Aste honetan joan den asteko artikuluarekin jarraitzen dugu.

1.2 Kondentsadore elektrolitikoak

Kondentsadore elektrolitikoetan erabiltzen den dielektrikoa aluminioaren korrosioaren ondorioz sortutako aluminio oxidoa da, 8 eta 8,5 arteko konstante dielektrikoa eta 0,07V/A inguruko laneko indar dielektrikoa (1µm=10000A).Hala ere, ezin da halako lodierarik lortu.Aluminio-geruzaren lodierak kondentsadore elektrolitikoen gaitasun-faktorea (kondentsadore espezifikoa) murrizten du, aluminio-papera grabatu behar delako aluminio oxidozko film bat osatzeko energia biltegiratze-ezaugarri onak lortzeko, eta gainazalak gainazal irregular asko eratuko ditu.Bestalde, elektrolitoaren erresistibitatea 150Ωcm da tentsio baxurako eta 5kΩcm tentsio alturako (500V).Elektrolitoaren erresistentzia handiagoak kondentsadore elektrolitikoak jasan dezakeen RMS korrontea mugatzen du, normalean 20 mA/µF-ra.

Arrazoi horiengatik kondentsadore elektrolitikoak 450V-ko tentsio maximorako diseinatuta daude (fabricante indibidual batzuek 600V-rako diseinatzen dute).Beraz, tentsio handiagoak lortzeko beharrezkoa da kondentsadoreak seriean konektatuz lortzea.Hala ere, kondentsadore elektrolitiko bakoitzaren isolamendu-erresistentzia desberdina dela eta, kondentsadore bakoitzari erresistentzia bat konektatu behar da serie konektatutako kondentsadore bakoitzaren tentsioa orekatzeko.Gainera, kondentsadore elektrolitikoak gailu polarizatuak dira, eta aplikatutako alderantzizko tentsioa 1,5 aldiz Un baino handiagoa denean, erreakzio elektrokimikoa gertatzen da.Aplikatzen den alderantzizko tentsioa nahikoa luzea denean, kondentsadorea isuriko da.Fenomeno hori saihesteko, erabiltzen denean kondentsadore bakoitzaren ondoan diodo bat konektatu behar da.Gainera, kondentsadore elektrolitikoen tentsio gorako erresistentzia orokorrean 1,15 aldiz Un da, eta onak 1,2 aldiz Un izatera irits daitezke.Beraz, diseinatzaileek egoera egonkorreko lan-tentsioa ez ezik, gain-tentsioa ere kontuan hartu beharko lukete horiek erabiltzean.Laburbilduz, pelikula-kondentsadoreen eta kondentsadore elektrolitikoen arteko konparazio-taula hau marraz daiteke, ikus 1. irudia.

2. Aplikazioen analisia

DC-Link kondentsadoreek iragazki gisa korronte handiko eta gaitasun handiko diseinuak behar dituzte.Adibide bat 3. irudian aipatzen den energia berriko ibilgailu baten motor gidatzeko sistema nagusia da.Aplikazio honetan kondentsadoreak desakoplamendu papera betetzen du eta zirkuituak funtzionamendu-korronte handia du.Film DC-Link kondentsadoreak funtzionamendu-korronte handiak (Irms) jasaten dituelako abantaila du.Hartu 50 ~ 60kW energia berriko ibilgailuen parametroak adibide gisa, parametroak hauek dira: funtzionamendu-tentsioa 330 Vdc, uhin-tentsioa 10Vrms, uhin-korrontea 150Arms@10KHz.

Ondoren, gutxieneko potentzia elektrikoa honela kalkulatzen da:

Erraza da film kondentsadorearen diseinurako inplementatzeko.Kondentsadore elektrolitikoak erabiltzen direla suposatuz, 20mA/μF kontuan hartzen bada, kondentsadore elektrolitikoen gutxieneko kapazitatea kalkulatzen da goiko parametroak betetzeko:

Horrek kondentsadore elektrolitiko anitz behar ditu paraleloan konektaturik kapazitantzia hori lortzeko.

