在過去20年中,金屬化薄膜電容得到了長足的發展,電容的體積和重量減少3到4倍,技術也得到很大改善,薄膜電容具有的許多優勢,使薄膜電容在DC濾波上用來替代電解電容是一個趨勢,使用DC-LINK平滑濾波薄膜電容器,可以使薄膜電容比電解電容更加經濟地覆蓋600VDC以上的電壓范圍.
薄膜電容具有很多優勢,使薄膜電容替代電解電容成為大功率電力電子設備市場的趨勢,這些優勢包括:
◆ 承受高有效電流的能力,可達300mA/μF.
◆ 抗浪涌能力強,能承受1000V / 1S的浪涌電壓1000次.
◆ 能承受脈沖寬度上升沿和下生沿比為1.2μs:50μs 或8μs:20 μs的2.5KV尖峰電壓.
◆ 承受高峰值電流能力,dv/dt達100V/μs, 電感量小,充放電速度快.
◆ 耐壓高,能承受1.5于額定電壓的過壓.
◆ 無極性,能長期承受反向脈沖電壓.
◆ 介質損耗小 ,溫度特性好,能在120℃下長期工作.
◆ 體積小,長壽命,沒有酸污染.
◆ 可長時間存儲.
但是,這種替代并非等額容量替代,薄膜電容的容量只需電解電容的1/2~2/3容量.
薄膜電容與電解電容原理:
薄膜電容:對薄膜進行處理,使金屬原子能夠附在膜上.金屬在真空下蒸發(對鋁1200℃)濃縮到被處理過的膜表面(膜冷卻到-25℃至-35℃)形成金屬層,如果電介質出現短路,金屬鍍層會因此而揮發并將短路的地方隔離開來,這種現象稱為自愈效應,金屬化膜的自愈效應是提高電壓梯度的主要因素;
對于干式技術,在脈沖應用中,電壓梯度能夠達到500V/μm以上,在DC濾波的應用中,電壓梯度能夠達到200V/μm,由于電容是按照CEI1071標準進行的設計,電容能夠承受幾次達兩倍于額定電壓的浪涌電壓的沖擊而不會有明顯的壽命縮短現象.所以,用戶只需考慮應用中所需要的標稱電壓.
電解電容:使用氧化鋁的電介質屬性.鋁的電介質常數介于8到8.5之間,工作電壓梯度700V/μm.因此,對于900V(DC),需要1.2um的氧化鋁厚度. 然而這個厚度是不可能達到的,因為為了具有很好的能量密度,鋁箔表面必須有凹槽.顯然,在鋁箔凹槽與厚度之間有一個比率.鋁的厚度減少了鋁箔凹槽的容值系數,例如,與低電壓電容相比,500V的容值系數為原來的一半.另外,與低電壓電解電容的電解液傳導率150Ωcm,高電壓電解電容(500V)的電解液傳導率達到5kΩcm,它的有效值電流被限制在的大約20mA/μF.
由于上述原因,典型的電解電容的最大標稱電壓為500V,所以在要求更高電壓的情況下,使用者必須將多只電容串聯使用.同時,由于各電容的絕緣電阻不同,使用者必須在每個電容上連接電阻以平衡電壓.此外,如果超過電壓1.5倍的反向電壓被加在電容上時,會引起電容內部化學反應的發生.如果這種電壓持續足夠長的時間,電容就會發生爆炸,或者隨著電容內部壓力的釋放電解液會流出,為了避免這種危險,使用者必須給每個電容并聯一個二極管.
最后,在特定應用中電容的抗浪涌能力也是考察電容的重要指標.實際上,對電解電容而言,允許承受最大的浪涌電壓是VnDC1.1倍或1.2倍(更好的電解電容).這種情況迫使使用者不得不考慮浪涌電壓而非標稱電壓.
DC-link薄膜電實際容應用介紹:
當然,盡管薄膜電容技術有了長足的進展,但不是所有的領域都能替代電解電容,為了讓使用者更好地理解,我們將介紹一些具體的例子,在這些例子里顯示了薄膜電容優勢.
