フィルムコンデンサ製品の利点
初期のDCサポートフィルムコンデンサはすべて電解コンデンサを使用していました。フィルムコンデンサ技術の発展、特にベースフィルム技術の発展とメタライゼーションセグメンテーション技術の出現により、フィルムコンデンサの体積がますます小さくなるだけでなく、製品の耐電圧レベルもかなりのレベルに維持されています。現在、ますます多くの企業がDCサポートコンデンサとして高温ポリプロピレンフィルムコンデンサを使用しています。典型的な例は、トヨタのRIUSモデルの改良です。国産車メーカーの代表的なものはBYD F3DMとE6で、どちらもDCサポートコンデンサとしてフィルムコンデンサを使用しています。初代トヨタプリウスに使用されていたフィルタコンデンサは電解コンデンサでした。第2世代から、フィルムフィルタコンデンサDC-LINKコンデンサが代わりに使用されています。
A. 優れた製品安全性と強力な過電圧耐性
フィルムコンデンサは自己修復特性を有し、1EC61071規格に準拠して設計されているため、サージ電圧耐性は定格電圧の1.5倍以上です。さらに、分割フィルム技術を採用しているため、理論上は短絡破壊を起こさず、このタイプのコンデンサの安全性が大幅に向上します。典型的な故障モードはオープンサーキットです。特定の用途では、コンデンサのピーク電圧耐性もコンデンサを評価する重要な指標となります。実際、電解コンデンサの場合、許容される最大サージ電圧は公称電圧の1.2倍であるため、ユーザーは公称電圧ではなくピーク電圧を考慮する必要があります。
B. 温度特性が良好で、製品温度範囲は-40℃～105℃と広い。
DCサポートフィルムコンデンサに使用されている高温ポリプロピレンフィルムは、ポリエステルフィルムや電解コンデンサにはない温度安定性を備えています。ポリプロピレンフィルムコンデンサは温度が上昇するにつれて全体的に容量が低下しますが、その低下率は約300PPM/℃と非常に小さいです。一方、ポリエステルフィルムは高温域でも低温域でも容量変化が大きく、+200～+600PPM/℃です。
C. 安定した周波数特性、製品の良好な高周波特性
現在、ほとんどのコントローラのスイッチング周波数は約10KHzであり、製品には優れた高周波性能が求められます。電解コンデンサやポリエステルフィルムコンデンサの場合、この要件は問題となります。
D. 極性がなく、逆電圧に耐えられる
フィルムコンデンサの電極は、薄膜上に堆積されたナノスケールの金属です。製品には極性がないため、ユーザーにとって非常に便利で、正極と負極を意識する必要がありません。電解コンデンサの場合、1.5倍のUnを超える逆電圧が印加されると、コンデンサ内部で化学反応を引き起こします。この電圧が長時間続くと、コンデンサが爆発したり、コンデンサ内部の圧力が解放されて電解液が流出したりします。
E. 定格電圧が高く、直列抵抗やバランス抵抗は不要
ハイブリッド車や燃料電池車は、出力電力を高めるため、バス電圧が上昇する傾向にあります。市場でモーターに供給される典型的なバッテリー電圧は、280V、330V、480Vです。これらに適合するコンデンサはメーカーによって異なりますが、一般的には450V、600V、800Vで、容量は0.32mFから2mFの範囲です。電解コンデンサの定格電圧は500V以下であるため、バス電圧が500Vを超える場合、システムは電解コンデンサを直列に接続することによってのみコンデンサバンクの耐電圧レベルを向上させることができます。このように、コンデンサバンクの体積とコストが増加するだけでなく、回路内のインダクタンスとESRも増加します。
F. 低ESR、強いリップル電流耐性
フィルムコンデンサは200mA/μF以上、電解コンデンサは20mA/μFのリップル電流容量を備えています。これにより、システムに必要なコンデンサ容量を大幅に削減できます。
G. 低ESL
インバータの低インダクタンス設計には、主要部品であるDCリンクコンデンサのインダクタンスが極めて低いことが求められます。高性能DCリンクDCフィルタフィルムコンデンサは、バスバーをコンデンサモジュールに統合することで自己インダクタンス（<30nH）を最小限に抑え、必要なスイッチング周波数における発振効果を大幅に低減します。そのため、DCリンクコンデンサに並列接続される吸収コンデンサは省略され、コンデンサ電極がIGBTに直接接続されることがよくあります。
H. 強力なサージ電流耐性
瞬間的な大電流にも耐えられます。波形カット技術とコンデンサコーティング厚膜化技術により、製品のサージ電流、温度、機械的衝撃耐性が向上します。
J. 長寿命
フィルムの非老化特性により、フィルムコンデンサの寿命は非常に長く、特に定格電圧および定格動作温度では、耐用年数は 15,000 ～ 20,000 時間を超えます。平均時速 30 km の場合、耐用年数は 450,000 km に達し、コンデンサの寿命は自動車の走行距離に十分対応できます。
高性能DC-LINKフィルムコンデンサは、新しい製造プロセスとメタライズドフィルム技術を採用したコンデンサです。従来のフィルムコンデンサのエネルギー密度を高め、コンデンサのサイズも小型化しています。また、コンデンサコアとバスバーを一体化することで、お客様の柔軟なサイズ要件に対応し、インバータモジュール全体のコンパクト化を実現するだけでなく、アプリケーション回路における浮遊インダクタンスを大幅に低減し、回路性能の安定性を高めています。電気自動車の回路設計には、高電圧、高実効電流、過電圧、逆電圧、高ピーク電流、長寿命といった要件があります。フィルムコンデンサは、電気自動車のDCサポートコンデンサとして間違いなく最適な選択肢です。
CREは、電気自動車およびハイブリッド電気自動車向けの専門的なコンデンサソリューションを提供しています。当社のDKMJ-APシリーズとDMJ-PCシリーズは、EVおよびHEVモーターコントローラーにおいて重要なDCリンクフィルタリング機能を提供します。小型でありながら大きなエネルギー容量とワイドバンドギャップ（WGB）を備え、お客様の生産基準を満たします。
ファイルをダウンロード
