좋은 말에는 좋은 안장이 있어야 합니다! SiC 장치의 장점을 최대한 활용하려면 회로 시스템을 적합한 커패시터와 쌍을 이루는 것도 필요합니다. 전기 자동차의 주 구동 제어부터 태양광 인버터와 같은 고출력 신에너지 시나리오에 이르기까지 필름 커패시터가 점차 주류로 자리잡고 있으며, 시장에는 고비용 성능 제품이 절실히 필요합니다.
최근 Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.는 Infineon의 7세대 IGBT에 적합한 4가지 뛰어난 장점을 갖춘 DC 지원 필름 커패시터를 출시했습니다. 또한 SiC 시스템의 안정성, 신뢰성, 소형화 및 비용 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.
필름 커패시터는 메인 드라이브 애플리케이션에서 거의 90%의 침투율을 달성합니다. SiC와 IGBT에 왜 필요한가요?
최근 에너지 저장, 충전, 전기차(EV) 등 에너지 신산업의 급속한 발전으로 DC-Link 커패시터에 대한 수요가 급증하고 있다. 간단히 말해서, DC 링크 커패시터는 회로에서 버퍼 역할을 하여 버스 끝에서 높은 펄스 전류를 흡수하고 버스 전압을 평활화하여 높은 펄스 전류와 과도 전압 영향으로부터 IGBT 및 SiC MOSFET 스위치를 보호합니다.
일반적으로 알루미늄 전해 커패시터는 DC 지원 애플리케이션에 사용됩니다. 그러나 신에너지 차량의 버스 전압이 400V에서 800V로 증가하고 태양광 발전 시스템이 1500V, 심지어 2000V로 이동함에 따라 필름 커패시터에 대한 수요가 크게 증가하고 있습니다.
데이터에 따르면 2022년 DC-링크 필름 커패시터를 기반으로 한 전기 구동 인버터의 설치 용량은 511.17만 개에 달해 전자 제어 장치 전체 설치 용량의 88.7%를 차지했습니다. Fudi Power, Tesla, Inovance Technology, Nidec 및 Wiran Power와 같은 선도적인 전자 제어 회사는 모두 드라이브 인버터에 DC-Link 필름 커패시터를 사용하며, 총 설치 용량 비율은 최대 82.9%입니다. 이는 전기차 시장의 주류가 전해콘덴서에서 필름콘덴서로 대체되었음을 의미한다.
이는 알루미늄 전해 콘덴서의 최대 전압 저항이 약 630V이기 때문입니다. 700V 이상의 고전압 및 고전력 애플리케이션에서는 사용 요구 사항을 충족하기 위해 여러 전해 커패시터를 직렬 및 병렬로 연결해야 하며, 이로 인해 추가적인 에너지 손실, BOM 비용 및 신뢰성 문제가 발생합니다.
말레이시아 대학의 연구 논문에 따르면 실리콘 IGBT 하프 브리지 인버터의 DC 링크에는 일반적으로 전해 커패시터가 사용되지만 전해 커패시터의 높은 등가 직렬 저항(ESR)으로 인해 전압 서지가 발생할 수 있습니다. 실리콘 기반 IGBT 솔루션에 비해 SiC MOSFET은 스위칭 주파수가 더 높기 때문에 하프 브리지 인버터의 DC 링크에서 전압 서지 진폭이 더 높습니다. 전해 커패시터의 공진 주파수는 4kHz에 불과해 SiC MOSFET 인버터의 전류 리플을 흡수하기에는 부족하기 때문에 이는 장치 성능 저하 또는 심지어 손상으로 이어질 수 있습니다.
따라서 전기 구동 인버터 및 광전지 인버터와 같이 신뢰성 요구 사항이 높은 DC 애플리케이션에서는 일반적으로 필름 커패시터가 선택됩니다. 알루미늄 전해 커패시터에 비해 성능상의 이점에는 더 높은 전압 저항, 더 낮은 ESR, 무극성, 더 안정적인 성능, 더 긴 수명 등이 포함되어 더 강한 리플 저항으로 더 안정적인 시스템 설계를 가능하게 합니다.
또한 시스템에 필름 커패시터를 사용하면 SiC MOSFET의 고주파, 저손실 이점을 반복적으로 활용하여 시스템의 수동 부품(인덕터, 변압기, 커패시터)의 크기와 무게를 크게 줄일 수 있습니다. Wolfspeed 연구에 따르면 10kW 실리콘 기반 IGBT 인버터에는 22개의 알루미늄 전해 커패시터가 필요한 반면, 40kW SiC 인버터에는 8개의 필름 커패시터만 필요하므로 PCB 면적이 크게 줄어듭니다.