主要應用于大功率三相供電的UPS電源、感應加熱電源、逆變焊機電源
以大功率感應加熱電源為例,下面是主電源電路圖:
C1為直流支撐濾波電容
在這種情況下,C1作為直流支撐濾波電容,其主要性能指標是耐峰值電壓和有效值電流的承受能力,這就意味著直流支撐濾波電容能以峰值電壓和有效電流來設計.
以20KW的感應加熱電源為例:
要求的數據為:
工作電壓:540VDC
允許高頻紋波電壓:10VRMS
允許低頻紋波電壓:120V
有效值電流:200A @ 20KHz
以使用電解電容為例:
考慮到電網30%的波動和IGBT關斷時產生的反向脈沖電壓(E=-L*di/dt),必須采用2個400VDC的電解電容串聯起來使用,還必須并一個30μF左右的800VDC的金屬化薄膜電容作為支撐和吸收高頻反向脈沖電壓用.
現用24個500μF/400VDC的電解電容串并成一個3000μF/800VDC的電容作為濾波電容,再并一個30μF/800VDC的金屬化薄膜電容作吸收電容,產品體積為3升,安裝麻煩,電源工作時用示波器檢測到電容端電壓波形:300Hz低頻紋波電壓主80V,20KHz的高頻紋波電壓為9V;工作10分鐘后電解電容發熱,溫升達30℃,需加散熱風扇散熱.在這種工作環境下電解電容壽命不長,工作一段時間后電容容易發生漏液和擊穿.
以使用我公司的DC-LINK薄膜電容為例:
因為薄膜電容有耐壓高、過有效電流能力強、無極性、能承受正向和反向高脈沖電壓等特點,所以選用時只需考慮電容的電壓和和使用時達到電源性能要求.
現用我公司470μF/800VDC產品三只并聯作直流支撐濾波電容,體積為2.9升,且安裝簡單,電源工作時用示波器檢測到電容端電壓波形:300Hz低頻紋波電壓主100V,20KHz的高頻紋波電壓為4V;工作30分鐘后只有靠近IGBT的一只電容有微微發熱,溫升為5℃,不需加散熱風扇散熱.在這種工作環境下DC-LINK薄膜電容可以長時間工作,連續工作壽命達100000小時以上.
從以上實際應用中說明,因為DC-LINK薄膜電容具有耐壓高、過有效電流能力強、無極性、能承受正向和反向高脈沖電壓以及體積小壽命長等特點,可以廣泛應用大功率三相供電的UPS電源、感應加熱電源、逆變焊機電源、貯能焊機和電池動力車等需要高電壓、高有效值電流、高過壓、反向電壓、高峰值電壓、高峰值電流、同時還有長壽命的要求的電力電子設備中,以取代電解電容器,作平滑整流橋輸出的低頻電壓、吸收來自逆變線路產生的高頻紋波以及貯能支撐用.從容量替代去考慮,薄膜電容的容量只需電解電容的1/2~2/3容量就可以超過使用電解電容時的電性能指標.
DC-link使用注意事項:
◆ 平滑濾波時紋波峰電壓值不超過200V.
◆ IGBT開斷的時候,反向浪涌 dv/dt不超過100V/μs,反向電壓不超過300V.
◆IGBT導通的時的高頻紋波電壓≤100V
◆在橋式整流電路中,與IGBT使用最近電容的溫升不應超過20℃.
◆在容量的選取考慮平滑濾波紋波電壓和高頻紋波電壓的大小.
◆要考慮過有效電流能力和過脈沖電流沖擊能力.
◆在使用膜電容時注意:1:不能在有正負極的交流電壓場合使用
2:DT(溫升)要控制
新型電容取代電解電容解決方案
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@青春之歌
金屬化薄膜電容替代電解電容目前市場不成熟,因為目前的金屬化薄膜電容的質量水準還不能滿足設計的需求.(以后有這樣的趨勢)我一個朋友在設計中,(抄版)碰到這樣問題,同樣的電容,規格103/200V,選用國產的在老化時,全爆.不知為什么?
