كيف تفهم تأثير تجميع القطب الكهربائي وتجميع الأفلام على أداء المكثفات التعريفية منخفضة التردد؟

لماذا عملية التجميع هي الضمان الأساسي للأداء؟
عندما RAM 1250V 2000KVAR 500Hz مكثف تحريض منخفض التردد قيد التشغيل ، يقوم القطب والفيلم العازلة ببناء بيئة حقل كهربائي. إن توحيد توزيع المجال الكهربائي هو حجر الزاوية في التشغيل المستقر للمكثف. عندما تظهر الفقاعات والتجاعيد والعيوب البسيطة الأخرى في تجميع القطب والفيلم ، سيتم تعطيل توزيع المجال الكهربائي بشكل خطير. يحتوي المجال الكهربائي الموحد في الأصل على شدة حقل كهربائي محلي مرتفع للغاية بسبب هذه العيوب ، والتي تسبب بدورها تفريغًا جزئيًا. يستمر هذا التفريغ المحلي في تآكل الفيلم العازلة ، ويسرع شيخوته ، ويؤدي إلى تدهور أداء العزل للمكثف ، ويقصر بشكل كبير عمره في خدمته.
أخذ معدات التدفئة الحث على نطاق واسع كمثال ، عندما تكون هذه المعدات قيد التشغيل ، يحتاج المكثف إلى تحمل صدمات متكررة من الجهد العالي والتيار العالي لفترة طويلة. في تطبيق الفرن التعريفي المتوسط التردد في مؤسسة فولاذية ، نظرًا لوجود التجاعيد الدقيقة في تجميع أقطاب المكثفات والأفلام ، حدث التفريغ الجزئي بعد ثلاثة أشهر من التشغيل ، مما تسبب في مقاومة العزل للانخفاض من 10000 م إلى 1000 م ، وتم تخفيض كفاءة التسخين بنسبة 25 ٪. كما تأثرت جودة الفولاذ المنتجة بشكل كبير ، وحدثت مشاكل مثل التدفئة غير المتكافئة والصلابة السطحية غير المتسقة ، مع خسائر اقتصادية مباشرة لمئات الآلاف من يوان. هذا يدل على أنه في ظل مثل هذه الظروف القاسية ، حتى عيوب التجميع الصغيرة للغاية قد تصبح فتيل فشل المعدات. إن التأكد من أن القطب والفيلم يتناسبان بإحكام وبشكل متساوٍ ، والتخلص من أي عيوب محتملة هي متطلبات ضرورية لضمان الأداء المستقر للمكثفات التعريفية منخفضة التردد ، وهي نقطة تفتيش مفتاح لا يمكن التغلب عليها في عملية التصنيع بأكملها.
في تجميع الأقطاب الكهربائية والأفلام ، تعد درجة المطابقة للمواد المختلفة أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. سيؤثر خشونة سطح فيلم البولي بروبيلين وتسطيح رقائق الألومنيوم على منطقة التلامس بين الاثنين. أظهرت الدراسات أنه عندما يتم التحكم في خشونة السطح للفيلم داخل RA0.1 - 0.3μm ، يكون الانحراف التسطيح لرقائق الألومنيوم ضمن 0.002 مم ، حيث يمكن تقليل مقاومة التلامس بين القطب والفيلم إلى أقل من 0.01Ω ، مما يمكن أن يقلل من فقدان الطاقة بشكل فعال ويحسن أداء مكثف.
كيف تحقق عملية المتعرجة تصنيعًا عالي السعة؟
عملية اللف هي طريقة تجميع رئيسية للمكثفات الاستقرائية منخفضة التردد لتحقيق قدرة عالية. تشكل هذه العملية قلبًا مكثفًا مضغوطًا عن طريق تعديل أقطاب رقائق الألومنيوم عالية النقاء بالتناوب وطبقة أفلام البولي بروبيلين حسب الطبقة. في هذه العملية ، تلعب معدات الأتمتة المتقدمة دورًا حيويًا ، والتي يمكن أن تتحكم بدقة في التوتر والسرعة أثناء عملية اللف.
التحكم الدقيق في التوتر هو مفتاح ضمان أن كل طبقة من القطب الكهربائي تتناسب بإحكام مع الفيلم. عادةً ما تكون معدات التحكم في التوتر مدفوعة بمحرك مضاعفات ومجهزة بمستشعر توتر عالي الدقة للتحكم في تقلبات التوتر داخل ± 1N. إذا كان التوتر كبيرًا جدًا ، فقد يتم تخفيف الفيلم أو حتى مكسور ؛ إذا كان التوتر صغيرًا جدًا ، فمن السهل التجاعيد أو الاسترخاء ، مما يؤدي إلى فجوة بين القطب والفيلم ، مما يؤثر على أداء المكثف. من خلال التحكم في التوتر عالي الدقة ، جنبًا إلى جنب مع فيلم البولي بروبيلين عالي الجودة ورقائق الألومنيوم عالية النقاء مع سماكة على مستوى الميكرون (مثل 4μM-8μm) ، يمكن زيادة المساحة الفعالة للبات المكثف بشكل كبير في مساحة محدودة ، مما يحقق التخزين الكبير.
