Kuda yang baik layak mendapatkan pelana yang baik! Untuk memaksimalkan keunggulan perangkat SiC, sistem sirkuit juga perlu dipasangkan dengan kapasitor yang sesuai. Dari kontrol penggerak utama pada kendaraan listrik hingga skenario energi baru berdaya tinggi seperti inverter fotovoltaik, kapasitor film secara bertahap menjadi arus utama, dan pasar sangat membutuhkan produk berkinerja tinggi.
Baru-baru ini, Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd. meluncurkan kapasitor film pendukung DC, yang memiliki empat keunggulan luar biasa sehingga cocok untuk IGBT generasi ketujuh Infineon. Kapasitor ini juga membantu mengatasi tantangan stabilitas, keandalan, miniaturisasi, dan biaya dalam sistem SiC.
Kapasitor film mencapai penetrasi hampir 90% dalam aplikasi penggerak utama. Mengapa SiC dan IGBT membutuhkannya?
Dalam beberapa tahun terakhir, seiring pesatnya perkembangan industri energi baru seperti penyimpanan energi, pengisian daya, dan kendaraan listrik (EV), permintaan kapasitor DC-Link meningkat pesat. Sederhananya, kapasitor DC-Link berfungsi sebagai penyangga dalam rangkaian, menyerap arus pulsa tinggi dari ujung bus dan menghaluskan tegangan bus, sehingga melindungi sakelar IGBT dan MOSFET SiC dari arus pulsa tinggi dan dampak tegangan transien.
Umumnya, kapasitor elektrolit aluminium digunakan dalam aplikasi pendukung arus searah (DC). Namun, dengan meningkatnya tegangan bus kendaraan energi baru dari 400V menjadi 800V dan sistem fotovoltaik yang bergerak menuju 1500V dan bahkan 2000V, permintaan kapasitor film meningkat secara signifikan.
Data menunjukkan bahwa pada tahun 2022, kapasitas terpasang inverter penggerak listrik berbasis kapasitor film DC-Link mencapai 5,1117 juta unit, mewakili 88,7% dari total kapasitas terpasang kontrol elektronik. Perusahaan kontrol elektronik terkemuka seperti Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec, dan Wiran Power semuanya menggunakan kapasitor film DC-Link pada inverter penggerak mereka, dengan rasio kapasitas terpasang gabungan hingga 82,9%. Hal ini menunjukkan bahwa kapasitor film telah menggantikan kapasitor elektrolit sebagai arus utama di pasar penggerak listrik.
Hal ini disebabkan oleh resistansi tegangan maksimum kapasitor elektrolit aluminium yang kurang lebih 630V. Pada aplikasi tegangan tinggi dan daya tinggi di atas 700V, beberapa kapasitor elektrolit perlu dihubungkan secara seri dan paralel untuk memenuhi persyaratan penggunaan, yang mengakibatkan kehilangan energi tambahan, biaya BOM, dan masalah keandalan.
Sebuah makalah penelitian dari Universitas Malaysia menunjukkan bahwa kapasitor elektrolit biasanya digunakan pada sambungan DC inverter setengah jembatan IGBT silikon, tetapi lonjakan tegangan dapat terjadi karena resistansi seri ekuivalen (ESR) kapasitor elektrolit yang tinggi. Dibandingkan dengan solusi IGBT berbasis silikon, MOSFET SiC memiliki frekuensi switching yang lebih tinggi, sehingga menghasilkan amplitudo lonjakan tegangan yang lebih tinggi pada sambungan DC inverter setengah jembatan. Hal ini dapat menyebabkan penurunan kinerja perangkat atau bahkan kerusakan, karena frekuensi resonansi kapasitor elektrolit hanya 4kHz, yang tidak cukup untuk menyerap riak arus inverter MOSFET SiC.
Oleh karena itu, dalam aplikasi DC dengan persyaratan keandalan yang lebih tinggi, seperti inverter penggerak listrik dan inverter fotovoltaik, kapasitor film biasanya dipilih. Dibandingkan dengan kapasitor elektrolit aluminium, keunggulan kinerjanya meliputi resistansi tegangan yang lebih tinggi, ESR yang lebih rendah, tanpa polaritas, kinerja yang lebih stabil, dan masa pakai yang lebih lama, sehingga memungkinkan desain sistem yang lebih andal dengan resistansi riak yang lebih kuat.
Selain itu, penggunaan kapasitor film dalam sistem dapat berulang kali memanfaatkan keunggulan frekuensi tinggi dan rugi-rugi rendah dari MOSFET SiC, sehingga secara signifikan mengurangi ukuran dan berat komponen pasif (induktor, transformator, kapasitor) dalam sistem. Menurut penelitian Wolfspeed, inverter IGBT berbasis silikon 10 kW membutuhkan 22 kapasitor elektrolit aluminium, sementara inverter SiC 40 kW hanya membutuhkan 8 kapasitor film, sehingga secara signifikan mengurangi luas PCB.
