Kuda yang baik layak mendapatkan pelana yang baik! Untuk memanfaatkan sepenuhnya keunggulan perangkat SiC, diperlukan juga pemasangan sistem sirkuit 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 dengan kinerja dan biaya 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, dengan perkembangan pesat industri energi baru seperti penyimpanan energi, pengisian daya, dan kendaraan listrik (EV), permintaan akan kapasitor DC-Link meningkat pesat. Sederhananya, kapasitor DC-Link bertindak sebagai penyangga dalam rangkaian, menyerap arus pulsa tinggi dari ujung bus dan menghaluskan tegangan bus, sehingga melindungi sakelar IGBT dan SiC MOSFET dari arus pulsa tinggi dan dampak tegangan transien.
Biasanya, kapasitor elektrolit aluminium digunakan dalam aplikasi pendukung DC. Namun, dengan meningkatnya tegangan bus kendaraan energi baru dari 400V menjadi 800V dan sistem fotovoltaik yang bergerak menuju 1500V dan bahkan 2000V, permintaan akan 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, yang mencakup 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 dalam 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 karena resistansi tegangan maksimum kapasitor elektrolit aluminium adalah sekitar 630V. Dalam aplikasi tegangan tinggi dan daya tinggi di atas 700V, beberapa kapasitor elektrolit perlu dihubungkan secara seri dan paralel untuk memenuhi persyaratan penggunaan, yang menyebabkan kehilangan energi tambahan, biaya BOM (Bill of Materials), dan masalah keandalan.
Sebuah makalah penelitian dari Universitas Malaysia menunjukkan bahwa kapasitor elektrolit biasanya digunakan pada tautan DC inverter setengah jembatan IGBT silikon, tetapi lonjakan tegangan dapat terjadi karena resistansi seri ekivalen (ESR) yang tinggi dari kapasitor elektrolit. Dibandingkan dengan solusi IGBT berbasis silikon, MOSFET SiC memiliki frekuensi switching yang lebih tinggi, sehingga menghasilkan amplitudo lonjakan tegangan yang lebih tinggi pada tautan DC inverter setengah jembatan. Hal ini dapat menyebabkan penurunan kinerja perangkat atau bahkan kerusakan, karena frekuensi resonansi kapasitor elektrolit hanya 4kHz, 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 ketahanan tegangan yang lebih tinggi, ESR yang lebih rendah, tidak ada polaritas, kinerja yang lebih stabil, dan umur pakai yang lebih panjang, sehingga memungkinkan desain sistem yang lebih andal dengan ketahanan riak yang lebih kuat.
Selain itu, penggunaan kapasitor film dalam sistem dapat berulang kali memanfaatkan keunggulan frekuensi tinggi dan kerugian rendah dari MOSFET SiC, secara signifikan mengurangi ukuran dan berat komponen pasif (induktor, transformator, kapasitor) dalam sistem. Menurut penelitian Wolfspeed, inverter IGBT berbasis silikon 10kW membutuhkan 22 kapasitor elektrolit aluminium, sedangkan inverter SiC 40kW hanya membutuhkan 8 kapasitor film, sehingga sangat 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 persyaratan pengoperasian MOSFET SiC dan IGBT berbasis silikon dari pemimpin semikonduktor daya global seperti Infineon.
Kapasitor film seri MDP dan MDR dari YMIN memiliki beberapa fitur penting: resistansi seri ekivalen (ESR) yang lebih rendah, tegangan pengenal 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 tegangan berlebih selama peralihan MOSFET SiC dan IGBT berbasis silikon, sehingga meminimalkan kerugian kapasitor dan meningkatkan efisiensi sistem secara keseluruhan. Selain itu, kapasitor ini memiliki tegangan nominal yang lebih tinggi, mampu menahan kondisi tegangan yang lebih tinggi dan memastikan pengoperasian sistem yang stabil.
Kapasitor film seri MDP dan MDR dari YMIN menawarkan rentang kapasitansi 5uF-150uF dan 50uF-3000uF, serta rentang tegangan 350V-1500V dan 350V-2200V, secara berturut-turut.
Kedua, kapasitor film terbaru dari YMIN memiliki arus bocor yang lebih rendah dan stabilitas suhu yang lebih tinggi. Dalam kasus sistem kontrol elektronik kendaraan listrik, yang biasanya memiliki daya tinggi, pembangkitan panas yang dihasilkan dapat secara signifikan memengaruhi umur 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 yang lebih baik untuk kapasitor. Hal ini memastikan kinerja yang stabil bahkan di lingkungan suhu tinggi, mencegah penurunan nilai kapasitor atau kegagalan akibat kenaikan suhu. Selain itu, kapasitor ini memiliki umur pakai yang lebih panjang, memberikan dukungan yang lebih andal untuk sistem elektronik 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 menggunakan perangkat SiC untuk mengurangi ukuran kapasitor dan komponen pasif lainnya, sehingga mendorong miniaturisasi kontrol elektronik. YMIN telah menggunakan teknologi manufaktur film yang inovatif, yang tidak hanya meningkatkan integrasi dan efisiensi sistem secara keseluruhan tetapi juga mengurangi ukuran dan berat sistem, meningkatkan portabilitas dan fleksibilitas perangkat.
Secara keseluruhan, seri kapasitor film DC-Link dari YMIN menawarkan peningkatan kemampuan tahan dv/dt sebesar 30% dan peningkatan umur pakai sebesar 30% dibandingkan dengan 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 secara luas.
Sebagai pelopor industri, YMIN telah terlibat secara mendalam di bidang kapasitor selama lebih dari 20 tahun. Kapasitor tegangan tingginya telah diterapkan secara stabil di bidang-bidang kelas atas seperti OBC (Onboard Board Computer), tiang pengisian energi baru, inverter fotovoltaik, dan robot industri selama bertahun-tahun. Generasi baru produk kapasitor film ini memecahkan berbagai tantangan dalam pengendalian proses produksi kapasitor film dan peralatan, telah menyelesaikan sertifikasi keandalan dengan perusahaan global terkemuka, dan mencapai aplikasi skala besar, membuktikan keandalan produk kepada pelanggan yang lebih besar. Di masa depan, YMIN akan memanfaatkan akumulasi teknologi 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 Juli 2024