电力电子行业金属化薄膜电容

1、电力电子行业金属化薄膜电容电力电子行业金属化薄膜电容機密-僅供内部使用薄膜电容以其优越的电性能在高压高频大功率电力电子设备中薄膜电容以其优越的电性能在高压高频大功率电力电子设备中得以广泛应用，特别在得以广泛应用，特别在 DC-Link DC-Link 这个应用场合，薄膜电容与这个应用场合，薄膜电容与电解电容相比较具有高纹波电流承受能力、耐高压、低电解电容相比较具有高纹波电流承受能力、耐高压、低 ESR ESR 和和 ESLESL、长寿命、长寿命、 ( (干式防爆干式防爆) )、无极性和高频特性好等优越、无极性和高频特性好等优越的电气性能，在高压大功率电力电子设备中的电气性能，在高压大功率电力电

2、子设备中DC-LinkDC-Link应用薄膜应用薄膜电容替代电解电容是一种趋势。电容替代电解电容是一种趋势。機密-僅供内部使用一、薄膜电容的优势一、薄膜电容的优势二、我公司的电力电子电容器的种类及特点二、我公司的电力电子电容器的种类及特点三、薄膜电容在电力电子设备中的应用三、薄膜电容在电力电子设备中的应用 四、薄膜电容器的工艺流程四、薄膜电容器的工艺流程五、对薄膜电容和电解电容对比分析五、对薄膜电容和电解电容对比分析六、薄膜电容器使用注意事项六、薄膜电容器使用注意事项七、常见的实效模式七、常见的实效模式薄膜电容的优势薄膜电容的优势1.承受高有效电流的能力，最高可达承受高有效电流的能力，最高可达

3、1Arms/F。2.抗浪涌能力强，能承受抗浪涌能力强，能承受2UnV 的浪涌电压的浪涌电压3.承受高峰值的电流能力，承受高峰值的电流能力，dv/dt高达高达100V/s, ESL电感量小，充放电感量小，充放电速度快。电速度快。4.耐压高，能承受耐压高，能承受1.5倍于额定电压的过压。倍于额定电压的过压。5.无极性，能长期承受反向脉冲电压。无极性，能长期承受反向脉冲电压。6.介质损耗小介质损耗小 ，ESR小，产品内部温升低，温度特性好。小，产品内部温升低，温度特性好。7.体积小，长寿命，没有酸污染。体积小，长寿命，没有酸污染。8.可长时间存储。可长时间存储。9. 替代电解并非等额容量替代，而是功

4、能上的替代，根据不同的要求替代电解并非等额容量替代，而是功能上的替代，根据不同的要求确定容量。确定容量。機密-僅供内部使用1.PCB1.PCB用用DC-linkDC-link电容器电容器2.2.铝壳干式铝壳干式DC-linkDC-link电容器电容器 特点：应用于直流滤波电路中（如：用于逆变器特点：应用于直流滤波电路中（如：用于逆变器或变频器电路中），可替代电解电容等效串联电阻小，自感小，能承受较大的或变频器电路中），可替代电解电容等效串联电阻小，自感小，能承受较大的纹波电流有自愈性，安全膜设计铝壳，阻燃树脂填充纹波电流有自愈性，安全膜设计铝壳，阻燃树脂填充。 我公司的电力电子电容器的种类我公

5、司的电力电子电容器的种类及特点及特点特点：金属化聚丙烯膜结构，良好的电气性能，塑料外特点：金属化聚丙烯膜结构，良好的电气性能，塑料外壳封装（壳封装（UL94 V-0UL94 V-0），阻燃环氧树脂填充，高性能直流），阻燃环氧树脂填充，高性能直流滤波应用场合滤波应用场合3 3、塑料外壳、塑料外壳DC-linkDC-link电容器电容器特点：应用于大电流滤波电路中特点：应用于大电流滤波电路中( (如如: :工业变频器或逆变器中工业变频器或逆变器中) )，可替代电解电容等效串，可替代电解电容等效串联电阻小，能承受较大的纹波电流耐温高，自感小有自愈性，安全膜设计阻燃塑料外壳，联电阻小，能承受较大的纹波

6、电流耐温高，自感小有自愈性，安全膜设计阻燃塑料外壳，阻燃树脂填充阻燃树脂填充 4 4、螺孔式、螺孔式 DC-link DC-link电容器电容器特点：用于逆变器、感应加热设备、电源。干式，环氧树脂特点：用于逆变器、感应加热设备、电源。干式，环氧树脂灌封，无感。耐大电流，温升低。灌封，无感。耐大电流，温升低。5 5、IGBTIGBT吸收电容（接片式）吸收电容（接片式）特点：广泛应用于高压高频脉冲电路中损耗小，内部温升特点：广泛应用于高压高频脉冲电路中损耗小，内部温升小优异的阻燃性能适合作为小优异的阻燃性能适合作为IGBTIGBT的吸收电容的吸收电容 6 6、干式高压交流滤波电容器、干式高压交流滤

