針對低內部電感進行了優化的電解電容器可以幫助降低工業電源轉換應用的成本，同時提高效率
，性能和可靠性。

 

隨著在工業4.0和工業物聯網（IIoT）等deng新xin興xing趨qu勢shi的de推tui動dong下xia，製zhi造zao和he裝zhuang配pei過guo程cheng的de自zi動dong化hua繼ji續xu變bian得de越yue來lai越yue普pu遍bian，低di電dian感gan電dian解jie電dian容rong器qi可ke以yi幫bang助zhu在zai機ji器qi人ren和he其qi他ta工gong業ye領ling域yu實shi現xian成cheng本ben節jie省sheng和he性xing能neng提ti升sheng設she備bei。

 

聚ju丙bing烯xi薄bo膜mo電dian容rong器qi和he電dian解jie電dian容rong器qi都dou適shi合he於yu大da功gong率lv工gong業ye應ying用yong中zhong的de去qu耦ou工gong作zuo，例li如ru在zai開kai關guan電dian源yuan的de輸shu出chu處chu
，以yi及ji用yong於yu穩wen定ding變bian頻pin電dian動dong機ji驅qu動dong器qi和he固gu定ding頻pin率lv發fa電dian機ji的deDC鏈路。相對於其他電容器技術，電解電容器可在較小的外殼尺寸內以低成本提供高電容，在600 V應用中通常是首選。

 

每mei個ge實shi際ji電dian容rong器qi都dou有you一yi個ge相xiang關guan聯lian的de電dian感gan，當dang高gao頻pin紋wen波bo電dian流liu流liu經jing該gai器qi件jian時shi，該gai電dian感gan會hui引yin起qi電dian壓ya尖jian峰feng。設she計ji為wei具ju有you低di寄ji生sheng電dian感gan的de電dian容rong器qi可ke以yi減jian小xiao這zhe些xie電dian壓ya峰feng值zhi的de幅fu度du，從cong而er允yun許xu設she計ji人ren員yuan指zhi定ding較jiao低di電dian壓ya等deng級ji的de功gong率lv半ban導dao體ti。同tong樣yang，指zhi定ding低di電dian感gan器qi件jian可ke以yi減jian少shao所suo需xu的de電dian容rong器qi數shu量liang，從cong而er有you助zhu於yu降jiang低di總zong體ti成cheng本ben並bing減jian小xiao尺chi寸cun和he重zhong量liang。

 

電容器的寄生電感

 

理(li)想(xiang)電(dian)容(rong)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)所(suo)有(you)存(cun)儲(chu)的(de)能(neng)量(liang)立(li)即(ji)轉(zhuan)移(yi)到(dao)負(fu)載(zai)中(zhong)，而(er)理(li)想(xiang)電(dian)容(rong)器(qi)與(yu)實(shi)際(ji)電(dian)容(rong)器(qi)不(bu)同(tong)，實(shi)際(ji)電(dian)容(rong)器(qi)有(you)寄(ji)生(sheng)效(xiao)應(ying)，可(ke)以(yi)將(jiang)其(qi)建(jian)模(mo)為(wei)等(deng)效(xiao)電(dian)感(gan)和(he)與(yu)電(dian)容(rong)串(chuan)聯(lian)的(de)電(dian)阻(zu)（ESL和ESR）。zhezhongyouhaidiangandeyingxiangbaokuoganyingdianyajianfeng，gaijianfenghuisunhuailianjiedaodianludeminganzujian。ciwai
，zasandianganheshebeidianrongzhijiandexianghuzuoyonghuichanshengzaosheng，congerkenengsunhaidianludewendingxinghediannengzhiliang。

 

tongchang，dianganquxiangyuzuzhidianliudebianhua。yingxiangdedaxiaoqujueyupinlv。dianrongdiankangsuipinlvjiangdi，erdiangandiankangzengjia。zhelianggediankangzaidianrongqidezixiezhenpinlvchuxiangdengqiexiangfan，congerchanshengdixiaoxiaoguo，congershizongdiankangweiling，bingqiedianrongqidezukangjinyouESR引起：

 

