या आठवड्यात आपण डीसी-लिंक कपॅसिटरमध्ये इलेक्ट्रोलाइटिक कपॅसिटरऐवजी फिल्म कपॅसिटरच्या वापराचे विश्लेषण करणार आहोत. हा लेख दोन भागांमध्ये विभागलेला असेल.
नवीन ऊर्जा उद्योगाच्या विकासाबरोबर, त्यानुसार व्हेरिएबल करंट तंत्रज्ञानाचा सामान्यपणे वापर केला जातो आणि निवडीसाठीच्या प्रमुख उपकरणांपैकी एक म्हणून डीसी-लिंक कपॅसिटर्स विशेषतः महत्त्वाचे आहेत. डीसी फिल्टर्समधील डीसी-लिंक कपॅसिटर्सना सामान्यतः मोठी क्षमता, उच्च करंट प्रोसेसिंग आणि उच्च व्होल्टेज इत्यादींची आवश्यकता असते. फिल्म कपॅसिटर्स आणि इलेक्ट्रोलाइटिक कपॅसिटर्सच्या वैशिष्ट्यांची तुलना करून आणि संबंधित अनुप्रयोगांचे विश्लेषण करून, या शोधनिबंधात असा निष्कर्ष काढला आहे की, ज्या सर्किट डिझाइन्सना उच्च ऑपरेटिंग व्होल्टेज, उच्च रिपल करंट (Irms), ओव्हर-व्होल्टेज आवश्यकता, व्होल्टेज रिव्हर्सल, उच्च इनरश करंट (dV/dt) आणि दीर्घायुष्याची आवश्यकता असते, त्यामध्ये फिल्म कपॅसिटर्स उपयुक्त ठरतात. मेटॅलाइज्ड व्हेपर डिपॉझिशन तंत्रज्ञान आणि फिल्म कपॅसिटर तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, भविष्यात कार्यक्षमता आणि किंमतीच्या बाबतीत इलेक्ट्रोलाइटिक कपॅसिटर्सची जागा घेण्यासाठी डिझाइनर्सकरिता फिल्म कपॅसिटर्स एक ट्रेंड बनतील.
विविध देशांमध्ये नवीन ऊर्जा-संबंधित धोरणांच्या अंमलबजावणीमुळे आणि नवीन ऊर्जा उद्योगाच्या विकासामुळे, या क्षेत्रातील संबंधित उद्योगांच्या विकासाला नवीन संधी मिळाल्या आहेत. आणि एक अत्यावश्यक अपस्ट्रीम संबंधित उत्पादन उद्योग म्हणून, कपॅसिटर्सना देखील विकासाच्या नवीन संधी मिळाल्या आहेत. नवीन ऊर्जा आणि नवीन ऊर्जा वाहनांमध्ये, कपॅसिटर्स हे ऊर्जा नियंत्रण, पॉवर मॅनेजमेंट, पॉवर इन्व्हर्टर आणि डीसी-एसी रूपांतरण प्रणालींमध्ये महत्त्वाचे घटक आहेत, जे कन्व्हर्टरचे आयुष्य ठरवतात. तथापि, इन्व्हर्टरमध्ये, डीसी पॉवर इनपुट पॉवर सोर्स म्हणून वापरली जाते, जी डीसी बसद्वारे इन्व्हर्टरला जोडलेली असते, ज्याला डीसी-लिंक किंवा डीसी सपोर्ट म्हणतात. इन्व्हर्टरला डीसी-लिंककडून उच्च आरएमएस (RMS) आणि पीक पल्स करंट मिळत असल्यामुळे, ते डीसी-लिंकवर उच्च पल्स व्होल्टेज निर्माण करते, ज्यामुळे इन्व्हर्टरला ते सहन करणे कठीण होते. म्हणून, डीसी-लिंककडून येणारा उच्च पल्स करंट शोषून घेण्यासाठी आणि इन्व्हर्टरमधील उच्च पल्स व्होल्टेजचा चढउतार स्वीकार्य मर्यादेत ठेवण्यासाठी डीसी-लिंक कपॅसिटरची आवश्यकता असते; दुसरीकडे, ते डीसी-लिंकवरील व्होल्टेज ओव्हरशूट आणि क्षणिक ओव्हर-व्होल्टेजमुळे इन्व्हर्टर्सवर होणाऱ्या परिणामास देखील प्रतिबंधित करते.
नवीन ऊर्जा (पवन ऊर्जा निर्मिती आणि फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मितीसह) आणि नवीन ऊर्जा वाहनांच्या मोटर ड्राइव्ह सिस्टममध्ये डीसी-लिंक कपॅसिटरच्या वापराची योजनाबद्ध आकृती आकृती 1 आणि 2 मध्ये दर्शविली आहे.
आकृती १ मध्ये पवन ऊर्जा कन्व्हर्टर सर्किटची रचना दर्शविली आहे, जिथे C1 हे डीसी-लिंक (सामान्यतः मॉड्यूलमध्ये समाकलित केलेले), C2 हे आयजीबीटी ऍबसॉर्प्शन, C3 हे एलसी फिल्टरिंग (नेट बाजू), आणि C4 हे रोटर बाजूचे डीव्ही/डीटी फिल्टरिंग आहे. आकृती २ मध्ये पीव्ही ऊर्जा कन्व्हर्टर सर्किटचे तंत्रज्ञान दर्शविले आहे, जिथे C1 हे डीसी फिल्टरिंग, C2 हे ईएमआय फिल्टरिंग, C4 हे डीसी-लिंक, C6 हे एलसी फिल्टरिंग (ग्रीड बाजू), C3 हे डीसी फिल्टरिंग, आणि C5 हे आयपीएम/आयजीबीटी ऍबसॉर्प्शन आहे. आकृती ३ मध्ये नवीन ऊर्जा वाहन प्रणालीमधील मुख्य मोटर ड्राइव्ह प्रणाली दर्शविली आहे, जिथे C3 हे डीसी-लिंक आणि C4 हे आयजीबीटी ऍबसॉर्प्शन कपॅसिटर आहे.