YMIN Meluncurkan Kapasitor Film Baru dengan Empat Keunggulan Utama untuk Mendukung Industri Energi Baru
Untuk memenuhi permintaan pasar yang mendesak, YMIN baru-baru ini meluncurkan seri kapasitor film pendukung DC MDP dan MDR. Dengan memanfaatkan proses manufaktur canggih dan material berkualitas tinggi, kapasitor ini sangat kompatibel dengan kebutuhan operasional MOSFET SiC dan IGBT berbasis silikon dari perusahaan semikonduktor daya terkemuka dunia seperti Infineon.
Kapasitor film seri MDP dan MDR YMIN memiliki beberapa fitur penting: resistansi seri ekuivalen (ESR) yang lebih rendah, tegangan terukur yang lebih tinggi, arus bocor yang lebih rendah, dan stabilitas suhu yang lebih tinggi.
Pertama, kapasitor film YMIN memiliki desain ESR rendah, yang secara efektif mengurangi tekanan tegangan selama proses switching MOSFET SiC dan IGBT berbasis silikon, sehingga meminimalkan rugi-rugi kapasitor dan meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan. Selain itu, kapasitor ini memiliki tegangan pengenal yang lebih tinggi, sehingga mampu menahan kondisi tegangan tinggi dan memastikan operasi sistem yang stabil.
Seri MDP dan MDR dari kapasitor film YMIN menawarkan rentang kapasitansi 5uF-150uF dan 50uF-3000uF, dan rentang tegangan masing-masing 350V-1500V dan 350V-2200V.
Kedua, kapasitor film terbaru YMIN memiliki arus bocor yang lebih rendah dan stabilitas suhu yang lebih tinggi. Dalam kasus sistem kontrol elektronik kendaraan listrik, yang umumnya berdaya tinggi, panas yang dihasilkan dapat secara signifikan memengaruhi masa pakai dan keandalan kapasitor film. Untuk mengatasi hal ini, seri MDP dan MDR dari YMIN menggabungkan material berkualitas tinggi dan teknik manufaktur canggih untuk merancang struktur termal kapasitor yang lebih baik. Hal ini memastikan kinerja yang stabil bahkan di lingkungan bersuhu tinggi, mencegah penurunan nilai kapasitor atau kegagalan akibat kenaikan suhu. Lebih lanjut, kapasitor ini memiliki masa pakai yang lebih panjang, memberikan dukungan yang lebih andal untuk sistem elektronika daya.
Ketiga, kapasitor seri MDP dan MDR dari YMIN memiliki ukuran yang lebih kecil dan kepadatan daya yang lebih tinggi. Misalnya, dalam sistem penggerak listrik 800V, trennya adalah penggunaan perangkat SiC untuk mengurangi ukuran kapasitor dan komponen pasif lainnya, sehingga mendorong miniaturisasi kontrol elektronik. YMIN telah menerapkan teknologi manufaktur film inovatif, yang tidak hanya meningkatkan integrasi dan efisiensi sistem secara keseluruhan, tetapi juga mengurangi ukuran dan berat sistem, sehingga meningkatkan portabilitas dan fleksibilitas perangkat.
Secara keseluruhan, seri kapasitor film DC-Link YMIN menawarkan peningkatan 30% dalam kemampuan menahan dv/dt dan peningkatan masa pakai 30% dibandingkan kapasitor film lain di pasaran. Hal ini tidak hanya memberikan keandalan yang lebih baik untuk sirkuit SiC/IGBT tetapi juga menawarkan efektivitas biaya yang lebih baik, mengatasi hambatan harga dalam penerapan kapasitor film yang meluas.
Sebagai pelopor industri, YMIN telah terlibat secara mendalam di bidang kapasitor selama lebih dari 20 tahun. Kapasitor tegangan tingginya telah diaplikasikan secara stabil di berbagai bidang canggih seperti onboard OBC, tiang pengisian energi baru, inverter fotovoltaik, dan robot industri selama bertahun-tahun. Produk kapasitor film generasi baru ini memecahkan berbagai tantangan dalam pengendalian dan peralatan proses produksi kapasitor film, telah meraih sertifikasi keandalan dengan perusahaan-perusahaan global terkemuka, dan mencapai aplikasi skala besar, membuktikan keandalan produk ini kepada pelanggan yang lebih luas. Di masa mendatang, YMIN akan memanfaatkan akumulasi teknis jangka panjangnya untuk mendukung perkembangan pesat industri energi baru dengan produk kapasitor yang andal dan hemat biaya.
Untuk informasi lebih lanjut, silakan kunjungiwww.ymin.cn.
Waktu posting: 07-Jul-2024