該(gai)組(zu)件(jian)在(zai)此(ci)自(zi)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)以(yi)下(xia)充(chong)當(dang)電(dian)容(rong)器(qi)
，並(bing)且(qie)阻(zu)抗(kang)會(hui)隨(sui)著(zhe)頻(pin)率(lv)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)降(jiang)低(di)。隨(sui)著(zhe)頻(pin)率(lv)增(zeng)加(jia)，阻(zu)抗(kang)特(te)性(xing)開(kai)始(shi)偏(pian)離(li)並(bing)在(zai)自(zi)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)處(chu)達(da)到(dao)最(zui)小(xiao)值(zhi)。在(zai)此(ci)頻(pin)率(lv)以(yi)上(shang)，感(gan)應(ying)行(xing)為(wei)起(qi)主(zhu)導(dao)作(zuo)用(yong)
，阻(zu)抗(kang)增(zeng)加(jia)。降(jiang)低(di)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)ESL會提高自諧振頻率。

 

對低電感電容器的需求

 

可以從低電感電解電容器中受益的應用包括大容量電容，該電容通常會受到高頻開關的影響。此外，低ESL電容器對於直流鏈路應用（例如工業逆變器驅動器）而言是理想的，以最大程度地減少自發熱
，同時增強對功率器件的保護。標準電解直流鏈路電容器的ESL可以與其他連接，電纜和其他組件一起產生電壓尖峰，這些電壓尖峰需要在每個逆變器相臂上放置一個緩衝器。降低電容器的ESL可以將整體電感降低到消除每個逆變器相腳上的緩衝電路需求的程度。

 

內部電容器設計

 

大型螺旋式端子電解電容器的ESL主要內部組件是甲板端子，內部連接接線片和繞組，如圖1所示。可以通過優化內部布局以減少ESL。減少電容器電流產生的磁場
，這是通過減小纏繞元件與端子之間的距離並減小凸片之間的距離來實現的。圖1將標準電容器的內部布局與低電感模型進行了比較，顯示了重新設計的功能如何將電感降低多達40％。

優化的終端設計

 

如圖2所suo示shi，減jian小xiao端duan子zi之zhi間jian的de間jian距ju會hui引yin入ru電dian感gan消xiao除chu效xiao應ying。而er且qie
，端duan子zi的de高gao度du減jian小xiao以yi縮suo短duan總zong導dao體ti長chang度du。端duan子zi底di部bu的de較jiao大da表biao麵mian積ji允yun許xu內nei部bu連lian接jie接jie線xian片pian的de間jian距ju更geng小xiao，從cong而er最zui大da程cheng度du地di發fa揮hui消xiao除chu作zuo用yong。該gai設she計ji還hai利li用yong了le多duo個ge選xuan項xiang卡ka
，它ta們men都dou並bing聯lian連lian接jie。

 

圖2.降低高度，縮小端子和關聯的間距引用了對端蓋設計的更改。

 

低電感電容工作

 

降低整個電路的電感（電解電容是其中的一個因素）可以降低電源線上的電壓尖峰幅度（圖3）。youdoubianmaichongyinqidefengzhibeizuidachengdudijiangdi。jiangdidianyuanxianshangdefengzhidianyajuyoujigeyoudian，baokuoyunxushejirenyuanzhidingjiaodiedingdianyadegonglvbandaoti，congerjieshengchengbenbingtigaogonglvmidu。ciwai


，keyishiyonggengshaodedianrongqilaigoujiandianrongqizu，yishixianxiangtongdexingneng，congerjiangdichengben
，zhonglianghebianpinqidekongjianyaoqiu。

 

圖3.電壓瞬變示例。可以通過更好的電容器選擇（使用具有更好ESL特性的組件）來緩解這種情況

 

結論

 

降低功率電容器的ESL可以削減工業自動化
，機器人技術，電源管理和智能工廠設備中的材料清單。降低ESLhuitigaodianrongqidezixiezhenpinlv
，congeryunxuzaigenggaokaiguanpinlvdedianluzhongshiyong
，bingjiangdilefengzhidianyajianfeng
，congeryunxushiyongedinggonglvjiaodidegonglvbandaoti。tongguojiangdizaosheng
，jiaodideESL有助於改善開關電源的輸出端的電源質量。

 

低ESL電解電容器體現了設計創新，以減少互連的長度並利用電感消除的優勢。在較高電壓下
，ESL降低的百分比最大
，測得該電容器的ESL改善了40％。