በዚህ ሳምንት ባለፈው ሳምንት በጻፍነው ጽሑፍ እንቀጥላለን።

1.2 ኤሌክትሮላይቲክ መያዣዎች

በኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ዳይኤሌክትሪክ በአሉሚኒየም ዝገት የተፈጠረ የአሉሚኒየም ኦክሳይድ ሲሆን ከ8 እስከ 8.5 የሚደርስ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ እና 0.07V/A (1µm=10000A) የሚደርስ የስራ ዳይኤሌክትሪክ ጥንካሬ አለው። ሆኖም ግን፣ እንዲህ አይነት ውፍረት ማግኘት አይቻልም። የአሉሚኒየም ንብርብር ውፍረት የኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮችን የአቅም ሁኔታ (የተወሰነ አቅም) ይቀንሳል ምክንያቱም የአሉሚኒየም ፎይል ጥሩ የኃይል ማከማቻ ባህሪያትን ለማግኘት የአሉሚኒየም ኦክሳይድ ፊልም ለመቀረጽ መቀረጽ አለበት፣ እና ወለሉ ብዙ ያልተስተካከሉ ቦታዎችን ይፈጥራል። በሌላ በኩል፣ የኤሌክትሮላይት የመቋቋም አቅም ለዝቅተኛ ቮልቴጅ 150Ωሴሜ እና ለከፍተኛ ቮልቴጅ (500V) 5kΩሴሜ ነው። የኤሌክትሮላይቱ ከፍተኛ የመቋቋም አቅም ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሩ ሊቋቋመው የሚችለውን የ RMS ጅረት ይገድባል፣ በተለይም ወደ 20mA/µF።

በእነዚህ ምክንያቶች ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች ለከፍተኛው የ450V ዓይነተኛ ቮልቴጅ የተነደፉ ናቸው (አንዳንድ የግለሰብ አምራቾች ለ600V ዲዛይን ያደርጋሉ)። ስለዚህ፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ለማግኘት፣ ካፓሲተሮችን በተከታታይ በማገናኘት ማሳካት ያስፈልጋል። ሆኖም፣ የእያንዳንዱ ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተር የኢንሱሌሽን መቋቋም ልዩነት ስላለ፣ የእያንዳንዱ ተከታታይ የተገናኘ ካፓሲተር ቮልቴጅን ለማመጣጠን ከእያንዳንዱ ካፓሲተር ጋር ሬዚስተር መገናኘት አለበት። በተጨማሪም፣ ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች ፖላራይዝድ መሳሪያዎች ናቸው፣ እና የተተገበረው የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ከ1.5 እጥፍ ከUn ሲበልጥ፣ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ምላሽ ይከሰታል። የተተገበረው የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ በቂ ርዝመት ሲኖረው፣ ካፓሲተሩ ይፈሳል። ይህንን ክስተት ለማስወገድ፣ ጥቅም ላይ ሲውል ከእያንዳንዱ ካፓሲተር አጠገብ ዳዮድ መገናኘት አለበት። በተጨማሪም፣ የኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች የቮልቴጅ መጨናነቅ መቋቋም በአጠቃላይ 1.15 እጥፍ ዩን ነው፣ እና ጥሩዎቹ 1.2 እጥፍ ዩን ሊደርሱ ይችላሉ። ስለዚህ ዲዛይነሮቹ ሲጠቀሙባቸው የተረጋጋ-ሁኔታ ያለው የስራ ቮልቴጅን ብቻ ሳይሆን የመጨመሪያ ቮልቴጅንም ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው። ለማጠቃለል ያህል፣ በፊልም ካፓሲተሮች እና በኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች መካከል ያለው የሚከተለው የንፅፅር ሰንጠረዥ ሊሳል ይችላል፣ ምስል 1ን ይመልከቱ።

