با توجه به قابلیت اطمینان SiC درجه خودرو! تقریباً 90 درصد درایوهای اصلی در اتومبیل ها از آن استفاده می کنند.

یک اسب خوب سزاوار یک زین خوب است! برای استفاده کامل از مزایای دستگاه‌های SiC، جفت کردن سیستم مدار با خازن‌های مناسب نیز ضروری است. از کنترل درایو اصلی در خودروهای الکتریکی گرفته تا سناریوهای انرژی جدید پرقدرت مانند اینورترهای فتوولتائیک، خازن‌های فیلم به تدریج در حال تبدیل شدن به جریان اصلی هستند و بازار به شدت به محصولات با کارایی بالا نیاز دارد.

اخیراً، Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. خازن های فیلم پشتیبانی DC را راه اندازی کرده است که چهار مزیت برجسته دارند و آنها را برای IGBT های نسل هفتم Infineon مناسب می کند. آنها همچنین به حل چالش‌های پایداری، قابلیت اطمینان، کوچک‌سازی و هزینه در سیستم‌های SiC کمک می‌کنند.

خازن های فیلم در کاربردهای درایو اصلی تقریباً 90 درصد نفوذ دارند. چرا SiC و IGBT به آنها نیاز دارند؟

در سال های اخیر، با توسعه سریع صنایع انرژی های جدید مانند ذخیره انرژی، شارژ و وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)، تقاضا برای خازن های DC-Link به سرعت در حال افزایش است. به بیان ساده، خازن های DC-Link به عنوان بافر در مدارها عمل می کنند، جریان های پالس بالا را از انتهای باس جذب می کنند و ولتاژ باس را صاف می کنند، بنابراین از سوئیچ های IGBT و SiC MOSFET در برابر جریان های پالس بالا و تاثیرات ولتاژ گذرا محافظت می کنند.

به طور معمول، خازن های الکترولیتی آلومینیومی در کاربردهای پشتیبانی DC استفاده می شود. با این حال، با افزایش ولتاژ باس وسایل نقلیه انرژی جدید از 400 ولت به 800 ولت و حرکت سیستم های فتوولتائیک به سمت 1500 ولت و حتی 2000 ولت، تقاضا برای خازن های فیلم به طور قابل توجهی در حال افزایش است.

داده ها نشان می دهد که در سال 2022، ظرفیت نصب شده اینورترهای درایو الکتریکی مبتنی بر خازن های فیلم DC-Link به 5.1117 میلیون واحد رسیده است که 88.7 درصد از کل ظرفیت نصب شده کنترل های الکترونیکی را تشکیل می دهد. شرکت‌های پیشرو کنترل الکترونیکی مانند Fudi Power، Tesla، Innovance Technology، Nidec و Wiran Power همگی از خازن‌های فیلم DC-Link در اینورترهای درایو خود استفاده می‌کنند، با نسبت ظرفیت نصب شده ترکیبی تا 82.9%. این نشان می دهد که خازن های فیلم جایگزین خازن های الکترولیتی به عنوان جریان اصلی در بازار درایو الکتریکی شده اند.

این به این دلیل است که حداکثر مقاومت ولتاژ خازن های الکترولیتی آلومینیومی تقریباً 630 ولت است. در کاربردهای ولتاژ بالا و توان بالا بالای 700 ولت، چندین خازن الکترولیتی باید به صورت سری و موازی به هم متصل شوند تا نیازهای استفاده را برآورده کنند، که باعث تلفات اضافی انرژی، هزینه BOM و مشکلات قابلیت اطمینان می شود.

یک مقاله تحقیقاتی از دانشگاه مالزی نشان می‌دهد که خازن‌های الکترولیتی معمولاً در پیوند DC اینورترهای نیم‌پل IGBT سیلیکونی استفاده می‌شوند، اما نوسانات ولتاژ ممکن است به دلیل مقاومت سری معادل بالا (ESR) خازن‌های الکترولیتی رخ دهد. در مقایسه با راه‌حل‌های IGBT مبتنی بر سیلیکون، ماسفت‌های SiC فرکانس سوئیچینگ بالاتری دارند و در نتیجه دامنه‌های افزایش ولتاژ بالاتری در پیوند DC اینورترهای نیم‌پل ایجاد می‌کنند. این می تواند منجر به کاهش عملکرد دستگاه یا حتی آسیب شود، زیرا فرکانس رزونانس خازن های الکترولیتی تنها 4 کیلوهرتز است که برای جذب موج جریان اینورترهای SiC MOSFET کافی نیست.

بنابراین، در کاربردهای DC با الزامات قابلیت اطمینان بالاتر، مانند اینورترهای درایو الکتریکی و اینورترهای فتوولتائیک، معمولاً خازن‌های فیلم انتخاب می‌شوند. در مقایسه با خازن های الکترولیتی آلومینیومی، مزایای عملکرد آنها عبارتند از مقاومت در برابر ولتاژ بالاتر، ESR کمتر، عدم قطبیت، عملکرد پایدارتر و طول عمر بیشتر، که امکان طراحی سیستم قابل اعتمادتر با مقاومت ریپل قوی تر را فراهم می کند.

علاوه بر این، استفاده از خازن های فیلم در سیستم می تواند بارها و بارها از مزایای فرکانس بالا و کم تلفات ماسفت های SiC استفاده کند و به طور قابل توجهی اندازه و وزن اجزای غیرفعال (سلف، ترانسفورماتور، خازن) را در سیستم کاهش دهد. بر اساس تحقیقات Wolfspeed، یک اینورتر IGBT مبتنی بر سیلیکون 10 کیلوواتی به 22 خازن الکترولیتی آلومینیومی نیاز دارد، در حالی که یک اینورتر SiC با قدرت 40 کیلووات تنها به 8 خازن فیلم نیاز دارد که به میزان زیادی سطح PCB را کاهش می دهد.

