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薄膜电容进入变频器领域的原因

发布日期:2019-11-08
 作为变频器逆变器的整流滤波电容器,其主要的参数是额定电压、电容量,通常采用电解电容器作为整滤波电容器。但是电解电容器的缺点就是使用寿命问题,特别是在高温条件下尤为明显,电解电容器的寿命直接影响着变频器逆变器的使用寿命。在实际应用中因为过大的纹波电流在滤波用电解电容器的ESR产生热而使滤波用电解电容器的寿命大大减少,通常这个纹波电流确实无法保证的。

纹波电流的产生主要有两个方面:工频整流滤波的纹波电流,在电容输入时滤波电路中尤为明显,其纹波电流大约为整流输出电流平均值的3倍或更高,对于3相380V直接整流来说,每千瓦输出大约需要滤波电容器滤掉6A大大减小,以上的纹波电流,对于个10千瓦的变频器,滤波电容器需要滤掉60A甚至更高的纹波电流,当然这个纹波电流可与通过在整流器与滤波电容器之间接一个电抗器来大大减。

但是产生纹波电流的另一个源(逆变器产生的纹波电流)不能采用串入电抗器解决。产生纹波电流的另一个原因就是逆变器工作时产生的输出频率下的纹波电流和开关频率下的纹波电流,逆变器输出频率的纹波电流大约为每千瓦2A与此同时还要产生开关频率下的纹波电流,这两个纹波电流是所有变频器逆变器无法自身消掉的,只能利用滤波薄膜电容器来收,这个滤波电流将在滤波薄膜电容器的ESR中产生明显的功率损耗。

应用领城下的变频器逆变器采用电解电容器作为滤波电容器将不得不定期更换滤波电容器,而在不能定期更换滤波电容器的场合下,只能是定期的报废变频器变器,这样既不利于确保可靠性也不利于低成本使用,为此薄膜电容器进入变频器/逆变器滤波电容器领域成为必然,其原因就是薄膜电容器的ESR可以做得极低,可以在1mΩ以下,不仅如此,薄膜电容器的寄生电感也非常之低,仅几个nH,这也正是电解电容替换薄膜电容的原因。

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