• bbb

DC-Link capacitors တွင် electrolytic capacitors အစား film capacitors များကို လေ့လာခြင်း (2)

ဒီတစ်ပတ်မှာတော့ ပြီးခဲ့တဲ့အပတ်ရဲ့ ဆောင်းပါးကို ဆက်လက်ဖော်ပြလိုက်ပါတယ်။

 

1.2 Electrolytic capacitors

electrolytic capacitors တွင်အသုံးပြုသော dielectric သည် aluminium ၏ corrosion ဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော aluminium oxide ဖြစ်ပြီး dielectric constant မှ 8 မှ 8.5 နှင့် work dielectric strength 0.07V/A (1µm=10000A) ခန့်ရှိသည်။သို့သော် ထိုသို့သော အထူကို ရရှိရန် မဖြစ်နိုင်ပေ။အလူမီနီယမ်အလွှာ၏အထူသည် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုလက္ခဏာများရရှိရန် ကောင်းမွန်သောစွမ်းအင်သိုလှောင်မှုလက္ခဏာများရရှိရန် အလူမီနီယမ်သတ္တုပြားကို ထွင်းထုထားရသောကြောင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်အချက် (တိကျသောစွမ်းရည်) ကို လျော့နည်းစေပြီး မျက်နှာပြင်သည် မညီမညာဖြစ်နေသောမျက်နှာပြင်များစွာကို ဖန်တီးပေးမည်ဖြစ်သည်။အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ electrolyte ၏ခုခံနိုင်စွမ်းသည် ဗို့အားနိမ့်အတွက် 150Ωcm နှင့် high voltage (500V) အတွက် 5kΩcm ဖြစ်သည်။electrolyte ၏ ခံနိုင်ရည် မြင့်မားမှုသည် electrolytic capacitor ခံနိုင်ရည်ရှိသော RMS လျှပ်စီးကြောင်းကို ပုံမှန်အားဖြင့် 20mA/µF အထိ ကန့်သတ်ထားသည်။

ဤအကြောင်းများကြောင့် electrolytic capacitors များသည် အမြင့်ဆုံးဗို့အား 450V ပုံမှန်အတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည် (အချို့သော ထုတ်လုပ်သူအချို့က 600V အတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်သည်)။ထို့ကြောင့်၊ ပိုမိုမြင့်မားသောဗို့အားများရရှိရန် capacitors များကိုဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့်၎င်းတို့ကိုအောင်မြင်ရန်လိုအပ်သည်။သို့သော်၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားလျှပ်ကာတစ်ခုစီ၏လျှပ်ကာခံနိုင်ရည်ကွာခြားချက်ကြောင့်၊ ဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ထားသော capacitor တစ်ခုစီ၏ဗို့အားကိုချိန်ခွင်လျှာထိန်းညှိရန်အတွက် resistor တစ်ခုစီကို capacitor တစ်ခုစီနှင့်ချိတ်ဆက်ရပါမည်။ထို့အပြင်၊ electrolytic capacitors များသည် polarized devices များဖြစ်ပြီး အသုံးပြုထားသော ပြောင်းပြန်ဗို့အား 1.5 ဆ Un ထက်ကျော်လွန်သောအခါ၊ electrochemic တုံ့ပြန်မှု ဖြစ်ပေါ်ပါသည်။အသုံးပြုထားသော ပြောင်းပြန်ဗို့အားသည် အလုံအလောက်ကြာသောအခါ၊ capacitor သည် ယိုဖိတ်သွားမည်ဖြစ်သည်။ဤဖြစ်စဉ်ကိုရှောင်ရှားရန်အတွက်၊ ၎င်းကိုအသုံးပြုသောအခါ capacitor တစ်ခုစီ၏ဘေးတွင် diode ကိုချိတ်ဆက်သင့်သည်။ထို့အပြင်၊ electrolytic capacitors ၏ဗို့အား surge resistance သည် ယေဘူယျအားဖြင့် 1.15 ဆ Un ဖြစ်ပြီး ကောင်းသော သူများသည် 1.2 ဆ Un ရောက်ရှိနိုင်သည်။ထို့ကြောင့် ဒီဇိုင်နာများသည် ပုံမှန်အလုပ်လုပ်သည့်ဗို့အားသာမက ၎င်းတို့ကိုအသုံးပြုသည့်အခါတွင် surge voltage ကိုပါ ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်သည်။အနှစ်ချုပ်အားဖြင့်၊ film capacitors နှင့် electrolytic capacitors များကြားတွင် အောက်ပါ နှိုင်းယှဉ်ဇယားကို ရေးဆွဲနိုင်သည်၊ Fig.1 ကိုကြည့်ပါ။

