การวิเคราะห์ลักษณะการสูญเสียอิเล็กทริกและอิทธิพลของพวกเขาที่มีต่อตัวเก็บประจุฟิล์มบัฟเฟอร์ IGBT

1. กลไกการสูญเสียอิเล็กทริก
เมื่อตัวเก็บประจุฟิล์ม Snubber IGBT อยู่ในสนามไฟฟ้าภายนอกวัสดุฉนวน (เช่นฟิล์มอิเล็กทริก) อยู่ข้างในมันจะดูดซับและทำให้สัญญาณในสนามไฟฟ้า กระบวนการนี้ไม่เพียง แต่ทำให้สูญเสียพลังงานสัญญาณ แต่ยังมาพร้อมกับการแปลงพลังงานและการกระจาย พลังงานนี้ใช้เวลาต่อหน่วยเนื่องจากสนามไฟฟ้าเรียกว่ากำลังสูญเสียของอิเล็กทริกหรือการสูญเสียอิเล็กทริกในระยะสั้น การสร้างการสูญเสียอิเล็กทริกส่วนใหญ่เกิดจากลักษณะจุลภาคภายในวัสดุฉนวนและกระบวนการโพลาไรเซชันภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า

ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้าไดโพลภายในวัสดุฉนวนจะถูกนำไปใช้และโพลาไรซ์ อย่างไรก็ตามเนื่องจากการเคลื่อนไหวของไดโพลจำเป็นต้องเอาชนะความต้านทานบางอย่างกระบวนการโพลาไรเซชันจึงไม่เสร็จสมบูรณ์ในทันที แต่มีผลกระทบของ hysteresis ผลกระทบของฮิสเทรีซิสนี้ทำให้พลังงานของสนามไฟฟ้าหายไปในกระบวนการแปลงเป็นพลังงานความร้อนเช่นการสูญเสียอิเล็กทริก

2. อิทธิพลของการสูญเสียอิเล็กทริกต่อประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุ
การสูญเสียอิเล็กทริกมีผลกระทบมากมายต่อประสิทธิภาพของ ตัวเก็บประจุฟิล์ม IGBT Snubber - ประการแรกการสูญเสียอิเล็กทริกทำให้ตัวเก็บประจุร้อนขึ้นในระหว่างการทำงานและเพิ่มอุณหภูมิภายใน หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องมันจะไม่เพียง แต่ลดประสิทธิภาพของฉนวนกันความร้อนของตัวเก็บประจุ แต่ยังอาจทำให้เกิดความร้อนของวัสดุอิเล็กทริกซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุลดลง

ประการที่สองการสูญเสียอิเล็กทริกจะเพิ่มความต้านทานชุดเทียบเท่า (ESR) ของตัวเก็บประจุและลดอัตราการใช้งานที่มีประสิทธิภาพของค่าความจุ สิ่งนี้จะทำให้ประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุเสื่อมสภาพภายใต้แอปพลิเคชันความถี่สูงซึ่งมีผลต่อความเร็วในการสลับและประสิทธิภาพของ IGBT ในเวลาเดียวกัน ESR ที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดเสียงสะท้อนในวงจรและรบกวนการทำงานปกติของวงจร

นอกจากนี้การสูญเสียอิเล็กทริกที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความล้มเหลวในการสลายตัวของตัวเก็บประจุ เมื่อการสูญเสียอิเล็กทริกทำให้อุณหภูมิภายในของตัวเก็บประจุสูงเกินไปประสิทธิภาพของฉนวนของวัสดุฉนวนจะลดลงอย่างรวดเร็ว ในเวลานี้หากแรงดันไฟฟ้าที่เก็บของตัวเก็บประจุเกินกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับมันอาจทำให้เกิดความล้มเหลวในการสลายส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อตัวเก็บประจุและทำให้เกิดความล้มเหลวของระบบวงจรการลัดวงจร

3. มาตรการเพื่อลดการสูญเสียอิเล็กทริก
เพื่อลดการสูญเสียอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุฟิล์ม Snubber IGBT และปรับปรุงความมั่นคงของประสิทธิภาพการทำงานสามารถใช้มาตรการต่อไปนี้:

เลือกวัสดุอิเล็กทริกที่สูญเสียไปต่ำ: การเลือกวัสดุฉนวนที่มีลักษณะการสูญเสียต่ำเนื่องจากชั้นอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุสามารถลดการสูญเสียอิเล็กทริกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปรับโครงสร้างตัวเก็บประจุให้เหมาะสม: โดยการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้างของตัวเก็บประจุเช่นการเพิ่มความหนาของชั้นอิเล็กทริกและปรับปรุงส่วนต่อประสานการสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กทริกการสูญเสียอิเล็กทริกสามารถลดลงและความเสถียรของตัวเก็บประจุสามารถปรับปรุงได้
ควบคุมสภาพแวดล้อมการทำงาน: การรักษาเสถียรภาพของสภาพแวดล้อมการทำงานของตัวเก็บประจุและหลีกเลี่ยงอิทธิพลของปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์เช่นอุณหภูมิที่มากเกินไปและความชื้นที่มากเกินไปสามารถช่วยลดการสูญเสียอิเล็กทริกและยืดอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุ
การตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ: การตรวจสอบและบำรุงรักษาตัวเก็บประจุเป็นประจำเพื่อตรวจจับและจัดการกับอันตรายจากความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้ทันทีสามารถมั่นใจได้ว่าการทำงานที่มั่นคงในระยะยาวของตัวเก็บประจุ