في نظام الطاقة في حديقة صناعية كبيرة ، نظرًا لوجود عدد كبير من الأحمال الاستقرائية مثل المحركات والمحولات ، كان عامل قوة النظام أقل من 0.8 لفترة طويلة. بعد التعويض التفاعلي باستخدام المكثفات الاستقرائية منخفضة التردد المصنعة بواسطة عملية اللف ، يتم زيادة عامل طاقة النظام إلى أكثر من 0.95 ، ويتم تخفيض خسارة الخط بنسبة 30 ٪ ، مما يمكن أن يوفر ملايين اليوان في فواتير الكهرباء كل عام. تضمن هذه المكثفات ذات السعة الكبيرة ، مع قدراتها القوية لتخزين الطاقة وإصدارها ، استقرار وكفاءة إمدادات الطاقة في المنطقة الصناعية بأكملها.
سيؤثر عدد الطبقات المتعرجة والقطر في عملية اللف أيضًا على أداء المكثف. عندما يصل عدد الطبقات المتعرجة إلى أكثر من 500 طبقة ويتم التحكم في قطر اللف في 100 مم و 150 مم ، يمكن التحكم في انحراف السعة للمكثف في غضون ± 3 ٪ ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات الدقة لمعظم السيناريوهات الصناعية للمكثفات ذات السعة الكبيرة.
كيف تحقق عملية التصفيح توازنًا بين الأداء والفضاء؟
لسيناريوهات التطبيق مع متطلبات صارمة للغاية على الحجم والأداء ، تُظهر عملية التصفيح مزايا فريدة لا تضاهى. تتراكم عملية التصفيح بدقة طبقات متعددة من أقطاب رقائق الألومنيوم وأفلام البولي بروبيلين بالتسلسل. بعد الانتهاء من التراص ، يتم استخدام سلسلة من العمليات المعقدة مثل ارتفاع درجة الحرارة وعلاج الضغط العالي لدمج الطبقات بإحكام في كلي مستقر.
من منظور الأداء الكهربائي ، فإن عملية التصفيح لها مزايا واضحة مقارنة بعملية اللف. في التطبيق الفعلي لشركة تصنيع رقائق أشباه الموصلات ، فإن المكثف الاستقرائي منخفض التردد الذي يتم تصنيعه بواسطة عملية التصفيح له قيمة الظل في فقدان العزل الكهربائي (TANΔ) فقط 0.001 ، بينما يتم تخفيض قيمة TANΔ للمنتجات المماثلة التي تستخدم عملية اللف 0.003 ، ويتم تخفيض فقدان العزل الكهربائي لمنتج عملية التصفيح بنسبة 66 ٪. هذا لا يحسن الاستقرار الكهربائي للمكثف فحسب ، بل يقلل أيضًا من فقدان الطاقة أثناء التشغيل ويحسن الكفاءة الكلية. في عملية تصنيع رقائق أشباه الموصلات ، يعد مصدر الطاقة المستقر هو المفتاح لضمان دقة عملية تصنيع الرقائق. يمكن أن يوفر المكثف الاستقرائي المنخفض التردد المصنوع من عملية التصفيح مصدرًا طاقة خالصًا ومستقرًا لهذه المعدات ، ويضمن التحكم الدقيق في مختلف المعلمات في عملية تصنيع الرقائق ، وضمان إنتاج الرقائق عالية الجودة.
من حيث استخدام المساحة ، فإن بنية التراص مرنة للغاية. على سبيل المثال ، مطلوب المكثف لتلبية جهد العمل من 500 فولت والسعة 1000μF في حين أن حجم لا يتجاوز 50 سم مكعب. تم اعتماد عملية التراص للتحكم بنجاح في حجم المكثف إلى 45 سم مكعب من خلال ضبط عدد طبقات التراص (30 طبقة) وتحسين تصميم الحجم ، وتلبية المتطلبات الصارمة للمشروع من أجل الجهد العالي ، والسعة الكبيرة والحجم الصغير. يوفر المكثف الاستقرائي منخفض التردد المصنوع من عملية التراص ضمانًا قويًا للتشغيل المستقر للمعدات في النظام الإلكتروني لمعدات الطيران مع متطلبات عالية للغاية لتكامل المعدات ومساحة محدودة للغاية.
علاج العزل بين الطبقات في عملية التراص هو أيضًا مفتاح. في الوقت الحاضر ، غالبًا ما تستخدم تكنولوجيا الطلاء الفراغي طبقة عزل سميكة 0.1μm - 0.3μm على سطح كل طبقة من رقائق الألومنيوم ، والتي يمكن أن تجعل مقاومة العزل بين الطبقة البينية تصل إلى أكثر من 10¹²Ω ويمنع الدوائر القصيرة للطبقة البينية ، وتحسين موثوقية الكركات.