ပုံ.၃။စွမ်းအင်သစ်ယာဉ် ပင်မမော်တာ မောင်းနှင်မှုစနစ် circuit topology diagram

 

2. Application Analysis

စစ်ထုတ်မှုများအနေဖြင့် DC-Link capacitors များသည် မြင့်မားသော လက်ရှိနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော ဒီဇိုင်းများ လိုအပ်သည်။ဥပမာတစ်ခုသည် Fig.3 တွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း စွမ်းအင်မော်တော်ကားအသစ်၏ ပင်မမော်တာမောင်းနှင်စနစ်ဖြစ်သည်။ဤအပလီကေးရှင်းတွင် capacitor သည် decoupling အခန်းကဏ္ဍတွင်ပါဝင်ပြီး circuit သည် မြင့်မားသောလည်ပတ်စီးဆင်းမှုတစ်ခုပါရှိသည်။ဖလင် DC-Link capacitor သည် ကြီးမားသောလည်ပတ်ရေစီးကြောင်း (Irms) ကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း၏ အားသာချက်ဖြစ်သည်။ဥပမာအဖြစ် 50~60kW စွမ်းအင်သစ်ယာဉ်ပါရာမီတာများကိုယူပါ၊ ကန့်သတ်ချက်များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- လည်ပတ်ဗို့အား 330 Vdc၊ ripple ဗို့အား 10Vrms၊ ripple current 150Arms@10KHz။

ထို့နောက် အနိမ့်ဆုံး လျှပ်စစ်စွမ်းရည်ကို အောက်ပါအတိုင်း တွက်ချက်သည်။

၎င်းသည် film capacitor ဒီဇိုင်းအတွက် အကောင်အထည်ဖော်ရန် လွယ်ကူသည်။electrolytic capacitors ကိုအသုံးပြုသည်ဟုယူဆပါက 20mA/μF ကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားပါက၊ အောက်ဖော်ပြပါအတိုင်း electrolytic capacitance ၏ အနိမ့်ဆုံး capacitance ကို တွက်ချက်သည် ။

၎င်းသည် ဤစွမ်းရည်ကိုရရှိရန် အပြိုင်ချိတ်ဆက်ထားသော electrolytic capacitors အများအပြား လိုအပ်သည်။

 

မီးရထား၊ လျှပ်စစ်ဘတ်စ်ကား၊ မြေအောက်ရထား စသည်တို့ကဲ့သို့ ဗို့အားလွန်သည့် အသုံးချပရိုဂရမ်များတွင် ဤပါဝါများကို pantograph မှတဆင့် စက်ခေါင်းအကွက်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်ဟု ယူဆပါက pantograph နှင့် pantograph အကြား အဆက်အသွယ်သည် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးတွင် ပြတ်တောက်သွားပါသည်။နှစ်ခုကို မထိတွေ့သောအခါ၊ ပါဝါထောက်ပံ့မှုကို DC-L မှင်ကာပတ်စီတာဖြင့် ပံ့ပိုးပေးပြီး အဆက်အသွယ်ကို ပြန်လည်ရယူသောအခါတွင် ဗို့အားပိုထုတ်ပေးသည်။အဆိုးဆုံးမှာ DC-Link capacitor မှ ချိတ်ဆက်မှုပြတ်တောက်သွားသောအခါတွင် discharge voltage သည် pantograph ဗို့အားနှင့် ညီမျှပြီး အဆက်အသွယ်ကို ပြန်လည်ရရှိသောအခါတွင် ထွက်ပေါ်လာသော over-voltage သည် rated operating Un ထက် နှစ်ဆနီးပါးဖြစ်သည်။film capacitors များအတွက် DC-Link capacitor ကို အပိုထည့်သွင်းစဉ်းစားစရာမလိုဘဲ ကိုင်တွယ်နိုင်ပါသည်။electrolytic capacitors ကိုအသုံးပြုပါက over-voltage သည် 1.2Un ဖြစ်သည်။ဥပမာအနေနဲ့ Shanghai metro ကို ယူပါ။Un=1500Vdc၊ ဗို့အားကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် electrolytic capacitor အတွက်၊

