İyi bir at iyi bir eyeri hak eder! SiC cihazlarının avantajlarından tam olarak yararlanmak için devre sistemini uygun kapasitörlerle eşleştirmek de gerekir. Elektrikli araçlardaki ana tahrik kontrolünden fotovoltaik invertörler gibi yüksek güçlü yeni enerji senaryolarına kadar, film kapasitörleri giderek ana akım haline geliyor ve pazar acilen yüksek maliyetli performans ürünlerine ihtiyaç duyuyor.
Son zamanlarda, Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd., Infineon'un yedinci nesil IGBT'leri için uygun hale getiren dört olağanüstü avantaja sahip DC destek film kapasitörlerini piyasaya sürdü. Ayrıca, SiC sistemlerindeki kararlılık, güvenilirlik, minyatürleştirme ve maliyet zorluklarının ele alınmasına yardımcı oluyorlar.
Film kapasitörler ana tahrik uygulamalarında neredeyse %90 penetrasyona ulaşır. SiC ve IGBT'ye neden ihtiyaç vardır?
Son yıllarda, enerji depolama, şarj ve elektrikli araçlar (EV'ler) gibi yeni enerji endüstrilerinin hızla gelişmesiyle birlikte, DC-Link kapasitörlerine olan talep hızla artmaktadır. Basitçe söylemek gerekirse, DC-Link kapasitörleri devrelerde tampon görevi görerek, veri yolu ucundan gelen yüksek darbe akımlarını emer ve veri yolu voltajını yumuşatır, böylece IGBT ve SiC MOSFET anahtarlarını yüksek darbe akımlarından ve geçici voltaj etkilerinden korur.
Tipik olarak, alüminyum elektrolitik kapasitörler DC destek uygulamalarında kullanılır. Ancak, yeni enerji araçlarının bara voltajının 400V'tan 800V'a çıkması ve fotovoltaik sistemlerin 1500V ve hatta 2000V'a doğru hareket etmesiyle film kapasitörlerine olan talep önemli ölçüde artmaktadır.
Veriler, 2022 yılında DC-Link film kapasitörlerine dayalı elektrikli tahrik invertörlerinin kurulu kapasitesinin 5,1117 milyon üniteye ulaştığını ve elektronik kontrollerin toplam kurulu kapasitesinin %88,7'sini oluşturduğunu göstermektedir. Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec ve Wiran Power gibi önde gelen elektronik kontrol şirketlerinin hepsi, %82,9'a varan birleşik kurulu kapasite oranıyla tahrik invertörlerinde DC-Link film kapasitörleri kullanmaktadır. Bu, film kapasitörlerinin elektrikli tahrik pazarında ana akım olarak elektrolitik kapasitörlerin yerini aldığını göstermektedir.
Bunun nedeni, alüminyum elektrolitik kapasitörlerin maksimum voltaj direncinin yaklaşık 630 V olmasıdır. 700 V'un üzerindeki yüksek voltaj ve yüksek güç uygulamalarında, kullanım gereksinimlerini karşılamak için birden fazla elektrolitik kapasitörün seri ve paralel bağlanması gerekir; bu da ek enerji kaybı, BOM maliyeti ve güvenilirlik sorunları getirir.
Malezya Üniversitesi'nden bir araştırma makalesi, elektrolitik kapasitörlerin genellikle silikon IGBT yarım köprü invertörlerinin DC bağlantısında kullanıldığını, ancak elektrolitik kapasitörlerin yüksek eşdeğer seri direnci (ESR) nedeniyle voltaj dalgalanmalarının meydana gelebileceğini belirtmektedir. Silikon bazlı IGBT çözümlerine kıyasla, SiC MOSFET'ler daha yüksek anahtarlama frekanslarına sahiptir ve bu da yarım köprü invertörlerinin DC bağlantısında daha yüksek voltaj dalgalanma genliklerine neden olur. Bu, elektrolitik kapasitörlerin rezonans frekansının yalnızca 4 kHz olması ve SiC MOSFET invertörlerinin akım dalgalanmasını emmek için yetersiz olması nedeniyle cihaz performansının düşmesine veya hatta hasara yol açabilir.
Bu nedenle, elektrikli tahrik invertörleri ve fotovoltaik invertörler gibi daha yüksek güvenilirlik gereksinimleri olan DC uygulamalarında, genellikle film kapasitörleri seçilir. Alüminyum elektrolitik kapasitörlerle karşılaştırıldığında, performans avantajları arasında daha yüksek voltaj direnci, daha düşük ESR, polarite olmaması, daha kararlı performans ve daha uzun ömür bulunur ve bu da daha güçlü dalgalanma direncine sahip daha güvenilir bir sistem tasarımına olanak tanır.
Ek olarak, sistemde film kapasitörleri kullanmak, SiC MOSFET'lerin yüksek frekanslı, düşük kayıplı avantajlarından tekrar tekrar yararlanabilir ve sistemdeki pasif bileşenlerin (indüktörler, transformatörler, kapasitörler) boyutunu ve ağırlığını önemli ölçüde azaltabilir. Wolfspeed araştırmasına göre, 10kW silikon tabanlı bir IGBT invertörü 22 alüminyum elektrolitik kapasitör gerektirirken, 40kW SiC invertörü yalnızca 8 film kapasitöre ihtiyaç duyar ve bu da PCB alanını büyük ölçüde azaltır.
