مزايا منتجات المكثفات الفيلمية
استخدمت مكثفات الأغشية الداعمة للتيار المستمر في بداياتها مكثفات إلكتروليتية. ومع تطور تقنية مكثفات الأغشية، ولا سيما تقنية الأغشية الأساسية وظهور تقنية تجزئة التمعدن، لم يقتصر الأمر على انخفاض حجم مكثفات الأغشية فحسب، بل حافظت أيضًا على مستوى جهد تحملها عند مستوى عالٍ. واليوم، تستخدم شركات عديدة مكثفات أغشية البولي بروبيلين عالية الحرارة كمكثفات داعمة للتيار المستمر. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك تحسين طراز تويوتا بريوس؛ ومن أبرز الشركات المصنعة للسيارات في الصين سيارتا BYD F3DM وE6، اللتان تستخدمان مكثفات أغشية كمكثفات داعمة للتيار المستمر. أما مكثفات الترشيح المستخدمة في الجيل الأول من تويوتا بريوس فهي مكثفات إلكتروليتية. وبدءًا من الجيل الثاني، استُخدمت مكثفات ترشيح أغشية DC-LINK بدلاً منها.
أ. سلامة المنتج الجيدة ومقاومة عالية للجهد الزائد
نظرًا لأن المكثفات الفيلمية تتمتع بخاصية الإصلاح الذاتي ومصممة وفقًا لمعيار 1EC61071، فإن مقاومتها لجهد الاندفاع تتجاوز 1.5 ضعف الجهد المقنن. إضافةً إلى ذلك، تستخدم هذه المكثفات تقنية الفيلم المنفصل، مما يمنع نظريًا حدوث ماس كهربائي، وبالتالي يُحسّن بشكل كبير من سلامة هذا النوع من المكثفات. أما نمط العطل الشائع فهو الدائرة المفتوحة. في تطبيقات محددة، تُعد مقاومة جهد الذروة للمكثف مؤشرًا هامًا لتقييمه. في الواقع، بالنسبة للمكثفات الإلكتروليتية، يبلغ الحد الأقصى المسموح به لجهد الاندفاع 1.2 ضعف الجهد المقنن، مما يُلزم المستخدمين بالاعتماد على جهد الذروة بدلًا من الجهد المقنن.
ب. يتميز المنتج بخصائص حرارية جيدة، حيث يتراوح نطاق درجة حرارة المنتج من -40 درجة مئوية إلى 105 درجة مئوية.
يتميز غشاء البولي بروبيلين عالي الحرارة المستخدم في مكثف غشاء الدعم للتيار المستمر بثبات حراري لا يتوفر في أغشية البوليستر والمكثفات الإلكتروليتية. مع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض سعة مكثف غشاء البولي بروبيلين بشكل عام، ولكن بنسبة ضئيلة جدًا، حوالي 300 جزء في المليون لكل درجة مئوية؛ بينما تتغير سعة غشاء البوليستر بشكل أكبر مع درجة الحرارة، سواء في درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة، حيث تتراوح بين +200 و+600 جزء في المليون لكل درجة مئوية.
ج. خصائص تردد مستقرة، وخصائص تردد عالية جيدة للمنتج
حالياً، تبلغ ترددات تبديل معظم وحدات التحكم حوالي 10 كيلوهرتز، مما يتطلب من المنتج أداءً جيداً عند الترددات العالية. ويُشكل هذا الشرط مشكلةً بالنسبة للمكثفات الإلكتروليتية ومكثفات أغشية البوليستر.
د. لا قطبية، يمكنه تحمل الجهد العكسي
تتكون أقطاب المكثفات الفيلمية من معادن نانوية مُرَسَّبة على أغشية رقيقة. يتميز هذا المنتج بانعدام قطبيته، مما يجعله سهل الاستخدام للغاية، فلا حاجة لتحديد القطبين الموجب والسالب. أما بالنسبة للمكثفات الإلكتروليتية، فإن تطبيق جهد عكسي يتجاوز 1.5 ضعف جهد التشغيل (Un) عليها سيؤدي إلى تفاعل كيميائي داخلها. وإذا استمر هذا الجهد لفترة كافية، سينفجر المكثف، أو سيتسرب الإلكتروليت منه نتيجة انخفاض الضغط الداخلي.
