近年來,光儲充和電動汽車(EV)等新能源產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,導(dǎo)致了直流支撐(DC-Link)電容需求的急劇增長。簡而言之,DC-Link電容在電路中扮演著至關(guān)重要的角色,它能夠吸收母線端的高脈沖電流,同時平滑母線電壓,確保IGBT和SiC MOSFET開關(guān)在運(yùn)作過程中免受高脈沖電流和瞬時電壓的不利影響。

隨著新能源汽車的母線電壓從400V提升至800V,薄膜電容的需求因此顯著增加。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2022年基于DC-Link薄膜電容的電驅(qū)逆變器裝機(jī)量已達(dá)到511.17萬套,占電控裝機(jī)量的88.7%。諸如特斯拉、日本電產(chǎn)等眾多領(lǐng)先電控企業(yè)的驅(qū)動逆變器均采用了DC-Link薄膜電容,其裝機(jī)量占比高達(dá)82.9%,成為電驅(qū)市場的主流選擇。
研究論文顯示,在硅IGBT半橋逆變器中,直流環(huán)節(jié)通常使用傳統(tǒng)電解電容,但會出現(xiàn)電壓浪涌,這是由于電解電容的ESR較高。與硅基IGBT方案相比,SiC MOSFET的開關(guān)頻率更高,因此半橋逆變器直流鏈路中的電壓浪涌幅度更高,有可能導(dǎo)致器件性能下降甚至損壞,并且電解電容器的諧振頻率僅為4kHz,不足以吸收SiC MOSFET逆變器的電流紋波。
因此,在可靠性要求更高的電驅(qū)逆變器和光伏逆變器等直流應(yīng)用場合,通常會選擇使用薄膜電容,相比鋁電解電容器,其性能優(yōu)勢在于耐壓更高、ESR更低、無極性、性能更穩(wěn)定、壽命更長,從而可以實現(xiàn)抗紋波能力更強(qiáng)、更可靠的系統(tǒng)設(shè)計。
使用薄膜電容的系統(tǒng)能發(fā)揮SiC MOSFET的高頻、低損耗優(yōu)勢,減小被動元件體積和重量。Wolfspeed研究顯示,10kW硅基IGBT逆變器需22顆鋁電解電容,而40kW SiC逆變器僅需8顆薄膜電容,PCB面積也大幅減少。

為應(yīng)對市場需求,永銘電子推出MDP系列薄膜電容器,采用先進(jìn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,適配SiC MOSFET和硅基IGBT。MDP系列電容特點(diǎn)包括低ESR、高耐壓、低漏電流和高溫度穩(wěn)定性。
永銘電子薄膜電容產(chǎn)品優(yōu)勢
永銘電子的薄膜電容器設(shè)計采用低ESR理念,降低開關(guān)過程中的電壓應(yīng)力和能量損耗,提高系統(tǒng)能效。具備高額定電壓,適應(yīng)高電壓環(huán)境,確保系統(tǒng)穩(wěn)定。
MDP系列電容器容量范圍1uF-500uF,電壓范圍500伏至1500伏。具有更低漏電流和更高溫度穩(wěn)定性。通過高品質(zhì)材料和先進(jìn)工藝,設(shè)計高效散熱結(jié)構(gòu),確保高溫下性能穩(wěn)定,延長使用壽命,為電力電子系統(tǒng)提供可靠支撐。同時,MDP系列電容器體積緊湊,功率密度高,采用創(chuàng)新薄膜制造工藝,提升系統(tǒng)集成度和效率,減小體積和重量,增加設(shè)備便攜性和靈活性。
永銘電子DC-Link薄膜電容器系列在dv/dt耐受能力上提升30%,使用壽命增長30%,提高SiC/IGBT電路可靠性,帶來更好的成本效益,解決價格難題。
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