7、波电容器特点：用于电力电子设备、特点：用于电力电子设备、UPSUPS电源中纹波滤波电路电源中纹波滤波电路, ,能承受较高的纹波电流及峰值电流、能承受较高的纹波电流及峰值电流、电压高稳定性，可靠性电压高稳定性，可靠性7 7、三相交流滤波电容器（一体）、三相交流滤波电容器（一体） 特点：自愈，金属化聚丙烯膜结构，防爆设计，特点：自愈，金属化聚丙烯膜结构，防爆设计，过压力保护更安全，适用于三相功率因数校正、过压力保护更安全，适用于三相功率因数校正、LCLLCL滤波滤波8 8、高压、高脉冲电流吸收电容器（螺孔式）、高压、高脉冲电流吸收电容器（螺孔式）特点：损耗小，内部温升小，等效串联电特点：损耗小，内

8、部温升小，等效串联电阻小，自感小，能承受较大的纹波电流，有自愈性，阻燃塑料外壳封装，阻燃树脂填充阻小，自感小，能承受较大的纹波电流，有自愈性，阻燃塑料外壳封装，阻燃树脂填充 薄膜电容在电力电子设备中的应用薄膜电容在电力电子设备中的应用 薄膜电容在电力电子设备中的示意图薄膜电容在电力电子设备中的示意图 C1：直流链支撑（：直流链支撑（DC-Link） C2：逆变回路中：逆变回路中 IGBT、IPM 模块突波电压吸收模块突波电压吸收 C3 ： AC滤波电容滤波电容，输出端高频纹波吸收输出端高频纹波吸收 機密-僅供内部使用光伏逆变器的结构与工作原理光伏逆变器的结构与工作原理 逆变器是一种由半导体器件

9、组成的电力调整逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力装置，主要用于把直流电力转换成交流电力。光伏逆变器技术指标光伏逆变器技术指标1.1.要求具有较高的效率。要求具有较高的效率。 2.2.要求具有较高的可靠性。要求具有较高的可靠性。 3.3.要求直流输入电压有较宽的适应范围要求直流输入电压有较宽的适应范围4.4.在中、大容量的光伏发电系统中，逆变在中、大容量的光伏发电系统中，逆变电源的输出应为失真度较小的正弦波。电源的输出应为失真度较小的正弦波。光伏逆变器的功能光伏逆变器的功能1 1、自动运行和停机功能、自动运行和停机功能2 2、最大功率跟踪控制功能、最大功

10、率跟踪控制功能。光伏逆变器的行业发展情况光伏逆变器的行业发展情况 ：领军者是德国公司艾斯玛（领军者是德国公司艾斯玛（SMASMA） ，技术处在，技术处在行业的顶点。国内起步较晚，比较有实力的并网逆变器企业有：合肥阳光电源行业的顶点。国内起步较晚，比较有实力的并网逆变器企业有：合肥阳光电源有限公司、中达电通股份有限公司、山亿新能源股份有限公司、有限公司、中达电通股份有限公司、山亿新能源股份有限公司、SIEMENSSIEMENS中国中国分公司、北京科诺伟业科技有限公司、湖北追日新能源技术有限公司；分公司、北京科诺伟业科技有限公司、湖北追日新能源技术有限公司；光伏系统用薄膜电容器广泛的用作保护器件，

11、用于保护设备和人员。同时也逐光伏系统用薄膜电容器广泛的用作保护器件，用于保护设备和人员。同时也逐渐成为滤波电容的一种解决方案。渐成为滤波电容的一种解决方案。 在光伏逆变器上的应用機密-僅供内部使用因为薄膜电容器具有耐压高、纹波电流大、杂散电感小、等效串联电阻小、使用寿因为薄膜电容器具有耐压高、纹波电流大、杂散电感小、等效串联电阻小、使用寿命长等特点。命长等特点。 在光伏逆变器上的应用機密-僅供内部使用风能变流风能变流器的结构与工作原理器的结构与工作原理：变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。他电量或特性发生变化的电器设备

