南宁机房UPS系统
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UPS电源的电容是储存能量的元器件,现在UPS系统用的都是新型的电容器,以下是一些解决方案:
高耐压、高容量的电容器在开关电源中作输入输出滤波、储能、尖峰吸收、DC-DC转换、直流阻隔、电压倍乘等等,此外,在一些应用中,尺寸和重量非常重要,需要小体积的电子元器件。
高耐压、高容值的电容器一般通过电解电容或者薄膜电容来实现,其体积一般较大。尽管经过多年的发展,高耐压、高容量的电容器的小型化进展还是十分有限。当前取得的进展主要在高耐压方面,但是很难同时兼顾高容量;或者是达到高容量但是电压一般小于50V。
为了同时获取高耐压和高容量,业界常见的做法是依据DSCC 87106/88011和MIL-PRF-49470的规范将多个陶瓷电容器叠加在一起,这种做法占据空间较大且较重,并且价格昂贵。因此,业内一直存在着对更轻、更小的高耐压、高容量的电容器的需求。
多层陶瓷电容器失效机理分析
失效模式决定了设计上的局限,而多种失效模式的存在也限制了中、高耐压电容器的容值提升。有些失效模式是外在的,如机械应力或热应力导致的断裂,但同时我们也需要深入探讨内在失效模式,这在制造商的管控范围之内。
多层陶瓷电容器在设计上的限制因素,随时代的不同而发生着变化。早期多层陶瓷电容器面临的主要限制因素,是电介质材料本身的点缺陷和杂质,这些因素影响了材料的质量和纯度,如图1,从而限制了电容器内部层数的上限和每层厚度的X小值。
图1:电介质材料本身的点缺陷和杂质是多层陶瓷电容器设计上的限制因素之一