Vai trò chính của tụ màng DC-link trong mạch biến tần

1. Cấu tạo và đặc điểm của tụ điện màng DC-link
Tụ điện màng DC-link, đúng như tên gọi của nó, là tụ điện được làm bằng vật liệu điện môi màng mỏng, chủ yếu được sử dụng trong mạch DC, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu công suất cao, ESR thấp (điện trở nối tiếp tương đương) và ESL thấp (độ tự cảm nối tiếp tương đương). Cấu trúc của nó thường bao gồm hai lớp lá kim loại hoặc màng kim loại làm điện cực, với một môi trường cách điện cực mỏng (như polypropylen, polyester, v.v.) được kẹp ở giữa, được hình thành bằng cách cuộn dây hoặc cán màng. Thiết kế này không chỉ mang lại giá trị điện dung lớn mà còn đảm bảo đáp ứng tần số tốt và ổn định nhiệt độ.

2. Vai trò của tụ màng DC-link trong biến tần
Trong các mạch biến tần, tụ điện màng DC-link đóng vai trò cốt lõi trong việc lọc nguồn DC một cách trơn tru. Trước tiên, biến tần chuyển đổi nguồn AC đầu vào thành nguồn DC thông qua cầu chỉnh lưu và quá trình này tạo ra một lượng lớn các thành phần DC dao động, cụ thể là các gợn sóng AC. Nếu những gợn sóng này không được xử lý sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất đầu ra của biến tần, khiến động cơ hoạt động không ổn định, thậm chí gây hư hỏng thiết bị. Lúc này, vai trò của Tụ màng liên kết DC trở nên nổi bật:

Làm mịn điện áp DC: Tụ điện có thể lưu trữ điện tích và giải phóng khi cần thiết, từ đó làm trơn tru hiệu quả các dao động điện áp trên bus DC, cung cấp điện áp DC gần như không đổi cho bộ phận biến tần và đảm bảo động cơ nhận được nguồn điện ổn định và sạch.
Lọc gợn sóng AC: Sử dụng đặc tính điện dung của nó, tụ điện có thể hấp thụ và lưu trữ năng lượng của gợn sóng AC, phóng điện ở đỉnh gợn sóng và tích điện ở thung lũng, từ đó giảm hiệu quả thành phần AC trên bus DC và cải thiện chất lượng quyền lực.
Đệm và cân bằng năng lượng: Khi biến tần khởi động, tăng tốc, giảm tốc hoặc tải thay đổi đột ngột, tụ điện bus DC có thể nhanh chóng hấp thụ hoặc giải phóng năng lượng giúp duy trì sự ổn định của điện áp bus DC và ngăn ngừa sự cố thiết bị do dao động điện áp tức thời.
Bảo vệ an toàn mạch điện: Bằng cách cân bằng điện áp và dòng điện trong mạch và giảm nhiễu sóng hài, tụ điện bus DC cũng có thể bảo vệ hiệu quả các linh kiện điện tử bên trong biến tần khỏi những cú sốc dòng điện và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
3. Những cân nhắc trong ứng dụng thực tế
Mặc dù tụ điện màng DC-link đóng vai trò quan trọng trong mạch biến tần, nhưng việc lựa chọn và sử dụng chúng cũng cần xem xét nhiều yếu tố khác nhau, chẳng hạn như điện áp định mức, công suất, đặc tính nhiệt độ, tuổi thọ, v.v. của tụ điện. Ngoài ra, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ biến tần, nhu cầu thu nhỏ, độ tin cậy cao và tuổi thọ dài của tụ điện ngày càng tăng, điều này đã thúc đẩy sự đổi mới liên tục của vật liệu, quy trình và thiết kế tụ điện màng.