逆變電源系統中直流支撐電容器的應用及分析

鑒于內部引線對雜散電感的影響，我們利用公式(6)估算導線電感量，通過對導線截面以及長度的調整，以達到在滿足產品過電流良好以及成本等綜合因素條件下，使得產品本身雜散電感盡量小，以達到減小電感部分熱損耗的目的。

其次，我們通過對產品芯子連接結構進行調整，使得產品各個芯子單元之間達到比價均勻的電流分布。圖6所示是我們調整之后的連接結構：

圖 6

由圖6可知，同樣的器件，但是連接不同，其等效電路圖也不一樣。其條件同原有方案一樣，但其等效感抗不一樣。有等效電路圖可知，XL1=XL2=XL3=2πfL，而Esr和Esc三者數值相等，因此流經每個電容的電流I=U/R=40A。這樣能使電流均勻地分布到每個電容上。這樣，就解決了電流分布不均而使電容部分電容發熱嚴重的問題。

再次，我們通過對產品內部芯子端面連接方式進行改善：改變以往以整片銅排直接連接的方式，通過對銅排進行尺寸調整并且進行適當的裁剪，可以使得銅排本身雜散電感分布更加合理，并且同時減弱渦流對端面連接的影響，減少發熱。

最后，由于無磁不銹鋼仍然帶有一定的磁性，中高頻條件下容易產生額外加熱，因此，我們將外殼材料更改為鋁材，大大消除了外殼本身加熱對產品整體溫升的影響。

改進后，產品的溫升效果如表2所示(測試點同表1)：

表2 MKP-LG6000μF產品—改進后，過電流試驗數據摘錄

備注：溫度點7未測量到，測試電流及頻率與表1相同

從表2數據分析，5號、6號、8號點可見，產品外殼表面各點溫度分布比較均勻，溫差不超過3℃。并且從表1與表2各相應點數據進行分析，可見改進后的產品溫升較改進前低，尤其是上端環氧表面，最高處低18.1℃。改進效果十分明顯。

4、結語

此種方案不但解決了電流在電容器芯子組上的分布不均等問題，而且降低了設備的損耗功率，從而提高了機器的使用壽命。

隨著工業發展的需要與順應環保節能的主題，逆變電源使用越來越廣泛，因此對其的技術要求更為嚴格。而對其核心部分---DC-Link電容器的質量要求也隨之提高，我們通過充分考慮電容器內部芯子排布、引線分布電感以及磁性材料加熱的影響，選用更優化的接線方式和設計方案，使DC-Link電容器能夠滿足技術不斷發展的需求，反過來促進技術的進步。