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ZHCU753A January 2022 – October 2022

TIDM02010 使用铝电解电容器来实现直流链路。虽然寿命显著延长的聚合物电解电容器已证明就有高可靠性，但在压缩机室外机等高振动环境中并不是最佳选择。与铝电解电容器中的液体电解质不同，聚合物电解电容器由于其固态聚合物结构而不能吸收振动。为了吸收直流链路中的高频分量，还在直流链路中使用了金属化薄膜电容器。这些电容器放置在非常靠近升压二极管的位置，以减小高频环路。
电容值计算
- 基于保持电荷的直流链路电容器容值
  Equation10. $C_{O U T (M I N)} \geq \frac{2 \times P_{O U T} \times \frac{1}{f_{L I N E}}}{V_{O U T}^{2} - {(\frac{V_{O U T}}{2})}^{2}}$
- 基于电压纹波要求的直流链路电容器容值
  Equation11. $C_{O U T (M I N)} = \frac{1}{4} \times \frac{(\frac{P_{O U T}}{V_{O U T} \times η \times 0.637})}{V_{R I P P L E} \times 0.8 \times π \times f_{LINE}}$
- 电容器降额
  实际电容器容值会因初始电容器容差、温度和老化等因素而变化。每个因素考虑 20%。
  Equation12. $C_{O U T} = \frac{C_{O U T (M I N)}}{(1 - η_{t o l e r a n c e}) \times (1 - η_{t e m p}) \times (1 - η_{a g i n g})}$
电容电压额定值
- 考虑峰值纹波电压
  Equation13. $W V_{D C_B U S_C A) P_M I N} = V_{D C B U S} + \frac{∆ V_{P P}}{2}$
- 考虑 10% 的瞬态和过压安全裕度

Equation14.

W V_{D C_B U S_C A) P} = 1.1 \times W V_{D C_B U S_C A) P_M I N}

电容电流 RMS 值
估算电容器 RMS 电流并不简单，需要执行以下步骤。
- 角频率由下式给出
  Equation15. $ω = 2 \times π \times f_{LINE}$
- 迭代次数
  Equation16. $i t e r a t i o n = \frac{F_{S W_P F C}}{2 \times F_{L I N E}}$
- 一个阶跃的值（以秒为单位）：
  Equation17. $S t e p = \frac{\frac{1}{f_{L I N E}}}{I t e r a t i o n}$
- 线电压是正弦函数，可由下式确定
  Equation18. $V_{I N} (t) = \sqrt{2} \times V_{I N (R M S)} \times \sin (ω t)$
- 占空比也是输入电压的函数，可通过以下公式进行计算：
  Equation19. $D (t) = \frac{V_{O U T} - V_{I N} (ω t)}{V_{O U T}}$
- 在采用功率因数校正时，输入电流也是正弦函数
  Equation20. $I_{I N} (t) = \frac{\sqrt{2} \times P_{O U T}}{η_{S y s t e m} \times V_{I N (M I N)}} \times \sin (ω t)$
  Equation21. $I_{C r m s} = \sqrt{\frac{1}{I t e r a t i o n} \times \sum_{n = 1}^{I t e r a t i o n} \{{[I_{I N} (n \times S t e p)]}^{2} \times {[\frac{1}{2} \times \sqrt{(2 - 2 \times D (n \times S t e p)) - (2 - 2 \times D (n \times S t e p))^{2}}]}^{2}\}}$
电容器 ESR 额定值
Equation22. $E S R_{M A X} \geq \frac{V_{R I P P L E} \times 0.2}{(\frac{P_{O U T} \times \sqrt{2}}{V_{I N (M I N)} \times η})}$