ထို့နောက် 450V capacitor ခြောက်ခုကို ဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ရမည်ဖြစ်သည်။film capacitor ဒီဇိုင်းကို 600Vdc မှ 2000Vdc သို့မဟုတ် 3000Vdc ပင်လျှင် လွယ်ကူစွာ ရရှိနိုင်သည်။ထို့အပြင်၊ capacitor အား အပြည့်အ၀ ထုတ်လွှတ်သည့်အခါတွင် စွမ်းအင်သည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကြားတွင် လျှပ်ကူးပစ္စည်းပြတ်တောက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး လိုအပ်ချက်များနှင့် ကိုက်ညီစေရန် DC-Link capacitor မှတစ်ဆင့် ကြီးမားသော inrush လျှပ်စီးကြောင်းကို ထုတ်ပေးသည်။

ထို့အပြင်၊ electrolytic capacitors များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက DC-Link film capacitors သည် အလွန်နိမ့်သော ESR (ပုံမှန်အားဖြင့် 10mΩ နှင့် အောက် <1mΩ) နှင့် self-inductance LS (ပုံမှန်အားဖြင့် 100nH အောက်၊ အချို့ကိစ္စများတွင် 10 သို့မဟုတ် 20nH အောက်) ရရှိရန် ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်သည်။ .၎င်းသည် အသုံးပြုသောအခါတွင် DC-Link film capacitor အား IGBT module တွင် တိုက်ရိုက်တပ်ဆင်နိုင်စေကာ bus bar အား DC-Link film capacitor အတွင်းသို့ ပေါင်းစပ်နိုင်စေခြင်းဖြင့် film capacitors ကိုအသုံးပြုသောအခါတွင် သီးခြား IGBT absorber capacitor လိုအပ်မှုကို ဖယ်ရှားပေးကာ သိမ်းဆည်းခြင်း၊ ဒီဇိုင်နာဟာ ငွေကြေးပမာဏ များပြားပါတယ်။ပုံ။၂။နှင့် 3 သည် C3A နှင့် C3B ထုတ်ကုန်အချို့၏ နည်းပညာဆိုင်ရာ သတ်မှတ်ချက်များကို ပြသသည်။

 

3. နိဂုံး

အစောပိုင်းကာလများတွင် DC-Link capacitors များသည် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အရွယ်အစားကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းကြောင့် အများအားဖြင့် electrolytic capacitors များဖြစ်သည်။

သို့သော်၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားနှင့်လျှပ်စီးကြောင်းကိုခံနိုင်ရည်ရှိမှု (ESR သည်ရုပ်ရှင်အသုံးအဆောင်များနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါကပိုမိုမြင့်မားသည်)၊ ထို့ကြောင့်ကြီးမားသောစွမ်းရည်နှင့်ဗို့အားမြင့်အသုံးပြုမှုလိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန်အတွက် electrolytic capacitors အများအပြားကိုစီးရီးနှင့်အပြိုင်ချိတ်ဆက်ရန်လိုအပ်သည်။ထို့အပြင်၊ electrolyte ပစ္စည်းများ၏ volatilization ကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားရန်၊ ၎င်းကိုပုံမှန်အစားထိုးသင့်သည်။စွမ်းအင်အသုံးပြုမှုအသစ်များသည် ယေဘုယျအားဖြင့် ထုတ်ကုန်သက်တမ်း 15 နှစ် လိုအပ်သောကြောင့် ၎င်းကို ဤကာလအတွင်း 2 ကြိမ်မှ 3 ကြိမ် အစားထိုးရပါမည်။ထို့ကြောင့်၊ စက်တစ်ခုလုံး၏ရောင်းအားပြီးနောက်ဝန်ဆောင်မှုတွင်အတော်လေးကုန်ကျစရိတ်နှင့်အဆင်မပြေမှုများရှိသည်။metallization coating နည်းပညာနှင့် film capacitor နည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ ၎င်းသည် 450V မှ 1200V သို့ ဗို့အား 450V မှ 1200V သို့မဟုတ် ၎င်းထက်ပိုမိုပါးလွှာသော OPP ဖလင် (အပါးဆုံး 2.7µm၊ 2.4µm ပင်) ကို အသုံးပြု၍ စွမ်းရည်မြင့် DC filter capacitors ကို ထုတ်လုပ်နိုင်ခဲ့ပါသည်။ လုံခြုံရေးရုပ်ရှင်အငွေ့ပျံခြင်းနည်းပညာ။အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ DC-Link capacitors များကို bus bar နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် အင်ဗာတာ module ဒီဇိုင်းကို ပိုမိုကျစ်လစ်စေပြီး circuit ၏ stray inductance ကို လျှော့ချပေးပါသည်။


စာတိုက်အချိန်- မတ် ၂၉-၂၀၂၂

သင့်ထံ မက်ဆေ့ချ်ပို့ပါ-