用薄膜电容器替代铝47UF 16V电解电容器的阐明与实践

铝电解电容器是制约变频器利用寿命的最要害的元件，其主要原因是铝电解电容器的寿命问题，出格在变频器这样的高谐波电流、高温的应用场所。相对其它元件而言，铝电容电容器的寿命是最短的。

2 “直流支撑”与“DC-Link”电容器的浸染

在直流电作为逆变器的供电电源时， 150UF 6.3V，由于这个直流电源需要通过直流母线与逆变器链连，这种供电方法也被称为“DC-Link”。由于逆变器需要向“DC-Link”索取有效值和幅值很高的脉动电流，会在“DC-Link”上发生很高的脉动电压使得逆变器难以遭受。为此，需要对“DC-Link”举办“支撑”，以确保“DC-Link”的供电质量。

在大大都环境下，支撑“DC-Link”的元件是电容器。“DC-Link”电容器的浸染主要是接收来自于逆变器向“DC-Link”索取的高幅值脉动电流，阻止其在“DC-Link”的阻抗上发生高幅值脉动电压，使逆变器端的电源电压颠簸保持在答允范畴。

“DC-Link”电容器的第二个浸染就是防备来自于“DC-Link”的电压过冲和瞬时过电压对逆变器的影响。

3 工频多相整流的直流母线电容器的浸染

三相桥式整流电路或12相整流电路用于负载电流没有突变的应用中，没有须要在整流输出端跨接直流母线电容器，由于没有电流突变，整流器及交换电源的寄生电感出产的感生电势不会很高而影响输出电压。

然而，当负载为开关功率调动器时，开关功率调动器将向直流母线索取开关频率下的纹波电源，假如这个电流流入直流母线及交换侧的寄生电感，将会发生不能容忍的开关频率下的纹波电压。从这一点看，直流电源不再是仅仅提供直流电流，而是需要提供带有富厚交换身分的脉冲电流，这时的直流电源不只需要低的直流内阻，还需要在很宽的频带宽度内均具有精采的低阻抗。而这个宽频段的低阻抗作为整流器的直流电源是不会提供的，要想得到精采的宽频段的低阻抗必需应用机能精采的电容器。操作电容器电压不能跃变和电容器容抗随频率的升高而低落的特性，用电容器低落直流母线的交换阻抗。

从这个角度思量， 47UF 25V，三相桥式整流或12相整流输出直流母线并接的电容器不再是滑腻电压的滤波电容器，而是电源旁路电容器，或称为“直流支撑”、“DC-Link”电容器。

“直流支撑”、“DC-Link”电容器可以选择铝电解电容器，也可以选择薄膜电容器。由于铝电解电容器自身可遭受的纹波电流值较量低，在“直流支撑”、“DC-Link”应用中需要满意遭受高幅值纹波电流，这就要求在选择铝电解电容器时要按纹波电流的巨细选择铝电解电容器，假如负载发生20A的纹波电流，要选择1000µF的电容量。

从上述论述可以得出结论，直流支撑电容器的浸染就是在负载电流颠簸时为负载提供“无感”的直流“电源”，消除开关与供电电源之间无法预计的而且量值很大的寄生电感所发生的不但愿呈现的感生电视的电压尖峰。

尽量这种办理方案大概是最优的，可是价值大概长短常高，一般应用将接管不了。那么，是否有更好的办理方案？结论是可以有几种低价值而且机能很好的办理方案。

4 价值问题

用薄膜电容器替代铝电解电容器的要害是价值问题。假如额定电压为700V的薄膜电容器可以或许做到每一元人民币1µF～2µF的电容量就可以替代铝电解电容器。

有的电容器制造商认为每一元人民币2µF的价值是绝对制造不出来的，也有的电容器制造商颠末一个钱打二十四个结后认为是可以实现的。假如有足够的电容量而且在价值上靠近或低于铝电解电容器，这样的办理方案将是更好的。需要回收薄膜电容器替代铝电解电容器时，应按小容量替换比例举办替换。

5 薄膜电容器替代铝电解电容器方案

薄膜电容器替代铝电解电容器最大的障碍是薄膜电容器的价值问题。假如电容器一比一替代在价值上必定是不现实的。从上述阐明可以知道，多相整流输出滤波电容器不再是滑腻浸染，而是直流母线的电源旁路，因此，只要电容量能满意电源旁路的要求即可。事实上，作为直流母线的电源旁路对电容量的要求并没有铝电解电容器时那么大，致使铝电解电容器的电流遭受本领差，并且ESR较量高的原因。

由于三相桥式整流器的电容器滤波实际上是直流支撑、DC-Link或直流母线旁路电容器。这样问题的要害就是“滤波”电容器的电流遭受本领是否满意要求。薄膜电容器制造商已经制造出相应的金属化聚丙烯薄膜电容器。EACO的SHD系列DC-Link单面金属化聚丙烯薄膜电容器的数据如表1所示。