Yr wythnos hon, byddwn yn dadansoddi'r defnydd o gynwysyddion ffilm yn lle cynwysyddion electrolytig mewn cynwysyddion cyswllt DC. Bydd yr erthygl hon wedi'i rhannu'n ddwy ran.

Gyda datblygiad y diwydiant ynni newydd, defnyddir technoleg cerrynt amrywiol yn gyffredin yn unol â hynny, ac mae cynwysyddion DC-Link yn arbennig o bwysig fel un o'r dyfeisiau allweddol i'w dewis. Yn gyffredinol, mae'r cynwysyddion DC-Link mewn hidlwyr DC angen capasiti mawr, prosesu cerrynt uchel a foltedd uchel, ac ati. Drwy gymharu nodweddion cynwysyddion ffilm a chynwysyddion electrolytig a dadansoddi'r cymwysiadau cysylltiedig, mae'r papur hwn yn dod i'r casgliad bod dyluniadau cylched sydd angen foltedd gweithredu uchel, cerrynt crychdon uchel (Irms), gofynion gor-foltedd, gwrthdroad foltedd, cerrynt mewnlif uchel (dV/dt) a bywyd hir. Gyda datblygiad technoleg dyddodiad anwedd metelaidd a thechnoleg cynwysyddion ffilm, bydd cynwysyddion ffilm yn dod yn duedd i ddylunwyr ddisodli cynwysyddion electrolytig o ran perfformiad a phris yn y dyfodol.

Gyda chyflwyniad polisïau newydd sy'n gysylltiedig ag ynni a datblygiad y diwydiant ynni newydd mewn amrywiol wledydd, mae datblygiad diwydiannau cysylltiedig yn y maes hwn wedi dod â chyfleoedd newydd. Ac mae cynwysyddion, fel diwydiant cynnyrch cysylltiedig hanfodol i fyny'r afon, hefyd wedi ennill cyfleoedd datblygu newydd. Mewn ynni newydd a cherbydau ynni newydd, mae cynwysyddion yn gydrannau allweddol mewn rheoli ynni, rheoli pŵer, gwrthdroyddion pŵer a systemau trosi DC-AC sy'n pennu oes y trawsnewidydd. Fodd bynnag, yn y gwrthdroydd, defnyddir pŵer DC fel y ffynhonnell pŵer mewnbwn, sy'n gysylltiedig â'r gwrthdroydd trwy fws DC, a elwir yn DC-Link neu gefnogaeth DC. Gan fod y gwrthdroydd yn derbyn ceryntau pwls RMS ac brig uchel o'r DC-Link, mae'n cynhyrchu foltedd pwls uchel ar y DC-Link, gan ei gwneud hi'n anodd i'r gwrthdroydd wrthsefyll. Felly, mae angen y cynhwysydd DC-Link i amsugno'r cerrynt pwls uchel o'r DC-Link ac atal amrywiad foltedd pwls uchel y gwrthdroydd rhag bod o fewn yr ystod dderbyniol; ar y llaw arall, mae hefyd yn atal y gwrthdroyddion rhag cael eu heffeithio gan y gor-foltedd a'r gor-foltedd dros dro ar y DC-Link.

Dangosir y diagram sgematig o'r defnydd o gynwysyddion DC-Link mewn systemau gyrru modur cerbydau ynni newydd (gan gynnwys cynhyrchu pŵer gwynt a chynhyrchu pŵer ffotofoltäig) a systemau gyrru modur cerbydau ynni newydd yn Ffigurau 1 a 2.

