薄膜電容: 交直流轉(zhuǎn)換的核心元器件。特點(diǎn): 高壓、 高容, 具備自愈性。
電容器是電路中必不可少的基礎(chǔ)電子元件, 在兩極導(dǎo)電物質(zhì)間以介質(zhì)隔離, 并將電能儲(chǔ)存其間, 幾乎所有的電子設(shè)備中都要用到電容器。 電容器根據(jù)所使用的介質(zhì)材料的不同可以分為陶瓷電容、 鋁電解電容、 鉭電解電容、 薄膜電容等類型。
不同類型的電容器具備不同的特點(diǎn), 因此各有不同的適用場(chǎng)景。 薄膜電容具備高壓、 高容、 高穩(wěn)定性的特點(diǎn), 在風(fēng)電、 光伏、 新能源汽車(chē)等高壓、 大電流等領(lǐng)域具備較強(qiáng)的適用性。
圖 1: 薄膜電容適用于高壓、 高容量的場(chǎng)景
數(shù)據(jù)來(lái)源: 基美
相比于其他類型的電容器, 薄膜電容具備諸多優(yōu)點(diǎn):
? 良好的電學(xué)特性: 薄膜電容具備無(wú)極性(不區(qū)分正負(fù) 極)、 等效電阻較低(ESR 低, 功率損耗低, 可承受較大的紋波電流)、 等效電感低(ESL 低, 減小 IGBT 開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)的尖峰電壓) 等特點(diǎn)。
? 電壓強(qiáng)度高: 在較多應(yīng)用場(chǎng)景中, 薄膜電容與鋁電解電容均可作為備選方案, 但相比于鋁電解電容, 薄膜電容可承受更高的電壓強(qiáng)度。在新能源汽車(chē)、 太陽(yáng)能和風(fēng)能的部分應(yīng)用場(chǎng)景中, 涉及高壓電力轉(zhuǎn)換, 要求其中的電容器能夠承受幾百甚至幾千伏特的電壓, 這種場(chǎng)景之下, 薄膜電容是最優(yōu)的選擇。
? 具備自 愈性, 使用壽命長(zhǎng): 蒸鍍電極具有自 我修復(fù)功能, 當(dāng)薄膜上絕緣弱的地方被施加過(guò)高電壓導(dǎo)致?lián)舸r(shí), 周?chē)恼翦兡に查g氧化,恢復(fù)絕緣狀態(tài)(如圖 2 所示)。 此外, 高端薄膜電容的蒸鍍電極有時(shí)還會(huì)結(jié)合保險(xiǎn)絲圖案使用, 即并非在基膜整個(gè)平面上形成蒸鍍膜,而是分割成多個(gè)領(lǐng)域并用狹窄的熔斷器相連接(如圖 3 所示), 當(dāng)發(fā)生超過(guò)自 我修復(fù)功能極限的絕緣擊穿時(shí), 熔斷器會(huì)熔斷從而避免絕緣擊穿。 在這種自 愈性的加持下, 薄膜電容一般都具備 10 年以上的壽命, 這在新能源汽車(chē)、 光伏、 風(fēng)電等對(duì)元器件壽命要求較高的領(lǐng)域具備較高的適用性。
圖 2: 薄膜電容具備自 愈性
數(shù)據(jù)來(lái)源: 松下
圖 3: 高端產(chǎn)品結(jié)合保險(xiǎn)絲圖案提高安全性
數(shù)據(jù)來(lái)源: 尼吉康