Hea hobune väärib head sadulat! SiC-seadmete eeliste täielikuks ärakasutamiseks on vaja ühendada ka vooluahelasüsteem sobivate kondensaatoritega. Alates elektriautode peamisest ajami juhtimisest kuni suure võimsusega uute energiastsenaariumideni, nagu fotogalvaanilised inverterid, on kilekondensaatorid järk-järgult muutumas peavooluks ning turg vajab hädasti kõrge hinna ja kvaliteedi suhtega tooteid.
Hiljuti tõi Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. turule alalisvoolu toetavad kilekondensaatorid, millel on neli silmapaistvat eelist, mis muudavad need sobivaks Infineoni seitsmenda põlvkonna IGBT-dele. Samuti aitavad need lahendada SiC-süsteemide stabiilsuse, töökindluse, miniaturiseerimise ja maksumusega seotud väljakutseid.
Kilekondensaatorite läbitungivusala on peaajamirakendustes peaaegu 90%. Miks SiC ja IGBT neid vajavad?
Viimastel aastatel on uute energiatööstusharude, näiteks energia salvestamise, laadimise ja elektrisõidukite (EV) kiire arenguga seoses nõudlus alalisvooluühenduse kondensaatorite järele kiiresti kasvanud. Lihtsamalt öeldes toimivad alalisvooluühenduse kondensaatorid vooluahelates puhvritena, neelates siini otsast suuri impulssvoolusid ja siludes siini pinget, kaitstes seeläbi IGBT ja SiC MOSFET lüliteid suurte impulssvoolude ja siirdepinge mõjude eest.
Tavaliselt kasutatakse alalisvoolu tugirakendustes alumiinium-elektrolüütkondensaatoreid. Uute energiaallikate siinipinge tõustes 400 V-lt 800 V-ni ja fotogalvaaniliste süsteemide liikumisega 1500 V ja isegi 2000 V suunas, kasvab kilekondensaatorite nõudlus märkimisväärselt.
Andmed näitavad, et 2022. aastal ulatus alalisvooluühendusega kilekondensaatoritel põhinevate elektriajamite inverterite paigaldatud võimsus 5,1117 miljoni ühikuni, mis moodustas 88,7% elektrooniliste juhtseadmete kogu paigaldatud võimsusest. Juhtivad elektroonikaseadmete ettevõtted, nagu Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec ja Wiran Power, kasutavad kõik oma inverterites alalisvooluühendusega kilekondensaatoreid, mille kogu paigaldatud võimsuse suhe on kuni 82,9%. See näitab, et kilekondensaatorid on asendanud elektrolüütkondensaatorid elektriajamite turu peavooluna.
Seda seetõttu, et alumiinium-elektrolüütkondensaatorite maksimaalne pingetakistus on ligikaudu 630 V. Kõrgepinge ja suure võimsusega rakendustes, mille pinge on üle 700 V, tuleb kasutusnõuete täitmiseks ühendada mitu elektrolüütkondensaatorit järjestikku ja paralleelselt, mis toob kaasa täiendavaid energiakadusid, materjali maksumuse ja töökindluse probleeme.
Malaisia Ülikooli uurimistöö näitab, et räni-IGBT poolsild-inverterite alalisvooluühenduses kasutatakse tavaliselt elektrolüütkondensaatoreid, kuid elektrolüütkondensaatorite kõrge ekvivalentse jadatakistuse (ESR) tõttu võivad tekkida pingeimpulsid. Võrreldes ränipõhiste IGBT-lahendustega on SiC MOSFET-idel kõrgemad lülitussagedused, mille tulemuseks on poolsild-inverterite alalisvooluühenduses suuremad pingeimpulsside amplituudid. See võib põhjustada seadme jõudluse halvenemist või isegi kahjustusi, kuna elektrolüütkondensaatorite resonantssagedus on vaid 4 kHz, mis ei ole piisav SiC MOSFET-inverterite voolupulsatsiooni absorbeerimiseks.
Seetõttu valitakse suuremate töökindlusnõuetega alalisvoolurakendustes, näiteks elektriajami inverterites ja fotogalvaanilistes inverterites, tavaliselt kilekondensaatoreid. Võrreldes alumiinium-elektrolüütkondensaatoritega on nende jõudluse eelisteks suurem pingetakistus, madalam ESR, polaarsuse puudumine, stabiilsem jõudlus ja pikem eluiga, mis võimaldab luua usaldusväärsema süsteemi, millel on tugevam pulsatsioonitakistus.
Lisaks saab süsteemis kilekondensaatorite kasutamine korduvalt ära kasutada SiC MOSFETide kõrgsageduslikke ja väikese kaduga eeliseid, vähendades oluliselt süsteemi passiivsete komponentide (induktiivpoolid, trafod, kondensaatorid) suurust ja kaalu. Wolfspeedi uuringu kohaselt vajab 10 kW ränipõhine IGBT-inverter 22 alumiinium-elektrolüütkondensaatorit, samas kui 40 kW SiC-inverter vajab ainult 8 kilekondensaatorit, mis vähendab oluliselt trükkplaadi pindala.