Mae Ffigur 1 yn dangos topoleg cylched y trawsnewidydd pŵer gwynt, lle mae C1 yn DC-Link (wedi'i integreiddio i'r modiwl yn gyffredinol), C2 yw amsugno IGBT, C3 yw hidlo LC (ochr y rhwyd), a C4 yw hidlo DV/DT ochr y rotor. Mae Ffigur 2 yn dangos technoleg cylched y trawsnewidydd pŵer PV, lle mae C1 yn hidlo DC, C2 yw hidlo EMI, C4 yw DC-Link, C6 yw hidlo LC (ochr y grid), C3 yw hidlo DC, a C5 yw amsugno IPM/IGBT. Mae Ffigur 3 yn dangos y prif system gyrru modur yn y system cerbydau ynni newydd, lle mae C3 yn DC-Link a C4 yw cynhwysydd amsugno IGBT.

Yn y cymwysiadau ynni newydd a grybwyllir uchod, mae angen cynwysyddion DC-Link, fel dyfais allweddol, ar gyfer dibynadwyedd uchel a bywyd hir mewn systemau cynhyrchu ynni gwynt, systemau cynhyrchu pŵer ffotofoltäig a systemau cerbydau ynni newydd, felly mae eu dewis yn arbennig o bwysig. Dyma gymhariaeth o nodweddion cynwysyddion ffilm a chynwysyddion electrolytig a'u dadansoddiad mewn cymhwysiad cynwysydd DC-Link.

1. Cymhariaeth nodweddion

1.1 Cynwysyddion ffilm

Cyflwynir egwyddor technoleg meteleiddio ffilm gyntaf: mae haen ddigon tenau o fetel yn cael ei anweddu ar wyneb y cyfrwng ffilm denau. Os bydd diffyg yn y cyfrwng, mae'r haen yn gallu anweddu ac felly ynysu'r man diffygiol i'w amddiffyn, ffenomen a elwir yn hunan-iachâd.

Mae Ffigur 4 yn dangos egwyddor cotio meteleiddio, lle mae'r cyfrwng ffilm denau yn cael ei rag-drin (corona neu fel arall) cyn anweddu fel y gall moleciwlau metel lynu wrtho. Mae'r metel yn cael ei anweddu trwy doddi ar dymheredd uchel o dan wactod (1400℃ i 1600℃ ar gyfer alwminiwm a 400℃ i 600℃ ar gyfer sinc), ac mae'r anwedd metel yn cyddwyso ar wyneb y ffilm pan fydd yn cwrdd â'r ffilm wedi'i hoeri (tymheredd oeri ffilm -25℃ i -35℃), gan ffurfio cotio metel. Mae datblygiad technoleg meteleiddio wedi gwella cryfder dielectrig y ffilm dielectrig fesul uned o drwch, a gall dyluniad y cynhwysydd ar gyfer cymhwysiad pwls neu ryddhau technoleg sych gyrraedd 500V/µm, a gall dyluniad y cynhwysydd ar gyfer cymhwysiad hidlo DC gyrraedd 250V/µm. Mae cynhwysydd DC-Link yn perthyn i'r olaf, ac yn ôl IEC61071 ar gyfer cymhwysiad electroneg pŵer gall y cynhwysydd wrthsefyll sioc foltedd mwy difrifol, a gall gyrraedd 2 waith y foltedd graddedig.

Felly, dim ond y foltedd gweithredu graddedig sydd ei angen ar gyfer eu dyluniad sydd angen i'r defnyddiwr ei ystyried. Mae gan gynwysyddion ffilm fetelaidd ESR isel, sy'n caniatáu iddynt wrthsefyll ceryntau crychdonnau mwy; mae'r ESL is yn bodloni gofynion dylunio anwythiant isel gwrthdroyddion ac yn lleihau'r effaith osgiliad ar amleddau newid.

Mae ansawdd y ffilm dielectrig, ansawdd yr haen meteleiddio, dyluniad y cynhwysydd a'r broses weithgynhyrchu yn pennu nodweddion hunan-iachâd y cynwysyddion meteleiddio. Y ffilm dielectrig a ddefnyddir ar gyfer cynwysyddion DC-Link a weithgynhyrchir yw ffilm OPP yn bennaf.

Cyhoeddir cynnwys pennod 1.2 yn erthygl yr wythnos nesaf.