Die rasante Entwicklung neuer Energiebranchen wie Photovoltaikspeicher und Elektrofahrzeuge hat in den letzten Jahren zu einem stark gestiegenen Bedarf an DC-Link-Kondensatoren geführt. Kurz gesagt, spielen DC-Link-Kondensatoren eine entscheidende Rolle im Stromkreis. Sie absorbieren hohe Impulsströme am Busanschluss und glätten die Busspannung. Dadurch werden IGBT- und SiC-MOSFET-Schalter vor den negativen Auswirkungen hoher Impulsströme und transienter Spannungen im Betrieb geschützt.
Mit der Erhöhung der Bordspannung von Elektrofahrzeugen von 400 V auf 800 V ist der Bedarf an Folienkondensatoren deutlich gestiegen. Laut Daten erreichte die installierte Leistung von Wechselrichtern mit Zwischenkreis-Dünnschichtkondensatoren im Jahr 2022 5,1117 Millionen Einheiten, was 88,7 % der installierten Leistung elektrischer Steuerungssysteme entspricht. Die Wechselrichter vieler führender Hersteller elektrischer Steuerungssysteme wie Tesla und Nidec verwenden DC-Link-Folienkondensatoren, die 82,9 % der installierten Leistung ausmachen und sich im Markt für elektrische Antriebe als Standard etabliert haben.
Forschungsarbeiten zeigen, dass in Silizium-IGBT-Halbbrückenwechselrichtern üblicherweise herkömmliche Elektrolytkondensatoren im Zwischenkreis verwendet werden. Aufgrund des hohen ESR dieser Kondensatoren treten jedoch Spannungsspitzen auf. Im Vergleich zu Silizium-basierten IGBT-Lösungen weisen SiC-MOSFETs eine höhere Schaltfrequenz auf. Dadurch ist die Amplitude der Spannungsspitzen im Zwischenkreis des Halbbrückenwechselrichters höher, was zu einer Verschlechterung der Geräteleistung oder sogar zu Schäden führen kann. Die Resonanzfrequenz von Elektrolytkondensatoren liegt zudem nur bei 4 kHz und ist somit nicht ausreichend, um die Stromwelligkeit von SiC-MOSFET-Wechselrichtern zu absorbieren.
Daher werden in Gleichstromanwendungen wie elektrischen Antriebsumrichtern und Photovoltaik-Wechselrichtern mit höheren ZuverlässigkeitsanforderungenFolienkondensatorenSie werden üblicherweise gewählt. Im Vergleich zu Aluminium-Elektrolytkondensatoren bieten sie Vorteile wie höhere Spannungsfestigkeit, niedrigeren ESR-Wert, Polaritätsunabhängigkeit, stabilere Leistung und längere Lebensdauer, wodurch eine höhere Restwelligkeit und ein zuverlässigeres Systemdesign erreicht werden.
Systeme mit Dünnschichtkondensatoren nutzen die hohe Frequenz und die geringen Verluste von SiC-MOSFETs und reduzieren Größe und Gewicht passiver Bauelemente. Untersuchungen von Wolfspeed zeigen, dass ein 10-kW-IGBT-Wechselrichter auf Siliziumbasis 22 Aluminium-Elektrolytkondensatoren benötigt, während ein 40-kW-SiC-Wechselrichter nur 8 Dünnschichtkondensatoren benötigt. Zudem wird die Leiterplattenfläche deutlich reduziert.
Als Reaktion auf die Marktnachfrage brachte YMIN Electronics das Produkt auf den Markt.MDP-Serie von FolienkondensatorenDie Kondensatoren der MDP-Serie nutzen fortschrittliche Technologien und hochwertige Materialien, um sich an SiC-MOSFETs und siliziumbasierte IGBTs anzupassen. Sie zeichnen sich durch niedrigen ESR-Wert, hohe Spannungsfestigkeit, geringen Leckstrom und hohe Temperaturstabilität aus.
Vorteile der Folienkondensatoren von YMIN Electronics:
Die Folienkondensatoren von YMIN Electronics basieren auf dem Low-ESR-Konzept, um Spannungsbelastungen und Energieverluste beim Schalten zu reduzieren und die Energieeffizienz des Systems zu verbessern. Sie zeichnen sich durch eine hohe Nennspannung aus, eignen sich für Hochspannungsumgebungen und gewährleisten Systemstabilität.
Die Kondensatoren der MDP-Serie weisen einen Kapazitätsbereich von 1 µF bis 500 µF und einen Spannungsbereich von 500 V bis 1500 V auf. Sie zeichnen sich durch geringe Leckströme und hohe Temperaturstabilität aus. Dank hochwertiger Materialien und fortschrittlicher Fertigungsprozesse gewährleistet eine effiziente Wärmeableitung einen stabilen Betrieb auch bei hohen Temperaturen, verlängert die Lebensdauer und bietet zuverlässige Unterstützung für leistungselektronische Systeme.MDP-SerienkondensatorenSie sind kompakt, weisen eine hohe Leistungsdichte auf und nutzen innovative Dünnschicht-Herstellungsverfahren, um die Systemintegration und Effizienz zu verbessern, Größe und Gewicht zu reduzieren und die Portabilität und Flexibilität der Geräte zu erhöhen.
Die DC-Link-Folienkondensatoren der YMIN Electronics-Serie weisen eine um 30 % verbesserte dv/dt-Toleranz und eine um 30 % längere Lebensdauer auf, was die Zuverlässigkeit von SiC/IGBT-Schaltungen erhöht, eine bessere Kosteneffizienz ermöglicht und das Preisproblem löst.
Veröffentlichungsdatum: 10. Januar 2025