Gain-tentsioko aplikazioetan, hala nola, tren arina, autobus elektrikoa, metroa... Kontuan hartuta potentzia horiek pantografoaren bidez tren-makina-pantografoari lotuta daudela, pantografoaren eta pantografoaren arteko kontaktua tarteka izaten da garraioan zehar.Biak kontaktuan ez daudenean, DC-L tinta kondentsadoreak onartzen du elikadura hornidura, eta kontaktua leheneratzen denean, gain-tentsioa sortzen da.Kasurik txarrena DC-Link kondentsadorearen deskarga osoa da deskonektatzean, non deskarga-tentsioa pantografoaren tentsioaren berdina den, eta kontaktua berrezartzen denean, ondoriozko gain-tentsioa ia bi aldiz handiagoa den funtzionamendu nominala Un.Film-kondentsadoreetarako DC-Link kondentsadorea kontu gehigarririk gabe maneiatu daiteke.Kondentsadore elektrolitikoak erabiltzen badira, gaintentsioa 1,2Un da.Hartu Shanghaiko metroa adibide gisa.Un=1500Vdc, kondentsadore elektrolitikoak tentsioa kontuan hartzeko hau da:

Ondoren, 450V-ko sei kondentsadoreak seriean konektatu behar dira.Film-kondentsadorearen diseinua 600Vdc-tik 2000Vdc edo 3000Vdc-n erabiltzen bada erraz lortzen da.Horrez gain, kondentsadorea guztiz deskargatzearen kasuan energiak zirkuitu laburreko deskarga bat sortzen du bi elektrodoen artean, DC-Link kondentsadorearen bidez ateraldi korronte handia sortuz, normalean desberdina den kondentsadore elektrolitikoek baldintzak betetzeko.

Horrez gain, kondentsadore elektrolitikoekin alderatuta, DC-Link film kondentsadoreak ESR oso baxua (normalean 10mΩ-tik beherakoa, eta are txikiagoa <1mΩ) eta LS autoinduktantzia (normalean 100nH-tik beherakoa, eta kasu batzuetan 10 edo 20nH-tik beherakoa) lortzeko diseinatu daitezke. .Honi esker, DC-Link film-kondentsadorea zuzenean instalatu daiteke IGBT moduluan aplikatzen denean, bus-barra DC-Link film-kondentsadorean integratzea ahalbidetuz, eta, horrela, IGBT xurgatzaile-kondentsadore dedikatu baten beharra ezabatzen da film-kondentsadoreak erabiltzean, aurreztuz. diseinatzaileak diru kopuru esanguratsu bat.2. irudia.eta 3.ek C3A eta C3B produktu batzuen zehaztapen teknikoak erakusten dituzte.

3. Ondorioa

Lehen egunetan, DC-Link kondentsadoreak kondentsadore elektrolitikoak ziren gehienbat kostu eta tamaina kontuengatik.

Hala ere, kondentsadore elektrolitikoek tentsioaren eta korrontearen jasateko gaitasunaren eraginpean daude (filmeko kondentsadoreekin alderatuta ESR askoz handiagoa), beraz, beharrezkoa da hainbat kondentsadore elektrolitiko seriean eta paraleloan konektatzea ahalmen handia lortzeko eta tentsio handiko erabileraren baldintzak betetzeko.Horrez gain, elektrolito-materialaren hegazkortasuna kontuan hartuta, aldizka ordezkatu behar da.Energia-aplikazio berriek, oro har, 15 urteko iraupena behar dute produktuaren bizitza, beraz, aldi horretan 2 edo 3 aldiz ordezkatu behar da.Hori dela eta, kostu eta eragozpen handia dago makina osoaren salmenta osteko zerbitzuan.Metalizazio-estaldura-teknologiaren eta film-kondentsadoreen teknologiaren garapenarekin, ahalmen handiko DC iragazki-kondentsadoreak ekoiztea posible izan da 450V-tik 1200V-ra edo are handiagoa duten OPP film ultrameheekin (2,7 µm, 2,4 µm meheena) erabiliz. segurtasun-filmen lurruntze-teknologia.Bestalde, DC-Link kondentsadoreak bus-barrarekin integratzeak inbertsorearen moduluaren diseinua trinkoagoa egiten du eta zirkuituaren induktantzia galdua asko murrizten du zirkuitua optimizatzeko.