YMIN خازن های فیلم جدید با چهار مزیت عمده را برای حمایت از صنعت انرژی های نو راه اندازی می کند

برای رسیدگی به نیازهای فوری بازار، YMIN اخیراً سری MDP و MDR خازن های فیلم پشتیبانی DC را راه اندازی کرده است. این خازن‌ها با بهره‌گیری از فرآیندهای تولید پیشرفته و مواد با کیفیت بالا، کاملاً با الزامات عملیاتی MOSFET‌های SiC و IGBT‌های مبتنی بر سیلیکون از پیشروهای نیمه‌رسانای قدرت جهانی مانند Infineon سازگار هستند.

خازن های فیلم سری MDP و MDR YMIN دارای چندین ویژگی قابل توجه هستند: مقاومت سری معادل کمتر (ESR)، ولتاژ نامی بالاتر، جریان نشتی کمتر و پایداری دمایی بالاتر.

در مرحله اول، خازن های فیلم YMIN دارای طراحی ESR پایینی هستند که به طور موثر تنش ولتاژ را در طول سوئیچینگ ماسفت های SiC و IGBT های مبتنی بر سیلیکون کاهش می دهد، در نتیجه تلفات خازن را به حداقل می رساند و کارایی کلی سیستم را بهبود می بخشد. علاوه بر این، این خازن ها دارای ولتاژ نامی بالاتری هستند که می توانند شرایط ولتاژ بالاتر را تحمل کنند و عملکرد سیستم را با ثبات تضمین کنند.

سری MDP و MDR خازن های فیلم YMIN به ترتیب محدوده ظرفیت 5uF-150uF و 50uF-3000uF و محدوده ولتاژ 350V-1500V و 350V-2200V را ارائه می دهند.

ثانیا، آخرین خازن های فیلم YMIN دارای جریان نشتی کمتر و پایداری دمایی بالاتری هستند. در مورد سیستم‌های کنترل الکترونیکی خودروهای الکتریکی، که معمولاً قدرت بالایی دارند، تولید گرمای حاصل می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر طول عمر و قابلیت اطمینان خازن‌های فیلم تأثیر بگذارد. برای رفع این مشکل، سری‌های MDP و MDR از YMIN از مواد با کیفیت بالا و تکنیک‌های ساخت پیشرفته برای طراحی ساختار حرارتی بهبود یافته برای خازن‌ها استفاده می‌کنند. این عملکرد پایدار را حتی در محیط‌های با دمای بالا تضمین می‌کند و از تخریب یا خرابی خازن به دلیل افزایش دما جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، این خازن ها طول عمر بیشتری دارند و پشتیبانی مطمئن تری را برای سیستم های الکترونیکی قدرت ارائه می دهند.

ثالثاً، خازن های سری MDP و MDR از YMIN دارای اندازه کوچکتر و چگالی توان بالاتر هستند. به عنوان مثال، در سیستم‌های محرک الکتریکی 800 ولت، روند استفاده از دستگاه‌های SiC برای کاهش اندازه خازن‌ها و سایر اجزای غیرفعال است و در نتیجه کوچک‌سازی کنترل‌های الکترونیکی را ترویج می‌کند. YMIN از فناوری نوآورانه تولید فیلم استفاده کرده است که نه تنها یکپارچگی و کارایی کلی سیستم را افزایش می دهد، بلکه اندازه و وزن سیستم را کاهش می دهد و قابلیت حمل و انعطاف پذیری دستگاه ها را افزایش می دهد.

به طور کلی، سری خازن های فیلم DC-Link YMIN در مقایسه با سایر خازن های فیلم موجود در بازار، 30 درصد بهبود در قابلیت مقاومت dv/dt و 30 درصد افزایش طول عمر ارائه می دهد. این نه تنها قابلیت اطمینان بهتری را برای مدارهای SiC/IGBT فراهم می کند، بلکه مقرون به صرفه تری را نیز ارائه می دهد و بر موانع قیمت در کاربرد گسترده خازن های فیلم غلبه می کند.

YMIN به عنوان یک پیشگام در صنعت، بیش از 20 سال است که عمیقاً در زمینه خازن درگیر بوده است. خازن‌های ولتاژ بالا آن سال‌ها است که به‌طور پایدار در زمینه‌های پیشرفته مانند OBC داخلی، شمع‌های شارژ انرژی جدید، اینورترهای فتوولتائیک و روبات‌های صنعتی استفاده می‌شوند. این نسل جدید از محصولات خازن فیلم چالش‌های مختلف در کنترل فرآیند تولید خازن فیلم و تجهیزات را حل می‌کند، گواهینامه قابلیت اطمینان را با شرکت‌های پیشرو جهانی تکمیل کرده و به کاربرد در مقیاس بزرگ دست یافته است و قابلیت اطمینان محصول را به مشتریان بزرگ‌تر ثابت می‌کند. در آینده، YMIN از انباشت فنی طولانی مدت خود برای حمایت از توسعه سریع صنعت انرژی جدید با محصولات خازن با قابلیت اطمینان بالا و مقرون به صرفه استفاده خواهد کرد.

برای اطلاعات بیشتر لطفا مراجعه فرماییدwww.ymin.cn.