Un buon cavallo merita una buona sella! Per sfruttare appieno i vantaggi dei dispositivi SIC, è anche necessario abbinare il sistema a circuito con condensatori adeguati. Dal principale controllo dell'unità nei veicoli elettrici a nuovi scenari energetici ad alta potenza come gli inverter fotovoltaici, i condensatori del film stanno gradualmente diventando mainstream e il mercato ha bisogno di prodotti ad alto costo ad alto costo.
Di recente, Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. ha lanciato condensatori per film di supporto DC, che hanno quattro vantaggi eccezionali che li rendono adatti agli IGBT di settima generazione di Infineon. Aiutano anche a affrontare le sfide di stabilità, affidabilità, miniaturizzazione e costi nei sistemi SIC.
I condensatori del film raggiungono quasi il 90% di penetrazione nelle principali applicazioni di azionamento. Perché SIC e IGBT ne hanno bisogno?
Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo di nuove industrie energetiche come lo stoccaggio di energia, la ricarica e i veicoli elettrici (EV), la domanda di condensatori DC-Link è aumentata rapidamente. In poche parole, i condensatori DC-Link agiscono come tamponi nei circuiti, assorbendo le alte correnti di impulsi dalla fine del bus e la tensione del bus di levigatura, proteggendo così gli interruttori MOSFET IGBT e SIC da elevate correnti di impulsi e impatti di tensione transitoria.
In genere, i condensatori elettrolitici in alluminio vengono utilizzati nelle applicazioni di supporto DC. Tuttavia, con la tensione del bus di nuovi veicoli energetici che aumentano da 400 V a 800 V e sistemi fotovoltaici che si spostano verso 1500 V e persino 2000 V, la domanda di condensatori cinematografici sta aumentando in modo significativo.
I dati mostrano che nel 2022, la capacità installata degli inverter di trasmissione elettrica basata sui condensatori del film DC-Link ha raggiunto 5,1117 milioni di unità, che rappresentano l'88,7% della capacità totale installata dei controlli elettronici. Le principali aziende di controllo elettronico come Fudi Power, Tesla, Imovace Technology, NIDEC e Wiran Power utilizzano tutti i condensatori di film DC-Link nei loro inverter, con un rapporto di capacità installato combinato fino all'82,9%. Ciò indica che i condensatori di film hanno sostituito i condensatori elettrolitici come mainstream nel mercato delle azionamento elettrico.
Questo perché la resistenza massima di tensione dei condensatori elettrolitici in alluminio è di circa 630 V. In applicazioni ad alta tensione e ad alta potenza superiori a 700 V, i condensatori elettrolitici multipli devono essere collegati in serie e paralleli per soddisfare i requisiti di utilizzo, che portano ulteriori perdite di energia, costi del BOM e problemi di affidabilità.
Un documento di ricerca dell'Università della Malesia indica che i condensatori elettrolitici sono in genere utilizzati nel collegamento DC di inverter a mezzo ponte IGBT in silicio, ma possono verificarsi aumenti di tensione a causa dell'elevata resistenza alle serie equivalenti (ESR) dei condensatori elettrolitici. Rispetto alle soluzioni IGBT a base di silicio, i MOSFET SIC hanno frequenze di commutazione più elevate, con conseguenti ampiezze di aumento di aumento di tensione nel collegamento DC degli inverter a metà ponte. Ciò può portare alla degradazione delle prestazioni del dispositivo o persino al danno, poiché la frequenza di risonanza dei condensatori elettrolitici è solo 4kHz, insufficiente per assorbire l'attuale increspatura degli inverter MOSFET SIC.
Pertanto, nelle applicazioni DC con requisiti di affidabilità più elevati, come inverter di trasmissione elettrica e inverter fotovoltaici, i condensatori del film vengono generalmente scelti. Rispetto ai condensatori elettrolitici in alluminio, i loro vantaggi delle prestazioni includono una resistenza di tensione più elevata, una ESR inferiore, nessuna polarità, prestazioni più stabili e una durata più lunga, consentendo una progettazione del sistema più affidabile con una resistenza a catena più forte.
Inoltre, l'uso di condensatori di film nel sistema può sfruttare ripetutamente i vantaggi a bassa perdita ad alta frequenza dei MOSFET SIC, riducendo significativamente le dimensioni e il peso dei componenti passivi (induttori, trasformatori, condensatori) nel sistema. Secondo Wolfspeed Research, un inverter IGBT a base di silicio da 10kW richiede 22 condensatori elettrolitici in alluminio, mentre un inverter SIC da 40 kW necessita solo di 8 condensatori per film, riducendo notevolmente l'area del PCB.