12、。风能变流器技术指标风能变流器技术指标1.1.要求优异的控制性能。要求优异的控制性能。 2.2.要求具有良好的电网适应能要求具有良好的电网适应能力。力。 3.3.要求具有完备的保护功能要求具有完备的保护功能4.4.具有高可靠性，适应高低温、高海拔等恶具有高可靠性，适应高低温、高海拔等恶劣地区运行。劣地区运行。风能变流器的功能风能变流器的功能1 1、自动运行和停机功能、自动运行和停机功能2 2、提供、提供实时监控实时监控功能功能。风能变流器的行业发展情况风能变流器的行业发展情况 ：目前已经形成目前已经形成1.5MW1.5MW产能的企业主要有清能华福，产能的企业主要有清能华福，科诺伟业，阳光电源，

13、禾望电气，南车时代等科诺伟业，阳光电源，禾望电气，南车时代等 在风能变流器上的应用機密-僅供内部使用风能变流风能变流器的结构与工作原理器的结构与工作原理图图变流器变流器 主回路系统原理图主回路系统原理图 在风能变流器上的应用warehouseP Pa ac ck ki in ng gF Fi in na al li in ns sp pe ec ct ti io on nM Ma ar rk ki in ng gP Po ou ur r e ep po ox xy yr re es si in nA As ss se em mb bl li in ng gW We el ld dM Mi id

14、 ddl le ei in ns sp pe ec ct ti io on nV Vo ol lt ta ag ge ec cl le ea an ni in ng gSpray metalH He ea at tt tr re ea at tm me en nt tWinding 入 库 包 装成品检测 印标志 灌 封 组 装 焊 接半成品检测 赋 能 喷 金芯子热定型芯子卷绕薄膜电容器的工艺流程薄膜电容器的工艺流程.薄膜电容和电解电容分析比较：薄膜电容和电解电容分析比较： 1、电性能（从产品设计及结构上进行分析）、电性能（从产品设计及结构上进行分析） 电解电容采用的是隐箔式有感卷绕结构，而

15、薄膜电容采用的是金电解电容采用的是隐箔式有感卷绕结构，而薄膜电容采用的是金 属化属化薄膜无感卷绕结构，如下图所示：薄膜无感卷绕结构，如下图所示： 电解电容展开示意图从上面的电解电容和薄膜电容的结构示意图可以看出：电从上面的电解电容和薄膜电容的结构示意图可以看出：电解电容解电容 属有感式卷绕，电流的流向路程远（等于电解铝箔属有感式卷绕，电流的流向路程远（等于电解铝箔的长度），造成电的长度），造成电 解电容的解电容的 ESL ESL 和和 ESR ESR 较大，所以在经较大，所以在经受大的纹波电流时发热严重；受大的纹波电流时发热严重； 而薄膜电容采用的是无感式而薄膜电容采用的是无感式卷绕，电流的流

16、向路程短（等于薄膜的宽卷绕，电流的流向路程短（等于薄膜的宽 度），薄膜电容度），薄膜电容的的 ESL ESL 和和 ESR ESR 极小，所以能承受大的纹波电流而不发热。极小，所以能承受大的纹波电流而不发热。 2 2、寿命对比、寿命对比 电解电容的寿命一般只有电解电容的寿命一般只有 20003000 20003000 小时，而长寿命的也只小时，而长寿命的也只 有有 50006000 50006000 小时，而且容易发生漏液和存在保质期；而薄膜电小时，而且容易发生漏液和存在保质期；而薄膜电 容寿容寿命一般是命一般是 100000 100000 小时以上，而且是干式和无保质期限；下面小时以上，而且

17、是干式和无保质期限；下面 是薄是薄膜电容的寿命曲线图：膜电容的寿命曲线图： 三、三、C3:AC滤波电容：在变流器中的功能主要是滤除滤波电容：在变流器中的功能主要是滤除IGBT逆变器产生的高频纹波，使变流器并网时有一个符逆变器产生的高频纹波，使变流器并网时有一个符合要求的正弦波电压。合要求的正弦波电压。 电压选择：跟据客户的变流器输出电压来选择，电容额电压选择：跟据客户的变流器输出电压来选择，电容额定电压不低于客户使用电压。定电压不低于客户使用电压。 容量选择：根据客户要求；一般选择容量时，符合滤波容量选择：根据客户要求；一般选择容量时，符合滤波电容和电感的谐振点在载波频率的电容和电感的谐振点在载波频率的1/41/5的条件时，滤的条件时，滤波效果较好。波效果较好。 1.DC平滑滤波时纹波峰电压值不超过200V比较合适。2.IGBT导通的时的高频纹波电压100V3.在桥式整流电路中，与IGBT使用最近电容的温升不应超过20. 4.在容量的选取考虑平滑滤波纹波电压和高频纹波电压的