वर नमूद केलेल्या नवीन ऊर्जा अनुप्रयोगांमध्ये, पवन ऊर्जा निर्मिती प्रणाली, फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती प्रणाली आणि नवीन ऊर्जा वाहन प्रणालींमध्ये उच्च विश्वसनीयता आणि दीर्घायुष्यासाठी डीसी-लिंक कपॅसिटर हे एक प्रमुख उपकरण म्हणून आवश्यक असतात, त्यामुळे त्यांची निवड विशेषतः महत्त्वाची आहे. खाली फिल्म कपॅसिटर आणि इलेक्ट्रोलाइटिक कपॅसिटर यांच्या वैशिष्ट्यांची तुलना आणि डीसी-लिंक कपॅसिटरच्या अनुप्रयोगातील त्यांचे विश्लेषण दिले आहे.
१. वैशिष्ट्यांची तुलना
१.१ फिल्म कपॅसिटर
सर्वप्रथम फिल्म मेटलायझेशन तंत्रज्ञानाचे तत्त्व सादर केले आहे: पातळ फिल्म माध्यमाच्या पृष्ठभागावर धातूचा पुरेसा पातळ थर बाष्पीभवन केला जातो. माध्यमामध्ये दोष आढळल्यास, हा थर बाष्पीभवन होऊन सदोष जागेला संरक्षणासाठी वेगळे करतो; या घटनेला 'सेल्फ-हीलिंग' (स्वयं-उपचार) असे म्हणतात.
आकृती ४ मध्ये मेटलायझेशन कोटिंगचे तत्त्व दाखवले आहे, ज्यात बाष्पीभवनापूर्वी पातळ फिल्म माध्यमावर पूर्व-प्रक्रिया (कोरोना किंवा इतर) केली जाते, जेणेकरून धातूचे रेणू त्याला चिकटू शकतील. व्हॅक्यूमखाली उच्च तापमानात (ॲल्युमिनियमसाठी १४००℃ ते १६००℃ आणि झिंकसाठी ४००℃ ते ६००℃) विरघळवून धातूचे बाष्पीभवन केले जाते, आणि जेव्हा धातूचे बाष्प थंड केलेल्या फिल्मच्या संपर्कात येते (फिल्म थंड करण्याचे तापमान -२५℃ ते -३५℃), तेव्हा ते फिल्मच्या पृष्ठभागावर घनीभूत होते, ज्यामुळे धातूचा लेप तयार होतो. मेटलायझेशन तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे फिल्मच्या डायलेक्ट्रिकची प्रति युनिट जाडीची डायलेक्ट्रिक क्षमता सुधारली आहे, आणि ड्राय टेक्नॉलॉजीच्या पल्स किंवा डिस्चार्ज ॲप्लिकेशनसाठी कपॅसिटरची रचना ५००V/µm पर्यंत पोहोचू शकते, आणि डीसी फिल्टर ॲप्लिकेशनसाठी कपॅसिटरची रचना २५०V/µm पर्यंत पोहोचू शकते. डीसी-लिंक कपॅसिटर दुसऱ्या प्रकारात मोडतो, आणि IEC61071 नुसार पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स ऍप्लिकेशनसाठी असलेला हा कपॅसिटर अधिक तीव्र व्होल्टेज शॉक सहन करू शकतो आणि रेटेड व्होल्टेजच्या २ पट पर्यंत पोहोचू शकतो.
त्यामुळे, वापरकर्त्याला फक्त त्यांच्या डिझाइनसाठी आवश्यक असलेल्या रेटेड ऑपरेटिंग व्होल्टेजचा विचार करणे आवश्यक आहे. मेटॅलाइज्ड फिल्म कपॅसिटरमध्ये कमी ESR असतो, ज्यामुळे ते मोठ्या रिपल करंटचा सामना करू शकतात; कमी ESL इन्व्हर्टरच्या कमी इंडक्टन्स डिझाइनच्या गरजा पूर्ण करतो आणि स्विचिंग फ्रिक्वेन्सीवर ऑसिलेशनचा परिणाम कमी करतो.
फिल्म डायइलेक्ट्रिकची गुणवत्ता, मेटलायझेशन कोटिंगची गुणवत्ता, कपॅसिटरची रचना आणि उत्पादन प्रक्रिया मेटॅलाइझ्ड कपॅसिटरची स्व-दुरुस्तीची वैशिष्ट्ये ठरवतात. उत्पादित डीसी-लिंक कपॅसिटरसाठी वापरण्यात येणारी फिल्म डायइलेक्ट्रिक प्रामुख्याने OPP फिल्म असते.
अध्याय १.२ मधील मजकूर पुढील आठवड्याच्या लेखात प्रकाशित केला जाईल.
पोस्ट करण्याची वेळ: २२ मार्च २०२२