यस हप्ता हामी गत हप्ताको लेखको साथ जारी राख्छौं।

१.२ इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटर

इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरूमा प्रयोग हुने डाइलेक्ट्रिक भनेको 8 देखि 8.5 सम्मको डाइइलेक्ट्रिक स्थिरता र लगभग 0.07V/A (1µm=10000A) को डाइइलेक्ट्रिक स्थिरताको साथ एल्युमिनियमको क्षरणबाट बनेको एल्युमिनियम अक्साइड हो।तर, यस्तो मोटाई हासिल गर्न सम्भव छैन।एल्युमिनियम तहको मोटाईले इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरूको क्षमता कारक (विशिष्ट क्यापेसिटन्स) कम गर्छ किनभने राम्रो ऊर्जा भण्डारण विशेषताहरू प्राप्त गर्न एल्युमिनियम पन्नीलाई एल्युमिनियम अक्साइड फिल्म बनाउनको लागि नक्काशी गर्नुपर्छ, र सतहले धेरै असमान सतहहरू बनाउँछ।अर्कोतर्फ, इलेक्ट्रोलाइटको प्रतिरोधात्मकता कम भोल्टेजको लागि 150Ωcm र उच्च भोल्टेज (500V) को लागि 5kΩcm छ।इलेक्ट्रोलाइटको उच्च प्रतिरोधात्मकताले RMS वर्तमानलाई सीमित गर्दछ जुन इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरले सामना गर्न सक्छ, सामान्यतया 20mA/µF मा।

यी कारणहरूका लागि इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू 450V विशिष्ट (केही व्यक्तिगत निर्माताहरूले 600V को लागि डिजाइन) को अधिकतम भोल्टेजको लागि डिजाइन गरिएका छन्।तसर्थ, उच्च भोल्टेजहरू प्राप्त गर्नको लागि तिनीहरूलाई श्रृंखलामा क्यापेसिटरहरू जडान गरेर प्राप्त गर्न आवश्यक छ।यद्यपि, प्रत्येक इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरको इन्सुलेशन प्रतिरोधमा भिन्नताको कारण, प्रत्येक श्रृंखला जडान गरिएको क्यापेसिटरको भोल्टेज सन्तुलन गर्नको लागि प्रत्येक क्यापेसिटरमा एक प्रतिरोधक जडान हुनुपर्छ।थप रूपमा, इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू ध्रुवीकृत उपकरणहरू हुन्, र जब लागू गरिएको रिभर्स भोल्टेज 1.5 गुणा Un भन्दा बढी हुन्छ, एक इलेक्ट्रोकेमिक प्रतिक्रिया हुन्छ।जब लागू गरिएको रिभर्स भोल्टेज पर्याप्त लामो हुन्छ, क्यापेसिटर बाहिर निस्कन्छ।यस घटनाबाट बच्नको लागि, डायोड प्रयोग गर्दा प्रत्येक क्यापेसिटरको छेउमा जडान हुनुपर्छ।यसबाहेक, इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरूको भोल्टेज सर्ज प्रतिरोध सामान्यतया 1.15 गुणा Un हुन्छ, र राम्रोहरू 1.2 गुणा Un पुग्न सक्छ।त्यसैले डिजाइनरहरूले स्थिर-राज्य कार्य गर्ने भोल्टेज मात्र होइन तर तिनीहरूको प्रयोग गर्दा सर्ज भोल्टेजलाई पनि विचार गर्नुपर्छ।संक्षेपमा, फिलिम क्यापेसिटर र इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू बीचको निम्न तुलना तालिका कोर्न सकिन्छ, चित्र १ हेर्नुहोस्।

2. आवेदन विश्लेषण

DC-Link capacitors फिल्टरको रूपमा उच्च वर्तमान र उच्च क्षमता डिजाइनहरू चाहिन्छ।Fig.3 मा उल्लेख गरिए अनुसार नयाँ ऊर्जा वाहनको मुख्य मोटर ड्राइभ प्रणाली एउटा उदाहरण हो।यस अनुप्रयोगमा क्यापेसिटरले डिकपलिंग भूमिका खेल्छ र सर्किटले उच्च अपरेटिङ करेन्टको सुविधा दिन्छ।फिल्म DC-Link capacitor ले ठूला अपरेटिङ करेन्टहरू (Irms) लाई सामना गर्न सक्षम हुने फाइदा छ।उदाहरणको रूपमा 50~60kW नयाँ ऊर्जा वाहन प्यारामिटरहरू लिनुहोस्, मापदण्डहरू निम्नानुसार छन्: अपरेटिङ भोल्टेज 330 Vdc, रिपल भोल्टेज 10Vrms, रिपल करन्ट 150Arms@10KHz।

त्यसपछि न्यूनतम बिजुली क्षमता गणना गरिन्छ:

यो फिलिम क्यापेसिटर डिजाइन को लागी लागू गर्न को लागी सजिलो छ।मानिन्छ कि इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू प्रयोग गरिन्छ, यदि 20mA/μF मानिन्छ भने, निम्न मापदण्डहरू पूरा गर्न इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरूको न्यूनतम क्यापेसिटन्स गणना गरिन्छ:

यो क्यापेसिटन्स प्राप्त गर्न समानान्तरमा धेरै इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू आवश्यक पर्दछ।

