直流鏈路電容器通常用于電源轉(zhuǎn)換器,作為輸入源與具有不同瞬時功率、電壓和頻率的輸出負載之間的中間緩沖器。在電動汽車 (EV) 應(yīng)用中,直流鏈路電容器有助于抵消逆變器、電機控制器和電池系統(tǒng)中的電感影響。它們還可用作濾波器,保護 EV 子系統(tǒng)免受電壓尖峰、浪涌和電磁干擾 (EMI) 的影響。
圖 1. 電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中直流鏈路電容器的常見用途
請看圖 2 中的車載充電器 (OBC),它負責為牽引電池充電。OBC 內(nèi)部包含:
AC/DC 轉(zhuǎn)換器,使用整流和功率因數(shù)校正 (PFC) 將電網(wǎng)中的交流電 (AC) 轉(zhuǎn)換為直流電 (DC)
用于能量緩沖的中間直流鏈路電路
下一階段的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可調(diào)節(jié)產(chǎn)生的直流電壓,為電池提供正確的直流水平。
圖 2. OBC 的 AC/DC 級簡化框圖
直流鏈路電容器 Cbulk位于 整流器和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器之間。電容器的期望特性包括:
高直流電壓額定值:300V 至 500V
非常大的電容:200μF 至 1500μF
工作溫度范圍:-40 ℃至+ 250 ℃
低等效串聯(lián)電阻 (ESR):< 1.5m Ω
高均方根 (RMS) 電流容量
高機械強度
為了滿足大電容值,需要多個電容器或電容器陣列。我們建議在此類應(yīng)用中使用GCM系列片狀多層陶瓷電容器(http://hon123.cn/qichejitiepiandianrong/28-118.html),容量0.10pF - 330μF 。直流鏈路電容器還必須能夠處理兩倍的線路頻率。因此,常見的電路布置包括與其他電容器技術(shù)并聯(lián)連接的多層陶瓷電容器 (MLCC) 以實現(xiàn)此目的。
另一個使用直流鏈路電容器的電動汽車子系統(tǒng)是電機驅(qū)動電路中的逆變器(如圖 3 所示)。逆變器將電池中的直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電,以在加速期間驅(qū)動牽引電機,然后在制動期間將交流電轉(zhuǎn)換回直流電。它還檢測電機的速度和位置并驅(qū)動絕緣柵雙極晶體管 (IGBT) 功率級。
圖 3. 電機驅(qū)動電路中逆變器的簡化框圖
鑒于電動汽車應(yīng)用中轉(zhuǎn)換器和逆變器的數(shù)量眾多,選擇合適的高壓、高電容直流鏈路電容器對于整個系統(tǒng)的成功至關(guān)重要。如需更多信息,請聯(lián)系深圳容樂電子,我們一起討論您的具體用例。