YMIN, Yeni Enerji Endüstrisini Desteklemek İçin Dört Büyük Avantaja Sahip Yeni Film Kapasitörlerini Piyasaya Sürüyor
Acil pazar taleplerini karşılamak için YMIN yakın zamanda MDP ve MDR serisi DC destek film kapasitörlerini piyasaya sürdü. Gelişmiş üretim süreçleri ve yüksek kaliteli malzemeler kullanan bu kapasitörler, Infineon gibi küresel güç yarı iletken liderlerinin SiC MOSFET'lerinin ve silikon tabanlı IGBT'lerinin çalışma gereksinimleriyle mükemmel uyumludur.
YMIN'in MDP ve MDR serisi film kapasitörleri birkaç önemli özelliğe sahiptir: daha düşük eşdeğer seri direnç (ESR), daha yüksek anma gerilimi, daha düşük kaçak akım ve daha yüksek sıcaklık kararlılığı.
Öncelikle, YMIN'in film kapasitörleri düşük ESR tasarımına sahiptir, bu da SiC MOSFET'lerin ve silikon tabanlı IGBT'lerin anahtarlanması sırasında voltaj stresini etkili bir şekilde azaltır, böylece kapasitör kayıplarını en aza indirir ve genel sistem verimliliğini artırır. Ek olarak, bu kapasitörler daha yüksek nominal voltaja sahiptir, daha yüksek voltaj koşullarına dayanabilir ve kararlı sistem çalışmasını garanti eder.
YMIN film kondansatörlerinin MDP ve MDR serisi sırasıyla 5uF-150uF ve 50uF-3000uF kapasitans aralıkları ve 350V-1500V ve 350V-2200V gerilim aralıkları sunmaktadır.
İkinci olarak, YMIN'in en son film kapasitörleri daha düşük kaçak akıma ve daha yüksek sıcaklık kararlılığına sahiptir. Genellikle yüksek güce sahip olan elektrikli araç elektronik kontrol sistemleri durumunda, ortaya çıkan ısı üretimi film kapasitörlerinin kullanım ömrünü ve güvenilirliğini önemli ölçüde etkileyebilir. Bunu ele almak için, YMIN'in MDP ve MDR serileri, kapasitörler için geliştirilmiş bir termal yapı tasarlamak üzere yüksek kaliteli malzemeler ve gelişmiş üretim teknikleri içerir. Bu, yüksek sıcaklık ortamlarında bile kararlı performans sağlayarak, kapasitör değerinin düşmesini veya sıcaklık artışı nedeniyle arızalanmasını önler. Dahası, bu kapasitörler daha uzun bir kullanım ömrüne sahiptir ve güç elektroniği sistemleri için daha güvenilir destek sağlar.
Üçüncüsü, YMIN'in MDP ve MDR serisi kapasitörleri daha küçük bir boyuta ve daha yüksek güç yoğunluğuna sahiptir. Örneğin, 800V elektrikli tahrik sistemlerinde, kapasitörlerin ve diğer pasif bileşenlerin boyutunu küçültmek için SiC cihazları kullanma eğilimi vardır, böylece elektronik kontrollerin minyatürleştirilmesi teşvik edilir. YMIN, yalnızca genel sistem entegrasyonunu ve verimliliğini artırmakla kalmayıp aynı zamanda sistem boyutunu ve ağırlığını azaltarak cihazların taşınabilirliğini ve esnekliğini artıran yenilikçi film üretim teknolojisi kullanmıştır.
Genel olarak, YMIN'in DC-Link film kapasitör serisi, piyasadaki diğer film kapasitörlerine kıyasla dv/dt dayanım kapasitesinde %30 iyileştirme ve kullanım ömründe %30 artış sunar. Bu, yalnızca SiC/IGBT devreleri için daha iyi güvenilirlik sağlamakla kalmaz, aynı zamanda film kapasitörlerinin yaygın uygulamasındaki fiyat engellerini aşarak daha iyi maliyet etkinliği de sunar.
Bir endüstri öncüsü olarak YMIN, 20 yılı aşkın süredir kapasitör alanında derinlemesine yer almaktadır. Yüksek voltajlı kapasitörleri, yerleşik OBC, yeni enerji şarj yığınları, fotovoltaik invertörler ve endüstriyel robotlar gibi üst düzey alanlarda uzun yıllardır istikrarlı bir şekilde uygulanmaktadır. Bu yeni nesil film kapasitör ürünleri, film kapasitör üretim süreci kontrolü ve ekipmanlarındaki çeşitli zorlukları çözmektedir, önde gelen küresel işletmelerle güvenilirlik sertifikasını tamamlamıştır ve büyük ölçekli uygulama elde ederek ürünün güvenilirliğini daha büyük müşterilere kanıtlamıştır. Gelecekte YMIN, yüksek güvenilirlikli ve uygun maliyetli kapasitör ürünleriyle yeni enerji sektörünün hızlı gelişimini desteklemek için uzun vadeli teknik birikiminden yararlanacaktır.
Daha fazla bilgi için lütfen ziyaret edinwww.ymin.cn.
Gönderi zamanı: Tem-07-2024