Analisi tecnica approfondita | In che modo i condensatori a film DC-Link possono affrontare le sfide relative a sovratensioni e affidabilità nelle piattaforme di azionamento elettrico da 800 V?

Introduzione

Con l'adozione diffusa delle piattaforme ad alta tensione da 800 V nei veicoli a nuova energia, gli inverter per motori elettrici stanno imponendo requisiti sempre più stringenti in termini di caratteristiche ad alta frequenza dei condensatori DC-Link. I tradizionali condensatori elettrolitici in alluminio, limitati dall'elevata ESR e dalla risposta in frequenza, sono soggetti a sovratensioni, limitando l'efficienza del sistema e compromettendo le prestazioni dei dispositivi SiC.

Schema della posizione delCondensatore DC-Linknell'inverter

Soluzioni per condensatori a film YMIN

- Analisi tecnica della causa principale – A causa delle caratteristiche strutturali e dei materiali, i condensatori elettrolitici in alluminio presentano in genere un'elevata ESR e una bassa frequenza di autorisonanza (tipicamente solo circa 4 kHz). In caso di operazioni di commutazione ad alta frequenza, la loro capacità di assorbire la corrente di ripple ad alta frequenza è insufficiente, causando facilmente fluttuazioni della tensione del bus, che a loro volta influiscono sulla stabilità del sistema e sulla durata dei dispositivi di potenza. – Soluzioni YMIN e vantaggi di processo –Serie MDP di YMINI condensatori a film utilizzano materiale in film di polipropilene metallizzato e un innovativo processo di avvolgimento per ottenere i seguenti miglioramenti delle prestazioni: l'ESR è ridotto al livello dei milliohm, riducendo significativamente le perdite di commutazione; la frequenza di risonanza è aumentata a decine di kHz, adattandosi completamente ai requisiti applicativi ad alta frequenza dei SiC/MOSFET; e i loro vantaggi includono elevata tensione di tenuta, bassa corrente di dispersione e lunga durata, rendendoli particolarmente adatti per ambienti operativi ad alta tensione e alta frequenza.

- Verifica dei dati e spiegazione dell'affidabilità -

Scenari applicativi e modelli consigliati -

Caso applicativo tipico: la piattaforma di azionamento elettrico da 800 V di un'importante casa automobilistica utilizza otto condensatori MDP-800V-15μF nel circuito DC-Link dell'inverter di azionamento principale, sostituendo con successo i 22 condensatori elettrolitici in alluminio da 450 V della soluzione originale. Ciò riduce l'area del PCB di oltre il 50%, riduce il picco di tensione del bus del 40% e migliora l'efficienza di picco del sistema di circa l'1,5%. – Modelli consigliati -

Conclusione
La serie YMIN MDP non è solo un condensatore ad alte prestazioni, ma anche un regolatore di tensione chiave nei sistemi ad alta tensione e alta frequenza. Può aiutare gli ingegneri ad affrontare in modo radicale le sfide progettuali e a migliorare in modo completo le prestazioni e l'affidabilità del sistema.