اس ہفتے ہم DC-link capacitors میں electrolytic capacitors کے بجائے فلم capacitors کے استعمال کا تجزیہ کرنے جا رہے ہیں۔اس مضمون کو دو حصوں میں تقسیم کیا جائے گا۔

نئی توانائی کی صنعت کی ترقی کے ساتھ، متغیر موجودہ ٹیکنالوجی عام طور پر اس کے مطابق استعمال کی جاتی ہے، اور DC-Link capacitors انتخاب کے لیے کلیدی آلات میں سے ایک کے طور پر خاص طور پر اہم ہیں۔DC فلٹرز میں DC-Link capacitors کو عام طور پر بڑی صلاحیت، ہائی کرنٹ پروسیسنگ اور ہائی وولٹیج وغیرہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ فلم capacitors اور electrolytic capacitors کی خصوصیات کا موازنہ کرکے اور متعلقہ ایپلی کیشنز کا تجزیہ کرتے ہوئے، یہ مقالہ یہ نتیجہ اخذ کرتا ہے کہ سرکٹ ڈیزائنز میں اعلی آپریٹنگ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہائی ریپل کرنٹ (Irms)، اوور وولٹیج کی ضروریات، وولٹیج ریورسل، ہائی انرش کرنٹ (dV/dt) اور لمبی زندگی۔دھاتی بخارات جمع کرنے والی ٹیکنالوجی اور فلم کیپیسیٹر ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، فلم کیپسیٹرز مستقبل میں کارکردگی اور قیمت کے لحاظ سے الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کو تبدیل کرنے کے لیے ڈیزائنر کے لیے ایک رجحان بن جائیں گے۔

مختلف ممالک میں توانائی سے متعلق نئی پالیسیوں اور نئی توانائی کی صنعت کی ترقی کے ساتھ اس شعبے میں متعلقہ صنعتوں کی ترقی نے نئے مواقع پیدا کیے ہیں۔اور capacitors، ایک ضروری upstream سے متعلقہ مصنوعات کی صنعت کے طور پر، نے بھی ترقی کے نئے مواقع حاصل کیے ہیں۔نئی انرجی اور نئی انرجی گاڑیوں میں، کیپسیٹرز انرجی کنٹرول، پاور مینجمنٹ، پاور انورٹر اور DC-AC کنورژن سسٹم میں کلیدی اجزاء ہیں جو کنورٹر کی زندگی کا تعین کرتے ہیں۔تاہم، انورٹر میں، DC پاور کو ان پٹ پاور سورس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جو DC بس کے ذریعے انورٹر سے منسلک ہوتا ہے، جسے DC-Link یا DC سپورٹ کہا جاتا ہے۔چونکہ انورٹر DC-Link سے اعلی RMS اور چوٹی پلس کرنٹ حاصل کرتا ہے، یہ DC-Link پر ہائی پلس وولٹیج پیدا کرتا ہے، جس سے انورٹر کو برداشت کرنا مشکل ہو جاتا ہے۔لہذا، DC-Link capacitor کو DC-Link سے ہائی پلس کرنٹ کو جذب کرنے اور انورٹر کے ہائی پلس وولٹیج کے اتار چڑھاؤ کو روکنے کے لیے قابل قبول حد کے اندر ہونا ضروری ہے۔دوسری طرف، یہ انورٹرز کو DC-Link پر وولٹیج اوور شوٹ اور عارضی اوور وولٹیج سے متاثر ہونے سے بھی روکتا ہے۔

نئی توانائی میں DC-Link capacitors کے استعمال کا اسکیمیٹک خاکہ (بشمول ونڈ پاور جنریشن اور فوٹو وولٹک پاور جنریشن) اور نئی انرجی وہیکل موٹر ڈرائیو سسٹمز کو شکل 1 اور 2 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 1 ونڈ پاور کنورٹر سرکٹ ٹوپولوجی کو ظاہر کرتا ہے، جہاں C1 DC-Link ہے (عام طور پر ماڈیول میں مربوط)، C2 IGBT جذب ہے، C3 LC فلٹرنگ (نیٹ سائیڈ) ہے، اور C4 روٹر سائیڈ DV/DT فلٹرنگ ہے۔شکل 2 PV پاور کنورٹر سرکٹ ٹیکنالوجی کو دکھاتا ہے، جہاں C1 DC فلٹرنگ ہے، C2 EMI فلٹرنگ ہے، C4 DC-Link ہے، C6 LC فلٹرنگ (گرڈ سائیڈ) ہے، C3 DC فلٹرنگ ہے، اور C5 IPM/IGBT جذب ہے۔تصویر 3 نئے انرجی گاڑیوں کے نظام میں مرکزی موٹر ڈرائیو سسٹم کو دکھاتا ہے، جہاں C3 DC-Link ہے اور C4 IGBT جذب کرنے والا کپیسیٹر ہے۔