YMIN, 신에너지 산업 지원을 위해 4가지 주요 장점을 갖춘 새로운 필름 커패시터 출시
긴급한 시장 수요를 해결하기 위해 YMIN은 최근 MDP 및 MDR 시리즈 DC 지원 필름 커패시터를 출시했습니다. 고급 제조 공정과 고품질 재료를 활용하는 이 커패시터는 Infineon과 같은 글로벌 전력 반도체 리더의 SiC MOSFET 및 실리콘 기반 IGBT의 작동 요구 사항과 완벽하게 호환됩니다.
YMIN의 MDP 및 MDR 계열 필름 커패시터는 더 낮은 등가 직렬 저항(ESR), 더 높은 정격 전압, 더 낮은 누설 전류, 더 높은 온도 안정성 등 몇 가지 주목할만한 특징을 가지고 있습니다.
첫째, YMIN의 필름 커패시터는 낮은 ESR 설계를 특징으로 하여 SiC MOSFET 및 실리콘 기반 IGBT의 스위칭 중 전압 스트레스를 효과적으로 줄여 커패시터 손실을 최소화하고 전반적인 시스템 효율을 향상시킵니다. 또한 이러한 커패시터는 정격 전압이 더 높아서 더 높은 전압 조건을 견딜 수 있고 안정적인 시스템 작동을 보장합니다.
YMIN 필름 커패시터의 MDP 및 MDR 시리즈는 각각 5uF~150uF 및 50uF~3000uF의 정전용량 범위와 350V~1,500V 및 350V~2,200V의 전압 범위를 제공합니다.
둘째, YMIN의 최신 필름 커패시터는 누설 전류가 낮고 온도 안정성이 높습니다. 일반적으로 높은 전력을 사용하는 전기 자동차 전자 제어 시스템의 경우 그에 따른 발열로 인해 필름 커패시터의 수명과 신뢰성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 YMIN의 MDP 및 MDR 계열은 고품질 재료와 고급 제조 기술을 통합하여 커패시터의 향상된 열 구조를 설계합니다. 이는 고온 환경에서도 안정적인 성능을 보장하여 온도 상승으로 인한 커패시터 값 저하나 고장을 방지합니다. 또한 이러한 커패시터는 수명이 길어 전력 전자 시스템에 대한 보다 안정적인 지원을 제공합니다.
셋째, YMIN의 MDP 및 MDR 시리즈 커패시터는 더 작은 크기와 더 높은 전력 밀도가 특징입니다. 예를 들어, 800V 전기 구동 시스템에서는 SiC 장치를 사용하여 커패시터 및 기타 수동 부품의 크기를 줄여 전자 제어 장치의 소형화를 촉진하는 추세입니다. YMIN은 혁신적인 필름 제조 기술을 사용하여 전체 시스템 통합과 효율성을 높일 뿐만 아니라 시스템 크기와 무게를 줄여 장치의 휴대성과 유연성을 향상시켰습니다.
전반적으로 YMIN의 DC-링크 필름 커패시터 시리즈는 시중의 다른 필름 커패시터에 비해 dv/dt 내성 성능이 30% 향상되고 수명이 30% 증가합니다. 이는 SiC/IGBT 회로에 더 나은 신뢰성을 제공할 뿐만 아니라 필름 커패시터의 광범위한 적용에 따른 가격 장벽을 극복하여 더 나은 비용 효율성을 제공합니다.
업계 선구자로서 YMIN은 20년 넘게 커패시터 분야에 깊이 관여해 왔습니다. 고전압 커패시터는 온보드 OBC, 신에너지 충전 파일, 태양광 인버터 및 산업용 로봇과 같은 고급 분야에 수년 동안 안정적으로 적용되었습니다. 이 차세대 필름 커패시터 제품은 필름 커패시터 생산 공정 제어 및 장비의 다양한 과제를 해결하고, 선도적인 글로벌 기업의 신뢰성 인증을 완료하고, 대규모 적용을 달성하여 더 많은 고객에게 제품의 신뢰성을 입증했습니다. 앞으로 YMIN은 장기적인 기술 축적을 활용하여 높은 신뢰성과 비용 효율적인 커패시터 제품으로 새로운 에너지 산업의 급속한 발전을 지원할 것입니다.
자세한 내용은 다음을 방문하세요.www.ymin.cn.
게시 시간: 2024년 7월 7일