Ymin lancia nuovi condensatori cinematografici con quattro principali vantaggi per supportare la nuova industria energetica
Per soddisfare le richieste urgenti del mercato, Ymin ha recentemente lanciato la serie MDP e MDR di condensatori per film di supporto DC. Utilizzando processi di produzione avanzati e materiali di alta qualità, questi condensatori sono perfettamente compatibili con i requisiti operativi di MOSFET SIC e IGBT a base di silicio da leader di semiconduttori globali come Infineon.
I condensatori del film della serie MDP e MDR di YMIN hanno diverse caratteristiche notevoli: resistenza alle serie equivalenti più basse (ESR), tensione nominale più elevata, corrente di perdita inferiore e stabilità di temperatura più elevata.
In primo luogo, i condensatori del film di Ymin presentano un basso design ESR, riducendo efficacemente lo stress di tensione durante la commutazione di MOSFET SIC e IGBT a base di silicio, riducendo così al minimo le perdite dei condensatori e migliorando l'efficienza complessiva del sistema. Inoltre, questi condensatori hanno una tensione nominale più elevata, in grado di resistere a condizioni di tensione più elevata e garantire un funzionamento stabile del sistema.
La serie MDP e MDR di condensatori di film Ymin offre gamme di capacità di 5uf-150uf e 50uf-3000uf e gamme di tensione di 350V-1500V e 350V-2200V, rispettivamente.
In secondo luogo, gli ultimi condensatori di film di Ymin hanno una corrente di perdita inferiore e una maggiore stabilità della temperatura. Nel caso dei sistemi di controllo elettronico dei veicoli elettrici, che in genere hanno un'alta potenza, la generazione di calore risultante può influire significativamente sulla durata della vita e l'affidabilità dei condensatori del film. Per affrontare questo, la serie MDP e MDR da YMIN incorpora materiali di alta qualità e tecniche di produzione avanzate per progettare una struttura termica migliorata per i condensatori. Ciò garantisce prestazioni stabili anche in ambienti ad alta temperatura, impedendo la degradazione o il fallimento del valore dei condensatori dovuti all'aumento della temperatura. Inoltre, questi condensatori hanno una durata più lunga, fornendo un supporto più affidabile per i sistemi elettronici di potenza.
In terzo luogo, i condensatori della serie MDP e MDR di YMIN presentano dimensioni più piccole e densità di potenza più elevata. Ad esempio, nei sistemi di trasmissione elettrica a 800 V, la tendenza è quella di utilizzare i dispositivi SIC per ridurre la dimensione dei condensatori e di altri componenti passivi, promuovendo così la miniaturizzazione dei controlli elettronici. Ymin ha utilizzato una tecnologia di produzione di film innovativa, che non solo aumenta l'integrazione e l'efficienza del sistema, ma riduce anche le dimensioni e il peso del sistema, migliorando la portabilità e la flessibilità dei dispositivi.
Complessivamente, la serie di condensatori per film DC-Link di Ymin offre un miglioramento del 30% nella capacità di resistenza DV/DT e un aumento del 30% della durata della vita rispetto ad altri condensatori cinematografici sul mercato. Ciò non solo fornisce una migliore affidabilità per i circuiti SIC/IGBT, ma offre anche una migliore efficacia del costo, superando le barriere dei prezzi nell'applicazione diffusa dei condensatori cinematografici.
Come pioniere del settore, Ymin è stato profondamente coinvolto nel campo dei condensatori per oltre 20 anni. I suoi condensatori ad alta tensione sono stati stabilmente applicati in campi di fascia alta come OBC integrato, nuove pile di carico energetico, inverter fotovoltaici e robot industriali per molti anni. Questa nuova generazione di prodotti condensatori cinematografici risolve varie sfide nel controllo e attrezzature del processo di produzione dei condensatori cinematografici, ha completato la certificazione di affidabilità con le principali imprese globali e ha raggiunto un'applicazione su larga scala, dimostrando l'affidabilità del prodotto per i clienti più grandi. In futuro, Ymin sfrutterà il suo accumulo tecnico a lungo termine per supportare il rapido sviluppo della nuova industria energetica con prodotti di condensatore ad alta affidabilità e economici.
Per ulteriori informazioni, visitarewww.ymin.cn.
Tempo post: lug-07-2024