逆变电源体系中直流支撑电容器的运用及剖析

  自身的寄生电感发生感生电动势而导致直流母线电压大幅度骤变。本文首要介绍金属化薄膜直流支撑自身的杂散电感的减小计划和产品内部电流散布计划的评论。意图是终究使得DC-Link电容器产品具有较低的发热损耗以及比较均匀的温度散布。

  直流支撑电容器(即DC-Link电容器)在电力体系中的典型运用电路如图1所示，图中Ls为体系连线的寄生电感。

  在此运用场合中，能够视IGBT逆变器为整流电路的负载，此开关器材负载具有骤变电流，而依据公式(1)可知

  骤变电流在电感的效果下，将会发生一个感生电动势，当电路以及电容器产品自身杂散电感影响下，此感生电动势可能会到达数十乃至成上千伏，如此之高的骤变电压将会对体系导致十分严峻搅扰，乃至损坏体系。而直流支撑电容器的效果是运用电容器电压不能骤变及电容器容抗随频率的升高而下降的特性，在一个很宽的频带范围内为体系供给低阻抗通道，以此来下降直流母线的沟通阻抗。依据公式(2)

  由上式可知，电容器的阻抗不只与电容量有关，一起还与等效串联电阻、杂散电感、体系频率有关。其阻抗Z与频率的联系曲线所示：

  从图中可见，随频率添加，阻抗逐步下降，在f=f0时，具有最低的阻抗，此即等效串联电阻ESR；当ff0时，电容器已不具有容抗性质，而出现感抗，这时电容器已失掉效果。因而电容器作业频率应当远小于谐振频率。谐振频率f0是由下式决议的：

  关于一个选定容量的电容器，期望电容器在较宽的频带下出现容性，即要求具有比较高的谐振频率，则必定要求具有较小的杂散电感。

  另一方面，假如电容器的等效串联电阻ESR比较大，则会出现在比较低频的情况下，电容器的容抗低于ESR，这时，电容器的沟通阻抗首要依据ESR，然后不能很好地完成沟通低阻抗的要求。关于此要素的影响本文不作过多评论。

  因为咱们的DC-Link电容器产品运用的是金属化聚丙烯薄膜电容器，因为其比容较小，因而要取得比较大的容