YMIN toob turule uued kilekondensaatorid, millel on neli peamist eelist uue energiatööstuse toetamiseks
Turu kiireloomuliste nõudmiste rahuldamiseks on YMIN hiljuti turule toonud alalisvoolu toetavate kilekondensaatorite MDP ja MDR seeria. Need kondensaatorid, mis kasutavad täiustatud tootmisprotsesse ja kvaliteetseid materjale, sobivad ideaalselt ülemaailmsete võimsuspooljuhtide liidrite, näiteks Infineoni, SiC MOSFETide ja ränipõhiste IGBT-de töönõuetega.
YMINi MDP ja MDR seeria kilekondensaatoritel on mitu tähelepanuväärset omadust: madalam ekvivalentne seeriatakistus (ESR), kõrgem nimipinge, madalam lekkevool ja kõrgem temperatuuri stabiilsus.
Esiteks on YMINi kilekondensaatoritel madal ESR-disain, mis vähendab tõhusalt pingekoormust SiC MOSFETide ja ränipõhiste IGBT-de lülitamisel, minimeerides seeläbi kondensaatori kadusid ja parandades süsteemi üldist efektiivsust. Lisaks on neil kondensaatoritel kõrgem nimipinge, mis talub kõrgemaid pingetingimusi ja tagab süsteemi stabiilse töö.
YMIN-kilekondensaatorite MDP ja MDR seeria mahtuvusvahemikud on 5uF–150uF ja 50uF–3000uF ning pingevahemikud vastavalt 350V–1500V ja 350V–2200V.
Teiseks on YMINi uusimatel kilekondensaatoritel väiksem lekkevool ja kõrgem temperatuuristabiilsus. Elektriautode elektrooniliste juhtimissüsteemide puhul, millel on tavaliselt suur võimsus, võib tekkiv soojus oluliselt mõjutada kilekondensaatorite eluiga ja töökindlust. Selle probleemi lahendamiseks on YMINi MDP ja MDR seeriad ühendanud kvaliteetseid materjale ja täiustatud tootmistehnikaid, et luua kondensaatoritele parem termiline struktuur. See tagab stabiilse jõudluse isegi kõrge temperatuuriga keskkondades, hoides ära kondensaatori väärtuse languse või rikke temperatuuri tõusu tõttu. Lisaks on neil kondensaatoritel pikem eluiga, mis pakub jõuelektroonikasüsteemidele usaldusväärsemat tuge.
Kolmandaks, YMINi MDP ja MDR seeria kondensaatoritel on väiksem suurus ja suurem võimsustihedus. Näiteks 800 V elektriajamisüsteemides on trendiks kasutada SiC-seadmeid kondensaatorite ja muude passiivkomponentide suuruse vähendamiseks, edendades seeläbi elektrooniliste juhtseadmete miniaturiseerimist. YMIN on kasutanud uuenduslikku kiletootmistehnoloogiat, mis mitte ainult ei suurenda üldist süsteemi integreeritust ja tõhusust, vaid vähendab ka süsteemi suurust ja kaalu, parandades seadmete kaasaskantavust ja paindlikkust.
Üldiselt pakub YMINi DC-Link kilekondensaatorite seeria 30% paremat dv/dt taluvust ja 30% pikemat eluiga võrreldes teiste turul olevate kilekondensaatoritega. See mitte ainult ei taga SiC/IGBT vooluahelate paremat töökindlust, vaid pakub ka paremat kulutõhusust, ületades kilekondensaatorite laialdase kasutamise hinnabarjäärid.
Tööstusharu pioneerina on YMIN kondensaatorite valdkonnas sügavalt tegutsenud üle 20 aasta. Selle kõrgepingekondensaatoreid on aastaid stabiilselt kasutatud tipptasemel valdkondades, nagu näiteks rongisisesed OBC-d, uued energia laadimisvaiad, fotogalvaanilised inverterid ja tööstusrobotid. See uue põlvkonna kilekondensaatorite toode lahendab mitmesuguseid kilekondensaatorite tootmisprotsessi juhtimise ja seadmetega seotud väljakutseid, on läbinud töökindluse sertifikaadi juhtivate globaalsete ettevõtete juures ja saavutanud laiaulatusliku rakenduse, tõestades toote töökindlust suurematele klientidele. Tulevikus kasutab YMIN oma pikaajalist tehnilist akumuleerumist, et toetada uue energiatööstuse kiiret arengut suure töökindluse ja kulutõhusate kondensaatortoodetega.
Lisateabe saamiseks külastage palunwww.ymin.cn.
Postituse aeg: 07.07.2024