या आठवड्यात आपण डीसी-लिंक कॅपेसिटरमध्ये इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरऐवजी फिल्म कॅपेसिटरचा वापर कसा करावा याचे विश्लेषण करणार आहोत. हा लेख दोन भागात विभागला जाईल.

नवीन ऊर्जा उद्योगाच्या विकासासह, त्यानुसार सामान्यतः परिवर्तनशील प्रवाह तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो आणि निवडीसाठी प्रमुख उपकरणांपैकी एक म्हणून DC-Link कॅपेसिटर विशेषतः महत्वाचे आहेत. DC फिल्टरमधील DC-Link कॅपेसिटरना सामान्यतः मोठी क्षमता, उच्च प्रवाह प्रक्रिया आणि उच्च व्होल्टेज इत्यादींची आवश्यकता असते. फिल्म कॅपेसिटर आणि इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरच्या वैशिष्ट्यांची तुलना करून आणि संबंधित अनुप्रयोगांचे विश्लेषण करून, हा पेपर असा निष्कर्ष काढतो की सर्किट डिझाइनमध्ये उच्च ऑपरेटिंग व्होल्टेज, उच्च रिपल करंट (IRMs), ओव्हर-व्होल्टेज आवश्यकता, व्होल्टेज रिव्हर्सल, उच्च इनरश करंट (dV/dt) आणि दीर्घ आयुष्य आवश्यक असते. मेटालाइज्ड व्हेपर डिपॉझिशन तंत्रज्ञान आणि फिल्म कॅपेसिटर तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, भविष्यात डिझायनरसाठी कामगिरी आणि किंमतीच्या बाबतीत इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरची जागा घेण्याचा ट्रेंड फिल्म कॅपेसिटर बनतील.

विविध देशांमध्ये नवीन ऊर्जा संबंधित धोरणे आणि नवीन ऊर्जा उद्योगाच्या विकासासह, या क्षेत्रातील संबंधित उद्योगांच्या विकासामुळे नवीन संधी निर्माण झाल्या आहेत. आणि कॅपेसिटर, एक आवश्यक अपस्ट्रीम संबंधित उत्पादन उद्योग म्हणून, नवीन विकास संधी देखील मिळवल्या आहेत. नवीन ऊर्जा आणि नवीन ऊर्जा वाहनांमध्ये, कॅपेसिटर हे ऊर्जा नियंत्रण, पॉवर व्यवस्थापन, पॉवर इन्व्हर्टर आणि डीसी-एसी रूपांतरण प्रणालींमध्ये प्रमुख घटक आहेत जे कन्व्हर्टरचे आयुष्य निश्चित करतात. तथापि, इन्व्हर्टरमध्ये, डीसी पॉवर इनपुट पॉवर स्त्रोत म्हणून वापरली जाते, जी डीसी बसद्वारे इन्व्हर्टरशी जोडलेली असते, ज्याला डीसी-लिंक किंवा डीसी सपोर्ट म्हणतात. इन्व्हर्टरला डीसी-लिंकमधून उच्च आरएमएस आणि पीक पल्स करंट मिळत असल्याने, ते डीसी-लिंकवर उच्च पल्स व्होल्टेज निर्माण करते, ज्यामुळे इन्व्हर्टरला सहन करणे कठीण होते. म्हणून, डीसी-लिंकमधून उच्च पल्स करंट शोषण्यासाठी आणि इन्व्हर्टरच्या उच्च पल्स व्होल्टेज चढउतारांना स्वीकार्य श्रेणीत रोखण्यासाठी डीसी-लिंक कॅपेसिटरची आवश्यकता असते; दुसरीकडे, ते इन्व्हर्टरला डीसी-लिंकवरील व्होल्टेज ओव्हरशूट आणि क्षणिक ओव्हर-व्होल्टेजमुळे प्रभावित होण्यापासून देखील प्रतिबंधित करते.

नवीन ऊर्जा (पवन ऊर्जा निर्मिती आणि फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मितीसह) आणि नवीन ऊर्जा वाहन मोटर ड्राइव्ह सिस्टीममध्ये डीसी-लिंक कॅपेसिटरच्या वापराचे योजनाबद्ध आकृती आकृती १ आणि २ मध्ये दर्शविली आहे.

आकृती १ मध्ये पवन ऊर्जा कन्व्हर्टर सर्किट टोपोलॉजी दाखवली आहे, जिथे C1 म्हणजे DC-Link (सामान्यतः मॉड्यूलमध्ये एकत्रित केलेले), C2 म्हणजे IGBT शोषण, C3 म्हणजे LC फिल्टरिंग (नेट साइड) आणि C4 रोटर साइड DV/DT फिल्टरिंग. आकृती २ मध्ये PV पॉवर कन्व्हर्टर सर्किट तंत्रज्ञान दाखवले आहे, जिथे C1 म्हणजे DC फिल्टरिंग, C2 म्हणजे EMI फिल्टरिंग, C4 म्हणजे DC-लिंक, C6 म्हणजे LC फिल्टरिंग (ग्रिड साइड), C3 म्हणजे DC फिल्टरिंग आणि C5 म्हणजे IPM/IGBT शोषण. आकृती ३ मध्ये नवीन ऊर्जा वाहन प्रणालीमधील मुख्य मोटर ड्राइव्ह प्रणाली दाखवली आहे, जिथे C3 म्हणजे DC-लिंक आणि C4 म्हणजे IGBT शोषण कॅपेसिटर.