2. የትግበራ ትንተና

የዲሲ-ሊንክ መያዣዎች እንደ ማጣሪያዎች ከፍተኛ የኤሌክትሪክ ፍሰት እና ከፍተኛ አቅም ያላቸው ዲዛይኖችን ይፈልጋሉ። ለምሳሌ በምስል 3 ላይ እንደተጠቀሰው የአንድ አዲስ የኃይል ተሽከርካሪ ዋና የሞተር ድራይቭ ስርዓት ነው። በዚህ አፕሊኬሽን ውስጥ መያዣው የመገጣጠም ሚና ይጫወታል እና ወረዳው ከፍተኛ የአሠራር ፍሰት አለው። ፊልሙ የዲሲ-ሊንክ መያዣው ትላልቅ የአሠራር ሞገዶችን (Irms) መቋቋም የሚችል መሆኑ ጥቅም አለው። 50~60kW አዲስ የኃይል ተሽከርካሪ መለኪያዎችን እንደ ምሳሌ እንውሰድ፣ መለኪያዎቹ እንደሚከተለው ናቸው፡ የአሠራር ቮልቴጅ 330 Vdc፣ የሞገድ ቮልቴጅ 10Vrms፣ የሞገድ ፍሰት 150Arms@10KHz።

ከዚያም ዝቅተኛው የኤሌክትሪክ አቅም እንደሚከተለው ይሰላል፡

ይህ ለፊልም ካፓሲተር ዲዛይን ተግባራዊ ለማድረግ ቀላል ነው። ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች ጥቅም ላይ እንደዋሉ ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ 20mA/μF ግምት ውስጥ ከገባ፣ የኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች ዝቅተኛው አቅም ከላይ የተጠቀሱትን መለኪያዎች እንደሚከተለው ለማሟላት ይሰላል፡

ይህ ይህንን አቅም ለማግኘት በርካታ ኤሌክትሮላይቲክ ካታተሮችን በትይዩ ማገናኛ ያስፈልገዋል።

እንደ ቀላል ባቡር፣ የኤሌክትሪክ አውቶቡስ፣ የምድር ውስጥ ባቡር፣ ወዘተ ባሉ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ አፕሊኬሽኖች ውስጥ። እነዚህ ሀይሎች በፓንቶግራፍ በኩል ከሎኮሞቲቭ ፓንቶግራፍ ጋር የተገናኙ መሆናቸውን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ በፓንቶግራፍ እና በፓንቶግራፍ መካከል ያለው ግንኙነት በትራንስፖርት ጉዞ ወቅት የማያቋርጥ ነው። ሁለቱ ግንኙነት በማይፈጥሩበት ጊዜ የኃይል አቅርቦቱ በዲሲ-ኤል ቀለም ካፕቶደር ይደገፋል፣ እና ግንኙነቱ ሲመለስ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ ይፈጠራል። በጣም መጥፎው ሁኔታ ሲቋረጥ በዲሲ-ሊንክ ካፕቶደር ሙሉ በሙሉ መፍሰስ ነው፣ የፍሰት ቮልቴጁ ከፓንቶግራፍ ቮልቴጅ ጋር እኩል ሲሆን እና ግንኙነቱ ሲመለስ፣ የተገኘው ከመጠን በላይ ቮልቴጅ ከተገመገመው ኦፕሬቲንግ ዩኒ ሁለት እጥፍ ያህል ነው። ለፊልም ካፕቶደሮች የዲሲ-ሊንክ ካፕቶደር ያለ ተጨማሪ ግምት ሊስተናገድ ይችላል። ኤሌክትሮላይቲክ ካፕቶደሮች ጥቅም ላይ ከዋሉ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ 1.2Un ነው። የሻንጋይ ሜትሮን እንደ ምሳሌ እንውሰድ። Un=1500Vdc፣ ኤሌክትሮላይቲክ ካፕቶደር ቮልቴጅን ግምት ውስጥ ለማስገባት፡

ከዚያም ስድስቱ 450V capacitors በተከታታይ መገናኘት አለባቸው። የፊልም capacitor ዲዛይን ከ600V እስከ 2000Vdc ወይም 3000Vdc እንኳን ጥቅም ላይ ከዋለ በቀላሉ ማግኘት ይቻላል። በተጨማሪም፣ capacitorውን ሙሉ በሙሉ ሲሞላው ኃይል በሁለቱ ኤሌክትሮዶች መካከል አጭር የወረዳ ፈሳሽ ይፈጥራል፣ ይህም በዲሲ-ሊንክ capacitor በኩል ትልቅ የኢንፍራይሽ ጅረት ይፈጥራል፣ ይህም ብዙውን ጊዜ ለኤሌክትሮላይቲክ capacitors መስፈርቶቹን ለማሟላት የተለየ ነው።

