電解電容在SVG產(chǎn)品中應(yīng)用實例及計算實例講解

電解電容分為無極性和有極性兩種，無極性電解電容器采用雙氧化膜結(jié)構(gòu)，類似于兩只有極性電解電容器將兩個負極相連接后構(gòu)成；有極性電解電容器通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源濾波，退耦、信號耦合及時間常數(shù)設(shè)定、隔直流等作用。

電容的分類劃分及作用功能

1. 鋁電解電容 — 用于需要大容量、小體積的場合，如變換器的輸入、輸出

2. 鉭電容 — 用于需要中等電容量的場合，如變換器的輸入、輸出

3. 陶瓷電容 — 用于定時與信號電路

4. 多層陶瓷電容 — 用于低ESR的場合(如變換器輸入輸出端與電解電容并聯(lián))

5. 塑料薄膜電容 — 用于高dv/dt的場合，如準諧振變換器          

電解電容生產(chǎn)加工工藝流程及各自優(yōu)劣勢

電解電容實際是由正極（鋁箔）、電介質(zhì)（AL2O3)、負極（電解液）組合成的電容器。現(xiàn)有市面上絕大多數(shù)電解電容工藝采用的是正極鋁箔通過腐蝕化成等工藝實現(xiàn)，由于是通過化學電解液腐蝕工藝生產(chǎn)，對于環(huán)境存在一定的污染風險，工藝流程可參考如下圖片:    

另一種是積層箔技術(shù)，積層箔是國內(nèi)電容廠家東陽光（600673）全球率先公布的電極箔的新一代產(chǎn)品，采取全新粉末燒結(jié)工藝，該技術(shù)較傳統(tǒng)腐蝕工藝電極箔具備以下三大優(yōu)勢：

1. 比容提高40%以上，極大提升電容器性能；

2. 應(yīng)用積層箔的鋁電解電容器體積小，規(guī)格多樣，適用領(lǐng)域廣；

3. 生產(chǎn)過程環(huán)保，無需酸堿反應(yīng)和廢液排放。

電解電容在SVG產(chǎn)品中的實際應(yīng)用實例及計算實例

無功補償SVG是一種典型的電力電子設(shè)備，由三個基本功能模塊組成：檢測模塊、控制運算模塊和補償輸出模塊。

無功補償SVG的工作原理是通過外部CT檢測系統(tǒng)的電流信息，然后通過控制核心分析當前電流信息，如PF、S、Q等；然后由控制器給出補償驅(qū)動信號，然后由電源電子逆變電路組成的逆變電路發(fā)出補償電流。SVG 應(yīng)用Block如下圖。

如上圖所示，圖中C1 & C2為此次我們主要涉及到的電容器件產(chǎn)品的實際應(yīng)用位置。電源電壓質(zhì)量對SVG的影響是深遠的。三相電壓不平衡和電壓諧波會引起直流電壓的波動，進而影響SVG的性能；電源電壓暫降、短時中斷等則會導致SVG嚴重過流等。僅就直流電壓波動而言，電源電壓三相不平衡的影響最大。C1 & C2在電路中的功能主要是作為儲能、濾波的功能。實際在參數(shù)選取中可按照以下公式來做計算評估。

電源電壓負序分量引起的直流電壓波動值：

為允許直流電壓的最大波動率，則電容容量應(yīng)滿足：   

設(shè)計實例：采用電源電壓為380V為交流輸入，電源電壓三相不平衡度可達2%，直流電壓給定750V，串聯(lián)電感420uH，PWM最大調(diào)制深度為0.98，要求直流電壓波動率小于5%，則電容容量應(yīng)滿足以下公式：

實際項目設(shè)計時選用450V/820μF焊接式電容，采用該容值電容經(jīng)2串4并實現(xiàn)電容量為1640μF。

電解電容同時在儲能PCS/DCDC等應(yīng)用電路中也會有大量的應(yīng)用，大多數(shù)都是通過串并聯(lián)的方式實現(xiàn)能量存儲以及紋波濾波的功能。