發(fā)展情況,領(lǐng)軍者是德國(guó)公司艾斯瑪,SMA,技術(shù)處在,行業(yè)的頂點(diǎn)。國(guó)內(nèi)起步較晚，比較有實(shí)力的并網(wǎng)逆變器企業(yè)有：合肥陽(yáng)光電源,有限公司、中達(dá)電通股份有限公司、山億新能源股份有限公司,SIEMENS,中國(guó),分公司、北京科諾偉業(yè)科技有限公司、湖北追日新能源技術(shù)有限公司,光伏系統(tǒng)用薄膜電容器廣泛的用作保護(hù)器件，用于保護(hù)設(shè)備和人員。同時(shí)也逐,漸成為濾波電容的一種解決方案,在光伏逆變器上的應(yīng)用,機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,因?yàn)楸∧る娙萜骶哂心蛪焊?、紋波電流大、雜散

7、電感小、等效串聯(lián)電阻小、使用壽,命長(zhǎng)等特點(diǎn),在光伏逆變器上的應(yīng)用,機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,風(fēng)能變流器的結(jié)構(gòu)與工作原理：變流器是使電源系統(tǒng)的電壓、頻率、相數(shù)和其,他電量或特性發(fā)生變化的電器設(shè)備,風(fēng)能變流器技術(shù)指標(biāo),1,要求優(yōu)異的控制性能,2,要求具有良好的電網(wǎng)適應(yīng)能,力,3,要求具有完備的保護(hù)功能,4,具有高可靠性，適應(yīng)高低溫、高海拔等惡,劣地區(qū)運(yùn)行,風(fēng)能變流器的功能,1,自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)功能,2,提供實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,風(fēng)能變流器的行業(yè)發(fā)展情況,目前已經(jīng)形成,1.5MW,產(chǎn)能的企業(yè)主要有清能華福,科諾偉業(yè)，陽(yáng)光電源，禾望電氣，南車時(shí)代等,在風(fēng)能變流器上的應(yīng)用,機(jī)密,僅供內(nèi)部使用,風(fēng)能變流器的結(jié)構(gòu)與工作原理

8、圖,變流器,主回路系統(tǒng)原理圖,在風(fēng)能變流器上的應(yīng)用,warehouse,Packing,Final,inspection,Marking,Pour epoxy,resin,Assembling,Weld,Mid,d,le,inspection,Voltage,cleaning,Spray metal,Heat,treatment,Winding,入 庫(kù),包 裝,成品檢測(cè),印標(biāo)志,灌 封,組 裝,焊 接,半成品檢測(cè),賦 能,噴 金,芯子熱定型,芯子卷繞,薄膜電容器的工藝流程,薄膜電容和電解電容分析比較,1,電性能（從產(chǎn)品設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分析,電解電容采用的是隱箔式有感卷繞結(jié)構(gòu)，而薄膜電容采用的是

9、金,屬化,薄膜無(wú)感卷繞結(jié)構(gòu)，如下圖所示,電解電容展開(kāi)示意圖,從上面的電解電容和薄膜電容的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出：電,解電容,屬有感式卷繞，電流的流向路程遠(yuǎn)（等于電解鋁箔,的長(zhǎng)度），造成電,解電容的,ESL,和,ESR,較大，所以在經(jīng),受大的紋波電流時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重,而薄膜電容采用的是無(wú)感式,卷繞，電流的流向路程短（等于薄膜的寬,度），薄膜電容,的,ESL,和,ESR,極小，所以能承受大的紋波電流而不發(fā)熱,2,壽命對(duì)比,電解電容的壽命一般只有,20003000,小時(shí)，而長(zhǎng)壽命的也只,有,50006000,小時(shí)，而且容易發(fā)生漏液和存在保質(zhì)期；而薄膜電,容壽,命一般是,100000,小時(shí)以上，而且是干式和無(wú)保

10、質(zhì)期限；下面,是薄,膜電容的壽命曲線圖,三,C3:AC,濾波電容：在變流器中的功能主要是濾除,IGBT,逆變器產(chǎn)生的高頻紋波，使變流器并網(wǎng)時(shí)有一個(gè)符,合要求的正弦波電壓,電壓選擇：跟據(jù)客戶的變流器輸出電壓來(lái)選擇，電容額,定電壓不低于客戶使用電壓,容量選擇：根據(jù)客戶要求；一般選擇容量時(shí)，符合濾波,電容和電感的諧振點(diǎn)在載波頻率的,1/41/5,的條件時(shí)，濾,波效果較好,1.DC,平滑濾波時(shí)紋波峰電壓值不超過(guò),200V,比較合適,2.IGBT,導(dǎo)通的時(shí)的高頻紋波電壓,100V,3,在橋式整流電路中，與,IGBT,使用最近電容的溫升不應(yīng)超,過(guò)20,4,在容量的選取考慮平滑濾波紋波電壓和高頻紋波電壓的,大小,5,要考慮過(guò)有效電流能力和過(guò)脈沖電流沖擊能力,6.DT,溫升）要控制，注意產(chǎn)品的熱平衡,溫升控制在,10 以下最好,7,過(guò)流,短路保護(hù)（特別是,AC,電容,8,拆裝電容時(shí)