Aste honetan, kondentsadore elektrolitikoen ordez film-kondentsadoreen erabilera aztertuko dugu DC-link kondentsadoreetan. Artikulu hau bi zatitan banatuko da.

Energia-industria berriaren garapenarekin, korronte aldakorreko teknologia erabili ohi da, eta DC-Link kondentsadoreak bereziki garrantzitsuak dira hautaketarako gailu nagusietako bat bezala. DC iragazkietako DC-Link kondentsadoreek, oro har, ahalmen handia, korronte handiko prozesamendua eta tentsio handikoa behar dituzte, etab. Film-kondentsadoreen eta kondentsadore elektrolitikoen ezaugarriak alderatuz eta erlazionatutako aplikazioak aztertuz, artikulu honek ondorioztatzen du funtzionamendu-tentsio handia, uhin-korronte handia (Irms), gaintentsio-eskakizunak, tentsio-alderantzikapena, irteera-korronte handia (dV/dt) eta bizitza luzea behar dituzten zirkuitu-diseinuetan. Metalizatutako lurrun-deposizio teknologiaren eta film-kondentsadoreen teknologiaren garapenarekin, film-kondentsadoreak joera bihurtuko dira diseinatzaileentzat, etorkizunean kondentsadore elektrolitikoak ordezkatzeko, errendimenduari eta prezioari dagokionez.

Energiarekin lotutako politika berriak sartu eta hainbat herrialdetan energia-industria berriaren garapenarekin, arlo honetako industria erlazionatuen garapenak aukera berriak ekarri ditu. Eta kondentsadoreek, goiko produktu-industria funtsezko gisa, garapen-aukera berriak ere lortu dituzte. Energia berrietan eta energia berriko ibilgailuetan, kondentsadoreak energia-kontrolean, energia-kudeaketan, potentzia-inbertsoreetan eta DC-AC bihurketa-sistemetan osagai nagusiak dira, eta bihurgailuaren bizitza zehazten dute. Hala ere, inbertsorean, DC potentzia erabiltzen da sarrerako potentzia-iturri gisa, eta inbertsoreari DC bus baten bidez konektatuta dago, eta horri DC-Link edo DC laguntza deitzen zaio. Inbertsoreak RMS altuak eta pultsu-korronte maximoak jasotzen dituenez DC-Linketik, pultsu-tentsio handia sortzen du DC-Linkean, eta horrek zaildu egiten du inbertsoreak eustea. Hori dela eta, DC-Link kondentsadorea beharrezkoa da DC-Linketik datorren pultsu-korronte handia xurgatzeko eta inbertsorearen pultsu-tentsio handiko gorabeherak onargarri den tartearen barruan egotea saihesteko; bestetik, inbertsoreak DC-Linkeko tentsio-gainditzeak eta gehiegizko tentsio iragankorrak eragitea ere eragozten du.

Energia berrietan (haize-energia sortzea eta energia fotovoltaikoa sortzea barne) eta energia berriko ibilgailuen motor-trakzio sistemetan DC-Link kondentsadoreen erabileraren eskema-diagrama 1. eta 2. irudietan ageri da.

1. irudiak haize-energiaren bihurgailuaren zirkuituaren topologia erakusten du, non C1 DC-Link den (orokorrean moduluan integratua), C2 IGBT xurgapena, C3 LC iragazketa (sare aldekoa) eta C4 errotore aldeko DV/DT iragazketa. 2. irudiak PV energiaren bihurgailuaren zirkuituaren teknologia erakusten du, non C1 DC iragazketa den, C2 EMI iragazketa, C4 DC-Link den, C6 LC iragazketa (sare aldekoa), C3 DC iragazketa eta C5 IPM/IGBT xurgapena. 3. irudiak energia-ibilgailu berriaren sistemaren motor nagusiaren eragiteko sistema erakusten du, non C3 DC-Link den eta C4 IGBT xurgapen-kondentsadorea den.

Aipatutako energia aplikazio berrietan, DC-Link kondentsadoreak, gailu gako gisa, fidagarritasun handia eta bizitza luzea lortzeko beharrezkoak dira haize-energia sortzeko sistemetan, energia fotovoltaiko sortzeko sistemetan eta energia berriko ibilgailuen sistemetan, beraz, haien hautaketa bereziki garrantzitsua da. Jarraian, film kondentsadoreen eta kondentsadore elektrolitikoen ezaugarrien alderaketa eta haien analisia aurkezten dira DC-Link kondentsadoreen aplikazioan.

1. Ezaugarrien konparaketa

1.1 Film kondentsadoreak

Film metalizazio teknologiaren printzipioa lehenik aurkezten da: metal geruza nahikoa mehe bat lurruntzen da film meheko euskarriaren gainazalean. Ingurunean akats bat dagoenean, geruza lurrundu daiteke eta, horrela, puntu akastuna isolatu daiteke babesteko, auto-konponketa izeneko fenomenoa.

4. irudiak metalizazio-estalduraren printzipioa erakusten du, non film mehea aldez aurretik tratatzen den (koroa edo bestela) lurrundu aurretik, metal molekulak itsatsi daitezen. Metala lurrundu egiten da tenperatura altuan hutsean disolbatuz (1400℃-tik 1600℃-ra aluminioarentzat eta 400℃-tik 600℃-ra zinkarentzat), eta metal-lurruna filmaren gainazalean kondentsatzen da hoztutako filmarekin topo egiten duenean (filmaren hozte-tenperatura -25℃-tik -35℃-ra), horrela metal-estaldura bat eratuz. Metalizazio-teknologiaren garapenak film dielektrikoaren erresistentzia dielektrikoa hobetu du lodiera-unitateko, eta pultsu edo deskarga aplikazioetarako kondentsadorearen diseinuak 500V/µm-ra irits daiteke, eta DC iragazki aplikazioetarako kondentsadorearen diseinuak 250V/µm-ra irits daiteke. DC-Link kondentsadorea azken horietakoa da, eta potentzia-elektronikarako aplikazioetarako IEC61071 araudiaren arabera, kondentsadoreak tentsio-talka larriagoak jasan ditzake, eta tentsio nominalaren 2 aldiz irits daiteke.

Beraz, erabiltzaileak bere diseinurako behar den funtzionamendu-tentsio nominala baino ez du kontuan hartu behar. Metalizatutako film-kondentsadoreek ESR baxua dute, eta horrek uhin-korronte handiagoak jasateko aukera ematen die; ESL baxuagoak inbertsoreen induktantzia baxuko diseinu-eskakizunak betetzen ditu eta kommutazio-maiztasunetan oszilazio-efektua murrizten du.

Film dielektrikoaren kalitateak, metalizazio-estalduraren kalitateak, kondentsadorearen diseinuak eta fabrikazio-prozesuak zehazten dituzte metalizatutako kondentsadoreen auto-konponketa ezaugarriak. DC-Link kondentsadoreak fabrikatzeko erabiltzen den film dielektrikoa batez ere OPP filma da.

1.2 kapituluko edukia datorren asteko artikuluan argitaratuko da.