直流支撐電容器（Dc_Link）應用更“安全”

 近十年來越來越多的行業，用戶選擇金屬化薄膜電容器解決方案代替鋁電解電容器解決方案，有鑒于用戶端越來越注重于電容器的應用“安全"。

1. 新能源汽車電子行業，純電動汽車電機控制器上電容器的應用；

2. 新能源行業，風電變流器、光伏逆變器的電容器的應用；

3. 節能行業，高壓變頻器等電容器的應用；

4. 電源行業，中頻感應加熱設備、開關電源等電容器的應用；

5. 電能質量行業，電力（SVG）電子、有源電力濾波器（APF）等產業鏈上電容器的應用；

6. 機車行業，輕軌、高鐵、地鐵、有軌電車等電容器的應用；

圖1 直流支撐電容器在光伏并網逆變器中應用

圖2 直流支撐電容器在SVG中應用

圖3 直流支撐電容器在汽車電子中應用

在探討直流支撐電容器耐久性測試解決方案前，讓我們先認識一下直流支撐電容器（Dc-Link）。

（一）直流支撐電容的作用

1. 直流支撐電容因沒有極性，能夠承受反向電壓；

2. 更低的ESR，具有紋波電流的耐受能力；

3. 良好的溫度和頻率特性，更多的適用于高頻、dv/dt、di/dt大電流響應速度要求高的場合；

4. 作為電路中不可缺重要的一份子，直流支撐電容器可以使母線電壓在IGBT開關的時候仍比較平

5. 降低IGBT端到動力供電端的電感參數，削弱母線的尖峰電壓；

6. 吸收直流母線端的高脈沖電流；

7. 防止母線端電壓的過充和瞬時電壓對電路的影響等等

（二）直流支撐電容在復雜工況下的風險

電容器的早期失效無非是電壓擊穿、熱擊穿兩個最主要的因數導致！

我們首先探討導致電容器的熱擊穿噪聲（干擾）的來源：

（三）噪聲（干擾）的來源

噪聲干擾大致來自于以下3個方面：

1. 由電網中各種電氣設備產生的電磁干擾沿電源線傳播引起的。噪聲可分為兩類：共模干擾和差模干擾。共模干擾被定義為任何載流導體和參考地之間的不希望有的電位差，差模干擾被定義為任意兩個載流導體之間的不希望有的電位差。

2. 電源的輸入端一般采用整流橋和電容濾波型整流電路，畸變的脈動電流不僅含有基波分量，而且含有高次諧波分量。這些高次諧波分量會疊加在直流支撐電容器上，加劇電容器的發熱；

3. IGBT逆變橋上的工作頻率直接關系到電磁干擾的強度，隨著開關頻率的增加，諧波電壓和電流的切換速度加快，傳導干擾和輻射干擾也隨之增加。這些高次諧波會疊加在直流支撐電容器上，加劇電容器的發熱

（四）溫度對電容器的影響

一般情況下，電容器的標稱上會注明容量、耐壓值、允許工作的溫度、容量的±偏差。溫度對電容器的影響卻是非常重要的。

4、1.溫度與電容器的損耗

4、2.溫度與電容器的絕緣電阻

4、3.溫度與電容器的容量

復雜工況使用中，直流支撐電容器怎么樣更“安全"呢？

答案永遠是產品的品質。

（五）試驗的方法與目的

圖4 直流支撐電容器在SVG中應用

所以，電容器的復雜工況下摸底試驗，包括耐久性試驗、熱穩定性試驗、復雜工況下等電氣測試，成為生產工藝流程不可少的重要環節。

轉自 美生高電子公眾號 2022-07-07發表的《讓電容器應用更“安全"---直流支撐電容器耐久性測試解決方案》