Analiza charakterystyk straty dielektrycznej i ich wpływ na kondensatory folii buforowych IGBT

1. Mechanizm utraty dielektrycznej
Gdy kondensator folii Snubber IGBT znajduje się w zewnętrznym polu elektrycznym, materiał izolacyjny (tj. Dielektryk filmu) wchodzi w niego i rozprasza sygnał w polu elektrycznym. Proces ten nie tylko powoduje utratę energii sygnałowej, ale towarzyszy jej także konwersja energii i rozpraszanie. Ta energia zużywana na jednostkę z powodu pola elektrycznego nazywa się moc strat dielektryki lub stratę dielektryczną. Generowanie straty dielektrycznej wynika głównie z charakterystyki mikrostrukturalnej wewnątrz materiału izolacyjnego i procesu polaryzacji pod działaniem pola elektrycznego.

Zgodnie z działaniem pola elektrycznego dipole wewnątrz materiału izolacyjnego będą zorientowane i spolaryzowane. Ponieważ jednak ruch dipoli musi przezwyciężyć pewien opór, proces polaryzacji nie jest zakończony natychmiast, ale istnieje pewien efekt histerezy. Ten efekt histerezy powoduje utratę energii pola elektrycznego w procesie konwersji na energię cieplną, tj. Utratę dielektryczną.

2. Wpływ straty dielektrycznej na wydajność kondensatora
Utrata dielektryczna ma wiele wpływów na wydajność Kondensatory igbt snubber folia . Po pierwsze, strata dielektryczna powoduje, że kondensator ogrzewa się podczas pracy i zwiększa jego temperaturę wewnętrzną. Jeśli temperatura będzie nadal rosła, nie tylko zmniejszy wydajność izolacji kondensatora, ale może również powodować starzenie się termiczne materiału dielektrycznego, skracając w ten sposób żywotność kondensatora.

Po drugie, strata dielektryczna zwiększy równoważną oporność szeregową (ESR) kondensatora i zmniejszy efektywną szybkość wykorzystania jego wartości pojemności. Spowoduje to pogorszenie wydajności kondensatora w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości, wpływając na szybkość przełączania i wydajność IGBT. Jednocześnie zwiększony ESR może również powodować rezonans w obwodzie i zakłócać normalne działanie obwodu.

Ponadto nadmierna utrata dielektryczna może również powodować awarię rozpadu kondensatora. Gdy strata dielektryczna powoduje, że temperatura wewnętrzna kondensatora jest zbyt wysoka, wydajność izolacji materiału izolacyjnego gwałtownie spadnie. W tym czasie, jeśli napięcie ponoszone przez kondensator przekracza jego znamionową wartość napięcia, może powodować awarię rozpadu, powodując uszkodzenie kondensatora, a nawet powodować awarię układu obwodu.

3. Miejsce zmniejszające stratę dielektryczną
Aby zmniejszyć utratę dielektryczną kondensatora folii IGBT i poprawić jego stabilność wydajności, można podjąć następujące środki:

Wybierz materiały dielektryczne o niskiej zawartości straty: Wybór materiałów izolacyjnych o charakterystyce niskiej straty, ponieważ warstwa dielektryczna kondensatora może skutecznie zmniejszyć stratę dielektryczną.
Optymalizuj strukturę kondensatora: Optymalizując konstrukcję konstrukcyjną kondensatora, takie jak zwiększenie grubości warstwy dielektrycznej i poprawa interfejsu styku między elektrodą a dielektryką, utratę dielektryczną można zmniejszyć i stabilność kondensatora można poprawić.
Kontroluj środowisko pracy: Utrzymanie stabilności środowiska pracy kondensatora i unikanie wpływu czynników niepożądanych, takich jak nadmierna temperatura i nadmierna wilgotność, może pomóc zmniejszyć utratę dielektryczną i przedłużyć żywotność serwisu kondensatora.
Regularna kontrola i konserwacja: Regularna kontrola i konserwacja kondensatora do niezwłocznego wykrycia i radzenia sobie z potencjalnymi zagrożeniami o błędach może zapewnić długoterminowe stabilne działanie kondensatora.