Analisi delle caratteristiche della perdita dielettrica e la loro influenza sui condensatori del film tampone IGBT

1. Meccanismo di perdita dielettrica
Quando il condensatore del film Snubber IGBT si trova in un campo elettrico esterno, il materiale isolante (cioè il film dielettrico) al suo interno assorbe e disperde il segnale nel campo elettrico. Questo processo non solo provoca la perdita di energia del segnale, ma è anche accompagnato dalla conversione e dalla dissipazione dell'energia. Questa energia consumata per unità di tempo a causa del campo elettrico è chiamata potenza di perdita della perdita dielettrica o dielettrica in breve. La generazione di perdita dielettrica deriva principalmente dalle caratteristiche microstrutturali all'interno del materiale isolante e dal processo di polarizzazione sotto l'azione del campo elettrico.

Sotto l'azione del campo elettrico, i dipoli all'interno del materiale isolante saranno orientati e polarizzati. Tuttavia, poiché il movimento dei dipoli deve superare una certa resistenza, il processo di polarizzazione non viene completato istantaneamente, ma c'è un certo effetto di isteresi. Questo effetto isteresi provoca la perdita di energia del campo elettrico nel processo di conversione in energia termica, vale a dire perdita dielettrica.

2. L'influenza della perdita dielettrica sulla prestazione del condensatore
La perdita dielettrica ha molti effetti sulle prestazioni di Condensatori per film Snubber IGBT . Innanzitutto, la perdita dielettrica fa riscaldare il condensatore durante il funzionamento e aumentare la temperatura interna. Se la temperatura continua ad aumentare, non solo ridurrà le prestazioni di isolamento del condensatore, ma può anche causare l'invecchiamento termico del materiale dielettrico, accorciando così la durata del condensatore.

In secondo luogo, la perdita dielettrica aumenterà la resistenza delle serie equivalenti (ESR) del condensatore e ridurrà il tasso di utilizzo effettivo del suo valore di capacità. Ciò causerà il deterioramento delle prestazioni del condensatore nell'ambito delle applicazioni ad alta frequenza, influenzando la velocità di commutazione e l'efficienza dell'IGBT. Allo stesso tempo, l'aumento dell'ESR può anche causare risonanza nel circuito e interferire con il normale funzionamento del circuito.

Inoltre, un'eccessiva perdita dielettrica può anche causare guasti alla rottura dei condensatori. Quando la perdita dielettrica fa sì che la temperatura interna del condensatore sia troppo elevata, le prestazioni di isolamento del materiale isolante diminuiranno bruscamente. In questo momento, se la tensione trasportata dal condensatore supera il suo valore di tensione nominale, può causare un guasto alla rottura, con conseguente danno al condensatore e persino causare un guasto a corto circuito del sistema di circuito.

3. Misure per ridurre la perdita dielettrica
Al fine di ridurre la perdita dielettrica del condensatore del film Snubber IGBT e migliorare la sua stabilità delle prestazioni, è possibile adottare le seguenti misure:

Selezionare Materiali dielettrici a bassa perdita: selezione di materiali isolanti con caratteristiche a bassa perdita poiché lo strato dielettrico del condensatore può ridurre efficacemente la perdita dielettrica.
Ottimizza la struttura del condensatore: ottimizzando la progettazione strutturale del condensatore, come aumentare lo spessore dello strato dielettrico e migliorare l'interfaccia di contatto tra l'elettrodo e il dielettrico, la perdita dielettrica può essere ridotta e la stabilità del condensatore può essere migliorata.
Controllare l'ambiente di lavoro: mantenere la stabilità dell'ambiente di lavoro del condensatore ed evitare l'influenza di fattori avversi come una temperatura eccessiva e un'umidità eccessiva può aiutare a ridurre la perdita dielettrica ed estendere la durata del condensatore.
Ispezione e manutenzione regolare: ispezione regolare e manutenzione del condensatore per rilevare prontamente e gestire potenziali pericoli di guasto possono garantire il funzionamento stabile a lungo termine del condensatore.