वर उल्लेख केलेल्या नवीन ऊर्जा अनुप्रयोगांमध्ये, पवन ऊर्जा निर्मिती प्रणाली, फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती प्रणाली आणि नवीन ऊर्जा वाहन प्रणालींमध्ये उच्च विश्वासार्हता आणि दीर्घ आयुष्यासाठी डीसी-लिंक कॅपेसिटर, एक प्रमुख उपकरण म्हणून आवश्यक आहेत, म्हणून त्यांची निवड विशेषतः महत्वाची आहे. फिल्म कॅपेसिटर आणि इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटरच्या वैशिष्ट्यांची तुलना आणि डीसी-लिंक कॅपेसिटर अनुप्रयोगातील त्यांचे विश्लेषण खालीलप्रमाणे आहे.

१. वैशिष्ट्यांची तुलना

१.१ फिल्म कॅपेसिटर

फिल्म मेटॅलायझेशन तंत्रज्ञानाचे तत्व प्रथम सादर केले जाते: पातळ फिल्म माध्यमाच्या पृष्ठभागावर धातूचा पुरेसा पातळ थर बाष्पीभवन केला जातो. माध्यमात दोष असल्यास, थर बाष्पीभवन करण्यास सक्षम असतो आणि अशा प्रकारे संरक्षणासाठी दोषपूर्ण जागा वेगळी करतो, ही घटना स्वयं-उपचार म्हणून ओळखली जाते.

आकृती ४ मध्ये मेटालायझेशन कोटिंगचे तत्व दाखवले आहे, जिथे पातळ फिल्म मीडिया बाष्पीभवनापूर्वी प्रीट्रीट केला जातो (अन्यथा कोरोना) जेणेकरून धातूचे रेणू त्याला चिकटू शकतील. व्हॅक्यूम अंतर्गत उच्च तापमानात (अॅल्युमिनियमसाठी १४००℃ ते १६००℃ आणि जस्तसाठी ४००℃ ते ६००℃) विरघळवून धातूचे बाष्पीभवन केले जाते, आणि जेव्हा ते थंड केलेल्या फिल्मला भेटते तेव्हा फिल्मच्या पृष्ठभागावर धातूची वाफ घनरूप होते (फिल्म थंड तापमान -२५℃ ते -३५℃), अशा प्रकारे धातूचे कोटिंग तयार होते. मेटालायझेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे फिल्म डायलेक्ट्रिकची डायलेक्ट्रिक ताकद प्रति युनिट जाडीत सुधारली आहे आणि ड्राय टेक्नॉलॉजीच्या पल्स किंवा डिस्चार्ज अॅप्लिकेशनसाठी कॅपेसिटरची रचना ५००V/µm पर्यंत पोहोचू शकते आणि DC फिल्टर अॅप्लिकेशनसाठी कॅपेसिटरची रचना २५०V/µm पर्यंत पोहोचू शकते. DC-लिंक कॅपेसिटर नंतरच्याशी संबंधित आहे आणि IEC61071 पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स अॅप्लिकेशननुसार कॅपेसिटर अधिक तीव्र व्होल्टेज शॉक सहन करू शकतो आणि रेट केलेल्या व्होल्टेजच्या २ पट पोहोचू शकतो.

म्हणून, वापरकर्त्याने फक्त त्यांच्या डिझाइनसाठी आवश्यक असलेल्या रेटेड ऑपरेटिंग व्होल्टेजचा विचार करणे आवश्यक आहे. मेटलाइज्ड फिल्म कॅपेसिटरमध्ये कमी ESR असतो, ज्यामुळे ते मोठ्या रिपल करंट्सचा सामना करू शकतात; कमी ESL इन्व्हर्टरच्या कमी इंडक्टन्स डिझाइन आवश्यकता पूर्ण करते आणि स्विचिंग फ्रिक्वेन्सीवर दोलन प्रभाव कमी करते.

फिल्म डायलेक्ट्रिकची गुणवत्ता, मेटालायझेशन कोटिंगची गुणवत्ता, कॅपेसिटर डिझाइन आणि उत्पादन प्रक्रिया मेटालाइज्ड कॅपेसिटरची स्वयं-उपचार वैशिष्ट्ये ठरवते. उत्पादित डीसी-लिंक कॅपेसिटरसाठी वापरले जाणारे फिल्म डायलेक्ट्रिक प्रामुख्याने ओपीपी फिल्म असते.

प्रकरण १.२ मधील मजकूर पुढील आठवड्याच्या लेखात प्रकाशित केला जाईल.