Dielektristen häviöominaisuuksien analyysi ja niiden vaikutus IGBT -puskurikalvojen kondensaattoreihin

1. Dielektrisen menetyksen mekanismi
Kun IGBT -snubber -kalvokondensaattori on ulkoisella sähkökentällä, sen sisäpuolella oleva eristysmateriaali (ts. Kalvo dielektrinen) absorboi ja hajottaa signaalin sähkökenttään. Tämä prosessi ei vain aiheuta signaalin energian menetystä, vaan siihen liittyy myös energian muuntaminen ja hajoaminen. Tätä sähkökentästä kulutettua yksikköä kohti kulutettua energiaa kutsutaan dielektrisen tai dielektrisen häviön häviötehoksi. Dielektrisen häviön syntyminen johtuu pääasiassa eristysmateriaalin ja polarisaatioprosessin sisällä olevista mikrorakenteellisista ominaisuuksista sähkökentän vaikutuksesta.

Sähkökentän vaikutuksesta eristysmateriaalin sisällä olevat dipolit suuntautuvat ja polarisoivat. Koska dipolien liikkeen on kuitenkin voitettava tietty vastus, polarisaatioprosessia ei kuitenkaan suoriteta heti, mutta tietty hystereesivaikutus on. Tämä hystereesivaikutus aiheuttaa sähkökentän energian menettämisen lämpöenergian muuntamisprosessissa, ts. Dielektriset menetykset.

2. dielektrisen menetyksen vaikutus kondensaattorin suorituskykyyn
Dielektrisellä menetyksellä on monia vaikutuksia IGBT SNUBBER FILM -kondensaattorit . Ensinnäkin dielektrinen häviö saa kondensaattorin lämmityksen käytön aikana ja lisäämään sen sisälämpötilaa. Jos lämpötila nousee edelleen, se ei vain vähennä kondensaattorin eristys suorituskykyä, vaan se voi myös aiheuttaa dielektrisen materiaalin lämpö ikääntymistä, lyhentäen siten kondensaattorin käyttöikä.

Toiseksi dielektrinen häviö lisää kondensaattorin vastaavaa sarjankestävyyttä (ESR) ja vähentää sen kapasitanssiarvon efektiivistä käyttöastetta. Tämä aiheuttaa kondensaattorin suorituskyvyn heikentymisen korkeataajuisissa sovelluksissa, mikä vaikuttaa IGBT: n kytkentänopeuteen ja tehokkuuteen. Samanaikaisesti lisääntynyt ESR voi myös aiheuttaa resonanssia piirissä ja häiritä piirin normaalia toimintaa.

Lisäksi liiallinen dielektrinen häviö voi myös aiheuttaa kondensaattorin hajoamisvirheen. Kun dielektrinen häviö aiheuttaa kondensaattorin sisälämpötilan liian korkealle, eristysmateriaalin eristys suorituskyky laskee voimakkaasti. Tällä hetkellä, jos kondensaattorin kantama jännite ylittää sen nimellisjännitearvon, se voi aiheuttaa hajoamisvirheen, mikä aiheuttaa kondensaattorin vaurioita ja jopa aiheuttaa piirijärjestelmän oikosulun vikaantumisen.

3. Toimitukset dielektrisen menetyksen vähentämiseksi
IGBT -snubber -kalvokondensaattorin dielektrisen menetyksen vähentämiseksi voidaan toteuttaa seuraavat toimenpiteet:

Valitse pienenppulasten dielektriset materiaalit: Eristysmateriaalien valitseminen, jolla on alhaisen tappion ominaisuudet, kondensaattorin dielektrinen kerros voi vähentää tehokkaasti dielektrisiä häviöitä.
Optimoi kondensaattorin rakenne: Optimoimalla kondensaattorin rakennesuunnittelu, kuten lisäämällä dielektrisen kerroksen paksuutta ja parantamalla elektrodin ja dielektrisen välistä kosketusrajapinta, dielektrinen häviö voidaan vähentää ja kondensaattorin stabiilisuutta voidaan parantaa.
Hallitse työympäristöä: Kondensaattorin työympäristön vakauden ylläpitäminen ja haitallisten tekijöiden, kuten liiallisen lämpötilan ja liiallisen kosteuden, välttäminen voivat auttaa vähentämään dielektrisiä menetyksiä ja pidentämään kondensaattorin käyttöikää.
Säännöllinen tarkastus ja ylläpito: Kondensaattorin säännöllinen tarkastus ja ylläpito mahdollisten vikavaarojen nopeasti havaitsemiseksi ja kondensaattorin pitkäaikaisen vakaan toiminnan varmistamiseksi.