Techcap 和 美國ECI中國的合資公司,美國的薄膜芯片,中國封裝測試:是目前逐步取代海外品牌最佳的方法;
目前國人缺的是功率薄膜電容核心的技術人才和先進的設備;
請參考附件;
2171921211596572.pdf
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目前國人缺的是功率薄膜電容核心的技術人才和先進的設備;
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@jhfj856
別做井底之蛙,現在750V的鋁電解都出來了,陽極箔化成電壓達到1000V了,薄膜電容器做死了也不可能有鋁電解那么大的電容量!
樓上的朋友,也不能這么說.電解和薄膜的容量大小不是主要的.
就例如在感應加熱行業中使用電解和薄膜電容的區別.
原來的設計:400V 680μF 電解28 顆串并,得到800V,4760μF 的容量,
現在只需EACO薄膜電容一顆:SHF-700V 500μF 就可以替代了,
這樣替代存在的好處:
1、接線簡單且美觀;
2、薄膜電容的壽命10萬小時遠遠大于電解.
3、技術和市場發展的趨向
4、...
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/66/2076841213925157.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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就例如在感應加熱行業中使用電解和薄膜電容的區別.
原來的設計:400V 680μF 電解28 顆串并,得到800V,4760μF 的容量,
現在只需EACO薄膜電容一顆:SHF-700V 500μF 就可以替代了,
這樣替代存在的好處:
1、接線簡單且美觀;
2、薄膜電容的壽命10萬小時遠遠大于電解.
3、技術和市場發展的趨向
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@liu8sunny
樓上的朋友,也不能這么說.電解和薄膜的容量大小不是主要的.就例如在感應加熱行業中使用電解和薄膜電容的區別.原來的設計:400V680μF電解28顆串并,得到800V,4760μF的容量,現在只需EACO薄膜電容一顆:SHF-700V500μF就可以替代了,這樣替代存在的好處:1、接線簡單且美觀;2、薄膜電容的壽命10萬小時遠遠大于電解.3、技術和市場發展的趨向4、...[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/66/2076841213925157.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/66/2076841213925174.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
你說的有道理,但我想請教:
1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;
2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓;
3,得到800V,4760μF 的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以?
4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的.
1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;
2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓;
3,得到800V,4760μF 的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以?
4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的.
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@jhfj856
你說的有道理,但我想請教:1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓;3,得到800V,4760μF的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以?4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的.
700V500uF的體積:76.2x130mm
壽命10年,過壓保護:2倍Vdc rate,耐壓:1.5倍,而電解才加50Vdc ;
得到800V,4760μF 的容量:
用film cap,只需要:2只800vdc/500uf 并聯,每只價在:RMB540.00,
如果你月需求能上1000個,每只價在:480.00;
28只400V680uF電解,總價在:RMB:900.00;其實相當.
國際上風電電源的趨勢是用FILM 電容;
2171921214887089.pdf
壽命10年,過壓保護:2倍Vdc rate,耐壓:1.5倍,而電解才加50Vdc ;
得到800V,4760μF 的容量:
用film cap,只需要:2只800vdc/500uf 并聯,每只價在:RMB540.00,
如果你月需求能上1000個,每只價在:480.00;
28只400V680uF電解,總價在:RMB:900.00;其實相當.
國際上風電電源的趨勢是用FILM 電容;
2171921214887089.pdf
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@kenzhang80
700V500uF的體積:76.2x130mm壽命10年,過壓保護:2倍Vdcrate,耐壓:1.5倍,而電解才加50Vdc;得到800V,4760μF的容量:用filmcap,只需要:2只800vdc/500uf并聯,每只價在:RMB540.00,如果你月需求能上1000個,每只價在:480.00;28只400V680uF電解,總價在:RMB:900.00;其實相當.國際上風電電源的趨勢是用FILM電容;2171921214887089.pdf
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@kenzhang80
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/67/2171921214887204.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/67/2171921214887313.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);"> 2171921214887352.pdf 0
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@kenzhang80
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/67/2171921214887313.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">2171921214887352.pdf
要想找質量相當好的直流濾波電容,可以去廣東伏田電器去問一下,他可以提供優先的技術設計方案QQ546681937
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@jhfj856
你說的有道理,但我想請教:1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓;3,得到800V,4760μF的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以?4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的.
jhfj856 稱號:助理工程師:你說的有道理, 但我想請教:
jhfj856您好! 請看回復:
1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?
