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　　整流电容器电力系统的各节点无功功率平衡决定了该节点的电压水平，由于当今电力系统的用户中存在着大量无功功率频繁变化的设备；如轧钢机、电弧炉、电气化铁道等。同时用户中又有大量的对系统电压稳定性有较高要求的精密设备：如计算机，医用设备等。因此迫切需要对系统的无功功率进行补偿。整流电容器传统的无功补偿设备有并联电容器、调相机和同步发电机等，由于并联电容器阻抗固定不能动态的跟踪负荷无功功率的变化；而调相机和同步发电机等补偿设备又属于旋转设备，其损耗、噪声都很大，而且还不适用于太大或太小的无功补偿。所以这些设备已经越来越不适应电力系统发展的需要。

　　20世纪70年代以来，随着研究的进一步加深出现了一种静止无功补偿技术。这种技术经过20多年的发展，经历了一个不断创新、发展完善的过程。所谓静止无功补偿是指用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收和发出无功电流的能力，用于提高电力系统的功率因数，稳定系统电压，抑制系统振荡等功能。这种静止开关主要分为两种，即断路器和电力电子开关。由于用断路器作为接触器，其开关速度较慢，约为10～30s，不可能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，这样不但易造成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部击穿，所受的应力大，维修量大。

　　通过对整流滤波电流的基本要求的分析和超级电容器性能的分析，得出超级电容器也可以作为整流滤波电容器，通过2只15000 ìF/10V的铝电解电容器并联和3只4.7F/2.7V超级电容器串联的对比测试、输出纹波电压波形分析，得出超级电容器可以用作整流滤波电容器，且与电解电容器相比，具有很大的性能优势、价格优势和体积优势。

　　整流滤波对于电容器的基本要求是：有足够的电容量、符合要求的额定电压、可以承受相应的纹波电流值和符合要求的等效串联电阻。超级电容器的电容量足够大；尽管超级电容器的额定电压比较低，仍可以通过多只串联的方式解决；余下的问题就是能否通过相应的纹波电流和等效串联电阻是否符合要求。选择适合的电容量时(例如选择每安培负载电流1000～10000ìF)，铝电解电容器基本上不存在不能承受纹波电流，而且其ESR比较低，所产生的效应基本上对铝电解电容器几乎没有影响。由于超级电容器的ESR相对铝电解电容器大，其效应必须加以考虑，在正常工作条件下尺寸为φ12.5mm×20mm的外壳可以耗散大约0.5W 的功率，对于(ESR) 50mÙ的超级电容器可以通过0A的纹波电流，对应3～5A的输出平均值电流，只要输出电流在这个值以下，超级电容器就可以用于整流滤波。

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　　与一般的整流滤波电路一样，超级电容器用于整流滤波的电路和整流器输出电流、流过滤波电容器的电流波形，只不过滤波电容器变为超级电容器。由于超级电容器的额定电压很低(仅2.7V)，需要数只超级电容器串联。对于5V输出的稳压电源(考虑市电电压的变化，整流输出电压约为7～9V)，可以采用3只4.7F/2.7V超级电容器串联。

　　采用两只15000V/27000ìF铝电解电容器并联作为滤波电容器的整流滤波电路。在整流输出电压平均值为6 V，负载电流2.2 A时的整流输出纹波电压，所使用的示波器为F105B 数字示波器，选择A通道，AC耦合，时基5 ms/div（每格5ms），通道设置100mV/div（每格100mV）。纹波电压的峰峰值(Δy)为412mV，充电与放电(电压波形的上升与下降)时间基本相同。通过工频变压器降压后的整流电路，由于工频变压器的漏感的作用(抑制电流变化)，使滤波电容器几乎工作在或者是充电、或者是放电的状态，与市电直接整流的状态不同。

　　超级电容器作为整流滤波时的效果并不像理想电容器那样使输出电压接近一条直线，而是有波动，原因是超级电容器有相对一般电容器大的等效串联电阻(ESR)。3只超级电容器的串联时的等效串联电阻约为160mÙ，滤波电容器上的充、放电的电流差约为输出电流平均值的3.5倍，因而在输出端出现约550mV 的电压波动，但还可以得到很低的纹波电压。如果两只串联时，纹波电压峰峰值可以低于420mV，相当于27000ìF电解电容器，但是体积将减小。

　　由此可见，一只4.7F的超级电容器的滤波效果大约相当于一只56000ìF电解电容器。在低压整流滤波的应用中将具有很大的性能优势、价格优势和体积优势。

　　作为变频器/ 逆变器的整流滤波电容器，通常认为其最主要的参数是额定电压、电容量一般采用电解电容器作为整流滤波电容器 。但是在实际应用中却因为过大的纹波电流在滤波电解电容器的ESR产生热。从而使滤波电容器的寿命减少。针对这个问题，介绍并分析了采用薄膜电容器作为变频器/ 逆变器的整流滤波电容器的特点与应用 。事实表明。采用薄膜电容器作为变频器/ 逆变器整流滤波电容器可以提高变频器/ 逆变器的使用寿命。

　　滤波与平滑用电容器用于平滑整流器输出的电压、电在电压低于450V时通常应用价格低廉的铝电解电容器，当电压高于500v低于700v时仍可以应用铝电解电容器串联的方式。但是在需要高可靠的场合与电压高于1000V或更高时，则最好采用薄膜电容器作为滤波电容器 。

　　一般，平滑与滤波的薄膜电容器并没有什么特殊地方，但是对于IGTB逆变器/ 变频器。由于其IGBT工作在相对高速的硬开关状态。如果直流母线存在较大的寄生电感，将会在IGBT关断时出现很高的感生电势，不仅增加IGTB的关断损耗，而且这个感生电势过高时还会击穿IGBT。不仅如此，滤波电容器存在较大的ESR，IGTB 逆变器了变频器所产生的开关纹波电流因在滤波电容器的ESR上产生损耗而发热，缩短了滤波电容器的寿命。采用薄膜电容器作为变频器的滤波电容器将解决定期更换铝电解电容器的问题。

　　因此欲提高IGTB逆变器/ 变频器的可靠性应选择低寄生电感、低ESR的滤波电容器。可以选用专用于IGBT逆 变器/ 变频器的薄膜滤波电容器 。

　　与铝电解电容器相比。薄膜电容器的ESR、最大有效值电流、寄生电感、浪涌电压/ 额定电压的比值、浪涌电流均明显优于铝电解电容器，还有一个重要因素就是薄膜电容器的寿命是铝电解电容器所无法相比的。采用变频器专用薄膜滤波电容器的变频器结构相对简单。结构简单的最大好处之一就是母线寄生电感更低。因为变频器 专用电容器模块可以直接装在母线板上，这样所产生的寄生电感，将明显小于装在散热器旁边的铝电解电容器用 铜板或母线连接到RGBT的方式。

　　以EPCOS的B25645一A4180一J -l变频器专用薄膜滤波电容器的结构为例。电容器的引出端为铜板，装配方式可以是将电极用螺栓固定在直流母线板的正、负极，实现电气连接，这样的电气连接方式，电容器与直流母 线所包围的空间将非常小，因而所产生的寄生电感也将非常小。再用L型固定夹板将电容器模块固定在散热器上，完成电容器模块的机械固定的安装方式。