هـ. جهد كهربائي عالي، لا حاجة لمقاومات توالي أو موازنة
لزيادة القدرة الناتجة، يتجه جهد ناقل البيانات في المركبات الهجينة ومركبات خلايا الوقود نحو الارتفاع. تتراوح جهود البطاريات النموذجية المُزوَّدة للمحركات في السوق بين 280 و330 و480 فولت. وتختلف المكثفات المُناسبة لها باختلاف الشركات المُصنِّعة، ولكنها عمومًا تتراوح بين 450 و600 و800 فولت، وسعتها بين 0.32 و2 ميكروفاراد. لا يتجاوز الجهد المُقنَّن للمكثفات الإلكتروليتية 500 فولت، لذا عندما يتجاوز جهد ناقل البيانات 500 فولت، لا يُمكن للنظام تحسين مستوى تحمل الجهد لمجموعة المكثفات إلا بتوصيل مكثفات إلكتروليتية على التوالي. وبهذه الطريقة، لا يزداد حجم وتكلفة مجموعة المكثفات فحسب، بل تزداد أيضًا المُحاثة والمقاومة المكافئة التسلسلية (ESR) في الدائرة.
F. مقاومة منخفضة للتيار المكافئ المكافئ، ومقاومة عالية لتيار التموج
تزيد سعة المكثف الفيلمي عن 200 مللي أمبير/ميكروفاراد، بينما تبلغ سعة تيار التموج للمكثف الإلكتروليتي 20 مللي أمبير/ميكروفاراد. هذه الميزة تُقلل بشكل كبير من سعة المكثف المطلوبة في النظام.
جي. لو إي إس إل
يتطلب تصميم العاكس ذو الحث المنخفض أن يتمتع مكونه الرئيسي، مكثف وصلة التيار المستمر، بحث منخفض للغاية. تدمج مكثفات غشاء ترشيح التيار المستمر عالية الأداء لوصلة التيار المستمر قضيب التوصيل في وحدة المكثف لتقليل حثها الذاتي إلى أقل من 30 نانو هنري، مما يقلل بشكل كبير من تأثير التذبذب عند تردد التبديل المطلوب. لذلك، غالبًا ما يتم الاستغناء عن مكثف الامتصاص الموصول بالتوازي مع مكثف وصلة التيار المستمر، ويتم توصيل قطب المكثف مباشرةً بترانزستور IGBT.
ح. مقاومة عالية لتيار الاندفاع
يمكنه تحمل تيارات عالية فورية. كما أن تقنية قطع الموجات وتقنية زيادة سماكة طلاء المكثف تُحسّن من قدرة المنتج على تحمل درجات حرارة التيار العالي والصدمات الميكانيكية.
ج. عمر خدمة طويل
تحدد خصائص الفيلم غير المتأثرة بالشيخوخة أن مكثف الفيلم يتمتع بعمر طويل للغاية، خاصة عند الجهد المقنن ودرجة حرارة التشغيل المقننة، حيث يكون عمر الخدمة أكبر من 15000-20000 ساعة؛ إذا كان المتوسط 30 كم/ساعة، فيمكن أن يصل إلى 450000 كم في عمر الخدمة، وعمر المكثف كافٍ لعدد الكيلومترات التي تقطعها السيارة.
مكثفات DC-LINK الفيلمية عالية الأداء هي مكثفات تستخدم عمليات تصنيع جديدة وتقنية الأغشية المعدنية. تزيد هذه المكثفات من كثافة الطاقة مقارنةً بالمكثفات الفيلمية التقليدية، مما يعني تقليل حجمها. من ناحية أخرى، تدمج هذه المكثفات قلب المكثف مع قضيب التوصيل لتلبية متطلبات العملاء المرنة فيما يتعلق بالحجم، مما يجعل وحدة العاكس أكثر إحكامًا ويقلل بشكل كبير من الحث الطفيلي في دائرة التطبيق، وبالتالي يزيد من استقرار أداء الدائرة. تتطلب تصميمات الدوائر المستخدمة في المركبات الكهربائية جهدًا عاليًا، وتيارًا فعالًا عاليًا، وجهدًا زائدًا، وجهدًا عكسيًا، وتيار ذروة عاليًا، وعمرًا طويلًا. لذا، تُعد المكثفات الفيلمية الخيار الأمثل للمركبات الكهربائية كمكثفات دعم للتيار المستمر.
تُقدّم CRE حلولاً احترافية للمكثفات للسيارات الكهربائية والهجينة. توفر سلسلتا DKMJ-AP وDMJ-PC وظيفة ترشيح مهمة لوصلة التيار المستمر في وحدات التحكم بمحركات السيارات الكهربائية والهجينة. تتميز هذه المكثفات بسعة طاقة عالية وحجم صغير وفجوة نطاق واسعة لتلبية معايير الإنتاج الخاصة بكم.
تنزيل الملفات
