[发明专利]一种集成Y电容的铝电解电容器模块

说明书

一种集成Y电容的铝电解电容器模块，包括铝电解电容器、正负极导电铜排、Y电容和接地线，其中铝电解电容器和正负极导电铜排对应电连接，Y电容有正极导电铜排地线和负极导电铜排地线两种电连接，Y电容和铝电解电容器在正负极导电铜排上构成电路并联结构，通过铝电解电容器模块集成Y电容，有效解决了功率直流母线上存在的高次谐波导致铝电解电容器内部电解液对负极箔进行反向脉冲电流化成的问题，避免铝电解电容器提前老化失效；同时Y电容对电力电子装置的共模干扰进行有效抑制，提高了整机电力电子装置系统的EMC可靠性。

技术领域：

本发明涉及一种铝电解电容器集成模块，具体说是把Y电容与铝电解电容器模块集成，用于抑制电力电子装置的EMI电磁干扰，提高EMC可靠性，同时用于防止铝电解电容器负极铝箔极化，提高铝电解电容器使用寿命。

背景技术：

电力电子装置包括开关电源、逆变器或变频器等电源设备，靠IGBT/MOSFET半导体器件的开关来调整输出的电压和频率，可以根据负载提供其所实际需要的电源电压进而达到节能目的。

电力电子装置采用了脉冲调制技术(PWM)，会在输出端叠加高次谐波，这些高次谐波会在输出端产生差模干扰，从差模电流传播途径来看，主要在输入侧直流母线正负极以及交流线缆上传播；在IGBT/MOSFET管导通或关断的瞬间，会产生很高的Du/Dt，通过回路中开关器件，金属引线、散热片、外壳等对地的寄生电容进行不断地充放电，产生共模电流，以上差模电流和共模电流都会产生辐射干扰。

电力电子装置中动力导线产生很强的辐射，形成高效的辐射天线；电力电子整机系统工作时差模电流形成的环路会形成环天线，向外辐射电磁干扰；电力电子装置一般采用金属外壳进行电磁屏蔽，当屏蔽外壳存在缝隙会形成缝隙天线，向外辐射电磁干扰；大量的辐射噪声干扰信号，不仅会影响电力电子装置周围的无线电设备，还会通过传导或辐射的方式影响电力电子装置的电子控制单元工作可靠性，特别是高压大功率电力电子装置系统中对电磁敏感度高的电子控制单元，由此引发的电磁兼容EMC问题尤为突出，需要更加重视。

电力电子整机装置中为平衡IGBT开关造成的电压波动，需要采用功率母线电容器进行滤波以平稳电压。

通常铝电解电容器都是分立式结构，包括引线、焊片、螺栓等引出方式的产品，用户需要对产品进行串并联组合，整合各项性能参数，以适应产品的电压、功率、纹波电流以及补正频率、温度系数等指标，构成电容器组合用于电力电子装置的功率母线滤波电容器。

将分立铝电解电容器集成为整体的铝电解电容器模块可以加强散热能力，优化电性能，如专利202011082745.9或者202011082897.9载明的由小型铝电解电容器集成模块产品，在纹波电流能力、高频特性和长寿命等电性能方面都得到了极大改善提高。

由于电力电子系统装置中存在多重电磁辐射噪声，特别是功率直流母线上存在的高次谐波，而铝电解电容器自身无法有效平滑吸收或滤除，会导致铝电解电容器内部电解液对负极箔进行反向脉冲电流化成，进而产生大量气体和热量使铝电解电容器快速老化失效。

安规电容通常用于防止电击及保护人身安全，X电容用于抑制电路差模干扰，Y电容用于抑制电路共模干扰。

发明内容：

本发明提供一种集成Y电容的铝电解电容器模块，旨在用于防止铝电解电容器负极铝箔极化，提高铝电解电容器使用寿命和可靠性，同时帮助改善电力电子整机系统的EMI电磁干扰提高EMC可靠性。

一种集成Y电容的铝电解电容器模块，包括铝电解电容器、正负极导电铜排、Y电容和接地线，其中铝电解电容器正负极和正负极导电铜排对应电连接，Y电容有正极导电铜排地线和负极导电铜排地线两种电连接，Y电容和铝电解电容器在正负极导电铜排上构成电路并联结构。