ओभर-भोल्टेज अनुप्रयोगहरूमा, जस्तै लाइट रेल, इलेक्ट्रिक बस, सबवे, आदि। यी शक्तिहरू पेन्टोग्राफ मार्फत लोकोमोटिभ प्यान्टोग्राफमा जडान भएका छन् भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, यातायात यात्राको क्रममा प्यान्टोग्राफ र प्यान्टोग्राफ बीचको सम्पर्क विरामी हुन्छ।जब दुई सम्पर्कमा छैनन्, बिजुली आपूर्ति DC-L मसी क्यापेसिटर द्वारा समर्थित छ, र जब सम्पर्क पुनर्स्थापित हुन्छ, ओभर-भोल्टेज उत्पन्न हुन्छ।सबैभन्दा खराब अवस्था DC-Link क्यापेसिटर द्वारा विच्छेद हुँदा पूर्ण डिस्चार्ज हो, जहाँ डिस्चार्ज भोल्टेज प्यान्टोग्राफ भोल्टेज बराबर हुन्छ, र जब सम्पर्क पुनर्स्थापित हुन्छ, परिणामस्वरूप ओभर-भोल्टेज मूल्याङ्कन गरिएको अपरेटिङ अनको लगभग दुई गुणा हुन्छ।फिल्म क्यापेसिटरहरूको लागि DC-Link capacitor अतिरिक्त विचार बिना ह्यान्डल गर्न सकिन्छ।यदि इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू प्रयोग गरिन्छ भने, ओभर-भोल्टेज 1.2Un हुन्छ।सांघाई मेट्रोलाई उदाहरणको रूपमा लिनुहोस्।Un=1500Vdc, इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरको लागि भोल्टेज विचार गर्न हो:

त्यसपछि छ 450V क्यापेसिटरहरू श्रृंखलामा जडान हुनुपर्दछ।यदि फिल्म क्यापेसिटर डिजाइन 600Vdc देखि 2000Vdc वा 3000Vdc मा प्रयोग गरिन्छ भने सजिलै हासिल गर्न सकिन्छ।थप रूपमा, क्यापेसिटर पूर्ण रूपमा डिस्चार्ज गर्ने अवस्थामा ऊर्जाले दुई इलेक्ट्रोडहरू बीचको सर्ट सर्किट डिस्चार्ज बनाउँछ, DC-Link क्यापेसिटर मार्फत ठूलो इनरश करन्ट उत्पन्न गर्दछ, जुन सामान्यतया इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न फरक हुन्छ।

थप रूपमा, इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरूको तुलनामा DC-Link फिल्म क्यापेसिटरहरू धेरै कम ESR (सामान्यतया 10mΩ तल, र अझ कम <1mΩ) र सेल्फ-इन्डक्टन्स LS (सामान्यतया 100nH तल, र केही अवस्थामा 10 वा 20nH तल) प्राप्त गर्न डिजाइन गर्न सकिन्छ। ।यसले DC-Link फिल्म क्यापेसिटरलाई सिधै IGBT मोड्युलमा स्थापना गर्न अनुमति दिन्छ जब लागू हुन्छ, बस बारलाई DC-Link फिल्म क्यापेसिटरमा एकीकृत गर्न अनुमति दिन्छ, यसरी फिल्म क्यापेसिटरहरू प्रयोग गर्दा, बचत गर्दा समर्पित IGBT अवशोषक क्यापेसिटरको आवश्यकतालाई हटाउँछ। डिजाइनर पैसा को एक महत्वपूर्ण रकम।चित्र २।र 3 ले केही C3A र C3B उत्पादनहरूको प्राविधिक विशिष्टताहरू देखाउँछ।

3. निष्कर्ष

प्रारम्भिक दिनहरूमा, DC-Link क्यापेसिटरहरू लागत र साइज विचारहरूको कारणले प्रायः इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू थिए।

यद्यपि, इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू भोल्टेज र वर्तमान प्रतिरोध क्षमता (फिल्म क्यापेसिटरहरूको तुलनामा धेरै उच्च ESR) द्वारा प्रभावित हुन्छन्, त्यसैले ठूलो क्षमता प्राप्त गर्न र उच्च भोल्टेज प्रयोगको आवश्यकताहरू पूरा गर्न श्रृंखला र समानान्तरमा धेरै इलेक्ट्रोलाइटिक क्यापेसिटरहरू जडान गर्न आवश्यक छ।थप रूपमा, इलेक्ट्रोलाइट सामग्रीको वाष्पीकरणलाई ध्यानमा राख्दै, यसलाई नियमित रूपमा प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ।नयाँ ऊर्जा अनुप्रयोगहरूलाई सामान्यतया 15 वर्षको उत्पादन जीवन चाहिन्छ, त्यसैले यो अवधिमा यसलाई 2 देखि 3 पटक प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ।तसर्थ, सम्पूर्ण मेसिनको बिक्री पछि सेवामा पर्याप्त लागत र असुविधा छ।मेटालाइजेशन कोटिंग टेक्नोलोजी र फिल्म क्यापेसिटर टेक्नोलोजीको विकासको साथ, अल्ट्रा-थिन OPP फिल्म (सबैभन्दा पातलो 2.7µm, पनि 2.4µm) प्रयोग गरेर 450V देखि 1200V वा अझ बढी भोल्टेजको साथ उच्च क्षमताको DC फिल्टर क्यापेसिटरहरू उत्पादन गर्न सम्भव भएको छ। सुरक्षा फिल्म वाष्पीकरण प्रविधि।अर्कोतर्फ, बस पट्टीसँग DC-Link क्यापेसिटरहरूको एकीकरणले इन्भर्टर मोड्युल डिजाइनलाई थप कम्प्याक्ट बनाउँछ र सर्किटलाई अप्टिमाइज गर्न सर्किटको आवारा इन्डक्टन्सलाई धेरै कम गर्छ।