تحليل تطبيق المكثفات السينمائية تحل محل المكثفات الكهربائية في المكثفات الوصلة DC

مع التطور السريع لصناعة الطاقة الجديدة ، تم تطبيق تكنولوجيا تحويل الطاقة على نطاق واسع في مجالات مثل طاقة الرياح ، وتوليد الطاقة الكهروضوئية ، ومركبات الطاقة الجديدة. كمكون رئيسي في هذه الأنظمة ، يؤثر أداء المكثفات ذات الوصلات DC بشكل مباشر على موثوقية وعمر النظام بأكمله. تقليديًا ، تم استخدام المكثفات الكهربائية على نطاق واسع بسبب انخفاض تكلفتها ، لكن حدودها في السيناريوهات عالية الجهد وعالي التواصل والضوء الطويل أصبحت واضحة بشكل متزايد. على النقيض من ذلك ، فإن المكثفات السينمائية ، بأدائها المتفوق ، تظهر كبديل مثالي.

مقارنة الأداء

تستخدم المكثفات السينمائية تقنية الترسب المعدنية ، حيث يتم تبخير طبقة معدنية على عازل لفيلم لتحقيق خصائص الشفاء الذاتي ، وعزل العيوب وتعزيز الموثوقية. وهي تظهر قوة عازلة عالية (ما يصل إلى 250 فولت/ميكرون لتصفية DC) ، يمكن أن تصمد أمام ارتفاع الجهد إلى ضعف القيمة المصنفة ، وتتميز بانخفاض ESR (عادة ما يكون أقل من 10 م) و ESL منخفضة ، مما يجعلها مناسبة لتيار التموج العالي (IRMS) وتطبيقات DV/DT عالية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المكثفات الأفلام غير مستقطبة ، وتسامحها من الجهد العكسي ، وتوفر عمرًا يتجاوز 15 عامًا دون بدائل متكررة.

تعتمد المكثفات الكهربائية على عازل أكسيد الألومنيوم والكهارل السائلة. قوتها العازلة منخفضة نسبيًا (حوالي 0.07 فولت/Å) ، مع أقصى جهد عمل يقتصر عادة على 450 فولت. تتطلب الفولتية الأعلى اتصالات سلسلة ، جنبا إلى جنب مع المقاومات والثنائيات الإضافية لتحقيق التوازن بين الجهد ومنع الانهيار العكسي. حدود ESR الأعلى معالجة تيار تموجها (حوالي 20 مللي أمبير/µF) ، والكهارل المتطايرة تقصر عمرها ، مما يستلزم الصيانة المنتظمة في تطبيقات الطاقة الجديدة.

مزايا التطبيق

في مركبات الطاقة الجديدة ، على سبيل المثال ، يجب أن تتعامل المكثفات DC-Link مع الجهد العاملة 330VDC و 150RARMS تموج. تلبي المكثفات الأفلام هذه المتطلبات دون عناء ، في حين أن المكثفات الكهربائية تتطلب وحدات متوازية متعددة ، وزيادة تعقيد النظام وحجمه. في سيناريوهات الجهد الزائد (على سبيل المثال ، ترانزيت السكك الحديدية) ، يمكن أن تتحمل المكثفات السينمائية الجهد الفوري من 2un ، في حين أن المكثفات الكهربائية تتسامح فقط 1.2 ، مما يتطلب المزيد من وحدات السلسلة وتقليل الموثوقية.

خاتمة

مع التطورات في تكنولوجيا المعادن وتخفيض التكاليف ، تُظهر المكثفات الأفلام مزايا كبيرة في تطبيقات الجهد العالي ، والتيار المرتفع ، والتطبيقات الطويلة. تصاميمها المدمجة (على سبيل المثال ، أشرطة BUSBART المدمجة) تقلل من الحث الطائمي وتحسين كفاءة النظام. وبالتالي ، في قطاع الطاقة الجديد ، أصبح استبدال المكثفات الكهربائية بمكثفات أفلام اتجاهًا لا رجعة فيه.