回復SIZE:90*115
做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;
回復:替換是等能量的替換.
2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓;
回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,
3,得到800V,4760μF 的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以?
回復:這里是指原電解需28只串并,現在EACO薄膜電容只需700V500uF 一只即可替換. 所以接線和安裝都可以更方便,體積自然比原來28只電解小得多.
4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的.
回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,且壽命長是特別復合風力發電要求的長壽命.
jhfj856您好! 請看回復:
1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?
回復SIZE:90*115
做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;
回復:替換是等能量的替換.
2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓;
回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,
3,得到800V,4760μF 的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以?
回復:這里是指原電解需28只串并,現在EACO薄膜電容只需700V500uF 一只即可替換. 所以接線和安裝都可以更方便,體積自然比原來28只電解小得多.
4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的.
回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,且壽命長是特別復合風力發電要求的長壽命.
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@liu8sunny
jhfj856稱號:助理工程師:你說的有道理, 但我想請教:jhfj856您好! 請看回復:1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?回復SIZE:90*115做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;回復:替換是等能量的替換.2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓; 回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,3,得到800V,4760μF的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以? 回復:這里是指原電解需28只串并,現在EACO薄膜電容只需700V500uF一只即可替換.所以接線和安裝都可以更方便,體積自然比原來28只電解小得多.4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的. 回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,且壽命長是特別復合風力發電要求的長壽命.
謝謝回復!
我們是做鋁電解的,有很多客戶要求我們介紹薄膜電解的廠家和應用,因為知識有限,而且對材料和工藝了解不多,因此才提了那些問題,希望你能給些資料,我e-mail:jhfj856@163.com
我們是做鋁電解的,有很多客戶要求我們介紹薄膜電解的廠家和應用,因為知識有限,而且對材料和工藝了解不多,因此才提了那些問題,希望你能給些資料,我e-mail:jhfj856@163.com
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@kenzhang80
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/67/2171921214887313.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">2171921214887352.pdf
很有道理!
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@liu8sunny
樓上的朋友,也不能這么說.電解和薄膜的容量大小不是主要的.就例如在感應加熱行業中使用電解和薄膜電容的區別.原來的設計:400V680μF電解28顆串并,得到800V,4760μF的容量,現在只需EACO薄膜電容一顆:SHF-700V500μF就可以替代了,這樣替代存在的好處:1、接線簡單且美觀;2、薄膜電容的壽命10萬小時遠遠大于電解.3、技術和市場發展的趨向4、...[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/66/2076841213925157.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/66/2076841213925174.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
用了感覺很好!
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@liu8sunny
jhfj856稱號:助理工程師:你說的有道理, 但我想請教:jhfj856您好! 請看回復:1,如果用薄膜電容器,700V500uF的體積有多大?回復SIZE:90*115做700V500uF的鋁電解,體積約在50X130左右;回復:替換是等能量的替換.2,承認薄膜電容器的壽命長,但不耐過壓; 回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,3,得到800V,4760μF的容量用28只400V680uF的串并聯,不知道體積是否允許,采用電容量更大的電容器不可以? 回復:這里是指原電解需28只串并,現在EACO薄膜電容只需700V500uF一只即可替換.所以接線和安裝都可以更方便,體積自然比原來28只電解小得多.4,工業變頻器,風力發電的趨勢是高耐壓小電流,體積要小,因此超高壓大容量鋁電解的發展應該是很好的. 回復:薄膜電容DC濾波電容的耐壓是標稱的1.5倍以上,這里的700V是指長期工作電壓,且壽命長是特別復合風力發電要求的長壽命.
對電容器理解的誤區,還是仔細讀一下科學出版社08年出版的“電容器手冊”那里有詳盡的解釋.
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