مذکورہ بالا نئی انرجی ایپلی کیشنز میں، DC-Link capacitors، ایک کلیدی ڈیوائس کے طور پر، ہوا سے بجلی پیدا کرنے کے نظام، فوٹو وولٹک پاور جنریشن سسٹمز اور نئی انرجی گاڑیوں کے نظام میں اعلیٰ بھروسے اور طویل زندگی کے لیے درکار ہیں، اس لیے ان کا انتخاب خاص طور پر اہم ہے۔ذیل میں فلم کیپسیٹرز اور الیکٹرولائٹک کیپسیٹرز کی خصوصیات اور DC-Link capacitor ایپلی کیشن میں ان کے تجزیہ کا موازنہ کیا گیا ہے۔

1. خصوصیت کا موازنہ

1.1 فلم کیپیسیٹرز

فلم میٹالائزیشن ٹیکنالوجی کا اصول سب سے پہلے متعارف کرایا گیا ہے: پتلی فلم میڈیا کی سطح پر دھات کی کافی پتلی پرت کو بخارات بنایا جاتا ہے۔درمیانے درجے میں خرابی کی موجودگی میں، پرت بخارات بننے کے قابل ہوتی ہے اور اس طرح حفاظت کے لیے عیب دار جگہ کو الگ کر دیتی ہے، ایک ایسا رجحان جسے خود شفا یابی کہا جاتا ہے۔

شکل 4 میٹالائزیشن کوٹنگ کے اصول کو ظاہر کرتی ہے، جہاں بخارات سے پہلے پتلی فلم میڈیا کو پریٹریٹ کیا جاتا ہے (بصورت دیگر کورونا) تاکہ دھاتی مالیکیول اس پر قائم رہ سکیں۔دھات ویکیوم کے نیچے اعلی درجہ حرارت پر تحلیل ہو کر بخارات بن جاتی ہے (ایلومینیم کے لیے 1400 ℃ سے 1600 ℃ اور زنک کے لیے 400 ℃ سے 600 ℃)، اور دھاتی بخارات فلم کی سطح پر گاڑھا ہو جاتا ہے جب یہ ٹھنڈی فلم (فلم کولنگ ٹمپریچر) سے ملتا ہے۔ -25 ℃ سے -35 ℃)، اس طرح دھات کی کوٹنگ بنتی ہے۔میٹالائزیشن ٹیکنالوجی کی ترقی نے فی یونٹ موٹائی فلم ڈائی الیکٹرک کی ڈائی الیکٹرک طاقت کو بہتر بنایا ہے، اور ڈرائی ٹکنالوجی کے پلس یا ڈسچارج ایپلی کیشن کے لیے کپیسیٹر کا ڈیزائن 500V/µm تک پہنچ سکتا ہے، اور DC فلٹر ایپلی کیشن کے لیے capacitor کا ڈیزائن 250V تک پہنچ سکتا ہے۔ /µmDC-Link capacitor مؤخر الذکر سے تعلق رکھتا ہے، اور IEC61071 کے مطابق پاور الیکٹرانکس ایپلی کیشن کیپسیٹر زیادہ شدید وولٹیج کے جھٹکے کو برداشت کر سکتا ہے، اور ریٹیڈ وولٹیج سے 2 گنا تک پہنچ سکتا ہے۔

لہذا، صارف کو صرف اپنے ڈیزائن کے لیے درکار ریٹیڈ آپریٹنگ وولٹیج پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔میٹالائزڈ فلم کیپسیٹرز کا ESR کم ہوتا ہے، جو انہیں بڑی لہروں کے دھاروں کو برداشت کرنے کی اجازت دیتا ہے۔نچلا ای ایس ایل انورٹرز کی کم انڈکٹینس ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرتا ہے اور فریکوئنسیوں کو سوئچ کرنے پر دوغلی اثر کو کم کرتا ہے۔

فلم ڈائی الیکٹرک کا معیار، میٹالائزیشن کوٹنگ کا معیار، کپیسیٹر کا ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ کا عمل میٹالائزڈ کیپسیٹرز کی خود شفا یابی کی خصوصیات کا تعین کرتا ہے۔DC-Link capacitors کے لیے استعمال ہونے والی فلم ڈائی الیکٹرک بنیادی طور پر OPP فلم ہے۔

باب 1.2 کا مواد اگلے ہفتے کے مضمون میں شائع کیا جائے گا۔