በተጨማሪም፣ ከኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች ጋር ሲነፃፀሩ የዲሲ-ሊንክ ፊልም ካፓሲተሮች በጣም ዝቅተኛ ESR (በተለምዶ ከ10mΩ በታች፣ እና እንዲያውም ዝቅተኛ <1mΩ) እና የራስ-ኢንዳክታንስ LS (በተለምዶ ከ100nH በታች፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ከ10 ወይም 20nH በታች) ለማሳካት ሊነደፉ ይችላሉ። ይህም የዲሲ-ሊንክ ፊልም ካፓሲተር ሲተገበር በቀጥታ ወደ IGBT ሞጁል እንዲጫን ያስችለዋል፣ ይህም የአውቶቡስ አሞሌው ከዲሲ-ሊንክ ፊልም ካፓሲተር ጋር እንዲዋሃድ ያስችለዋል፣ በዚህም የፊልም ካፓሲተሮችን ሲጠቀሙ የተወሰነ የIGBT አምጪ ካፓሲተር አስፈላጊነትን ያስወግዳል፣ ይህም ዲዛይነሩን ከፍተኛ መጠን ያለው ገንዘብ ይቆጥባል። ምስል 2 እና 3 የአንዳንድ የC3A እና C3B ምርቶችን ቴክኒካዊ ዝርዝሮች ያሳያሉ።

3. መደምደሚያ

በመጀመሪያዎቹ ጊዜያት፣ የዲሲ-ሊንክ መያዣዎች በአብዛኛው በዋጋ እና በመጠን ምክንያት ኤሌክትሮላይቲክ መያዣዎች ነበሩ።

ይሁን እንጂ፣ ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮች በቮልቴጅ እና በአሁን የመቋቋም አቅም (ከፊልም ካፓሲተሮች ጋር ሲነጻጸር በጣም ከፍ ያለ ESR) ተጽዕኖ ስለሚያሳድሩ፣ ትልቅ አቅም ለማግኘት እና ከፍተኛ ቮልቴጅ ለመጠቀም የሚያስፈልጉትን መስፈርቶች ለማሟላት በርካታ ኤሌክትሮላይቲክ ካፓሲተሮችን በተከታታይ እና በትይዩ ማገናኘት አስፈላጊ ነው። በተጨማሪም፣ የኤሌክትሮላይት ቁስን የመፍሰስ አቅም ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ በየጊዜው መተካት አለበት። አዳዲስ የኃይል አፕሊኬሽኖች በአጠቃላይ የ15 ዓመት የምርት ዕድሜ ያስፈልጋቸዋል፣ ስለዚህ በዚህ ጊዜ ውስጥ ከ2 እስከ 3 ጊዜ መተካት አለበት። ስለዚህ፣ በመላው ማሽን የሽያጭ አገልግሎት ላይ ከፍተኛ ወጪ እና ችግር አለ። የብረታ ብረት ሽፋን ቴክኖሎጂ እና የፊልም ካፓሲተር ቴክኖሎጂ እድገት፣ ከ450V እስከ 1200V ወይም ከዚያ በላይ ባለው እጅግ በጣም ቀጭን OPP ፊልም (ቀጭኑ 2.7µm፣ 2.4µm እንኳን) ከፍተኛ አቅም ያላቸው የዲሲ ማጣሪያ ካፓሲተሮችን በደህንነት ፊልም ትነት ቴክኖሎጂ በመጠቀም ማምረት ተችሏል። በሌላ በኩል የዲሲ-ሊንክ ካፓሲተሮችን ከአውቶብስ ባር ጋር ማዋሃድ የኢንቨርተር ሞጁል ዲዛይን የበለጠ የተጣበቀ ያደርገዋል እና የወረዳውን የተዛባ ኢንዳክታንስ በእጅጉ ይቀንሳል ይህም የወረዳውን ሁኔታ ለማሻሻል ይረዳል።