【導(dǎo)讀】在電力電子學(xué)中，直流母線是指連接電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輸入、輸出端的部分（見下圖 1）。直流母線的主要功能是在輸入功率高于輸出功率時(shí)儲(chǔ)存能量，并在輸出功率需求超過輸入功率時(shí)釋放能量。直流母線應(yīng)包含一個(gè)電容器作為輔助濾波器，起到緩沖作用，將電壓紋波降至最低，并平滑和穩(wěn)定電力系統(tǒng)中整流器、逆變器和其他轉(zhuǎn)換器等不同組件之間的電力流動(dòng)。
在電力電子學(xué)中，直流母線是指連接電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輸入、輸出端的部分（見下圖 1）。直流母線的主要功能是在輸入功率高于輸出功率時(shí)儲(chǔ)存能量，并在輸出功率需求超過輸入功率時(shí)釋放能量。直流母線應(yīng)包含一個(gè)電容器作為輔助濾波器，起到緩沖作用，將電壓紋波降至最低，并平滑和穩(wěn)定電力系統(tǒng)中整流器、逆變器和其他轉(zhuǎn)換器等不同組件之間的電力流動(dòng)。
圖 1. 直流母線在電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的位置示意圖。
資料來源: https://my.avnet.com/abacus/resources/article/selecting-dc-link-capacito...
用于直流母線的電容器
要使電力電子系統(tǒng)高效運(yùn)行，必須在直流母線上使用大型電容器。這些電容器通常是鋁電解電容器和薄膜電容器，因?yàn)樗鼈兙哂懈唠娙葜?，適用于儲(chǔ)能。這類電容器的主要功能如下：
? 平滑紋波: 在電源轉(zhuǎn)換過程中，直流電壓輸出會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)和紋波。直流母線上的大容量電容器有助于消除這些電壓波紋，確保向負(fù)載提供更為恒久穩(wěn)定的電壓。
? 儲(chǔ)能: 直流母線上的大型電容器可充當(dāng)儲(chǔ)能器，在負(fù)載需求較低時(shí)儲(chǔ)存剩余能量，并在負(fù)載需要額外電力時(shí)釋放能量。這種能量緩沖能力可提高電力電子系統(tǒng)的整體效率和性能。
? 浪涌抑制: 在電路開、關(guān)或外部干擾期間，電力電子系統(tǒng)可能會(huì)遇到電壓浪涌或瞬態(tài)電壓。直流母線上的大型電容器可吸收、抑制這些電壓浪涌，保護(hù)敏感元件免受損壞。
然而，僅僅依靠這些大型電容器可能不足以滿足電力電子系統(tǒng)的所有要求。
為了提高直流母線支撐電容型濾波器的性能和可靠性，必須在設(shè)計(jì)中加入陶瓷電容器。陶瓷電容器具有獨(dú)特的特性，可以很好地彌補(bǔ)鋁電解電容和薄膜電容的不足之處，如：
? 快速響應(yīng)時(shí)間: 與電解電容和薄膜電容相比，陶瓷電容的響應(yīng)時(shí)間要快得多。這意味著陶瓷電容器可以有效處理其他電容器可能難以充分處理的高頻噪聲和瞬態(tài)電壓。
? 低等效串聯(lián)電阻 (ESR) 和等效串聯(lián)電感 (ESL): 陶瓷電容器的 ESR 和 ESL 遠(yuǎn)低于電解電容器。這能降低功率損耗，提高濾波能力。
? 體積小巧: 陶瓷電容器體積小巧，但電容值卻很高。將這些電容器集成到支撐電容型濾波器的直流母線中可有效利用空間，并有助于減少電力電子系統(tǒng)的整體尺寸和重量。
圖 2. 在電動(dòng)汽車車載充電器中使用陶瓷電容器以穩(wěn)定直流母線的示例。
樓氏電容（KPD）可助您挑選適用于直流母線支撐型濾波器的陶瓷電容器
樓氏電容（KPD）工程師擁有多年為普通型及復(fù)雜性電力電子系統(tǒng)提供適用解決方案的經(jīng)驗(yàn)，我們了解到陶瓷電容器通常會(huì)被直觀地添加到最終設(shè)計(jì)中，以支撐直流母線——這一點(diǎn)很重要，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足的工程師可能會(huì)使用參考設(shè)計(jì)，而參考設(shè)計(jì)并不總是包括這些額外的直流母線濾波器，因此他們可能不會(huì)想到在設(shè)計(jì)中加入陶瓷電容——對(duì)此我們可以提供幫助！
（本文轉(zhuǎn)載自：Knowles樓氏電容）
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