In den letzten Jahren hat die rasante Entwicklung neuer Energiebranchen wie Photovoltaikspeicherung und Elektrofahrzeuge zu einem starken Anstieg der Nachfrage nach Zwischenkreiskondensatoren geführt. Kurz gesagt: Zwischenkreiskondensatoren spielen eine entscheidende Rolle in der Schaltung. Sie können hohe Impulsströme am Busende absorbieren und die Busspannung glätten. So werden IGBT- und SiC-MOSFET-Schalter im Betrieb vor den negativen Auswirkungen hoher Impulsströme und transienter Spannungen geschützt.
Mit der Erhöhung der Busspannung von Elektrofahrzeugen von 400 V auf 800 V ist die Nachfrage nach Folienkondensatoren deutlich gestiegen. Daten zufolge erreichte die installierte Kapazität von Wechselrichtern für elektrische Antriebe auf Basis von DC-Link-Dünnschichtkondensatoren im Jahr 2022 5,1117 Millionen Einheiten, was 88,7 % der installierten Kapazität der elektrischen Steuerung entspricht. Die Wechselrichter vieler führender Unternehmen für elektrische Steuerungen wie Tesla und Nidec verwenden alle DC-Link-Folienkondensatoren, die 82,9 % der installierten Kapazität ausmachen und sich im Markt für elektrische Antriebe zur gängigen Wahl entwickelt haben.
Forschungsarbeiten zeigen, dass in Silizium-IGBT-Halbbrückenwechselrichtern üblicherweise herkömmliche Elektrolytkondensatoren im Zwischenkreis verwendet werden. Aufgrund des hohen ESR der Elektrolytkondensatoren kommt es jedoch zu Spannungsspitzen. Im Vergleich zu siliziumbasierten IGBT-Lösungen haben SiC-MOSFETs eine höhere Schaltfrequenz, sodass die Amplitude der Spannungsspitzen im Zwischenkreis des Halbbrückenwechselrichters höher ist. Dies kann zu Leistungseinbußen oder sogar zu Schäden am Gerät führen. Die Resonanzfrequenz der Elektrolytkondensatoren beträgt nur 4 kHz, was nicht ausreicht, um die Stromwelligkeit von SiC-MOSFET-Wechselrichtern zu absorbieren.
Daher werden in Gleichstromanwendungen wie Wechselrichtern für elektrische Antriebe und Photovoltaik-Wechselrichtern mit höheren ZuverlässigkeitsanforderungenFolienkondensatorenwerden normalerweise gewählt. Im Vergleich zu Aluminium-Elektrolytkondensatoren liegen ihre Leistungsvorteile in einer höheren Spannungsfestigkeit, einem niedrigeren ESR, Unpolarität, stabilerer Leistung und längerer Lebensdauer, wodurch eine stärkere Welligkeitsbeständigkeit und ein zuverlässigeres Systemdesign erreicht werden.
Systeme mit Dünnschichtkondensatoren können die hohe Frequenz und den geringen Verlust von SiC-MOSFETs nutzen und so Größe und Gewicht passiver Komponenten reduzieren. 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. Auch die Leiterplattenfläche wird erheblich reduziert.
Als Reaktion auf die Marktnachfrage brachte YMIN Electronics dieFolienkondensatoren der MDP-Serie, die fortschrittliche Technologie und hochwertige Materialien verwenden, um sich an SiC-MOSFET und siliziumbasierte IGBT anzupassen. Die Kondensatoren der MDP-Serie zeichnen sich durch niedrigen ESR, hohe Spannungsfestigkeit, geringen Leckstrom und hohe Temperaturstabilität aus.
Vorteile der Folienkondensatorprodukte von YMIN Electronics:
Das Folienkondensator-Design von YMIN Electronics basiert auf dem Low-ESR-Konzept, um Spannungsbelastung und Energieverlust beim Schalten zu reduzieren und die Energieeffizienz des Systems zu verbessern. Es verfügt über eine hohe Nennspannung, passt sich an Hochspannungsumgebungen an und gewährleistet Systemstabilität.
Die Kondensatoren der MDP-Serie haben einen Kapazitätsbereich von 1µF bis 500µF und einen Spannungsbereich von 500V bis 1500V. Sie zeichnen sich durch einen geringeren Leckstrom und eine höhere Temperaturstabilität aus. Durch hochwertige Materialien und fortschrittliche Prozesse wird eine effiziente Wärmeableitungsstruktur entwickelt, die eine stabile Leistung bei hohen Temperaturen gewährleistet, die Lebensdauer verlängert und zuverlässige Unterstützung für Leistungselektroniksysteme bietet. Gleichzeitig ist dieKondensatoren der MDP-SerieSie sind kompakt in der Größe, haben eine hohe Leistungsdichte und nutzen innovative Dünnschicht-Herstellungsverfahren, um die Systemintegration und Effizienz zu verbessern, Größe und Gewicht zu reduzieren und die Tragbarkeit und Flexibilität der Geräte zu erhöhen.
Die DC-Link-Filmkondensatorserie von YMIN Electronics weist eine um 30 % verbesserte dv/dt-Toleranz und eine um 30 % erhöhte Lebensdauer auf, was die Zuverlässigkeit von SiC/IGBT-Schaltungen verbessert, eine bessere Kosteneffizienz mit sich bringt und das Preisproblem löst.
Veröffentlichungszeit: 10. Januar 2025