基于ANSYS的金属化膜脉冲电容器放电过程热仿真与分析

作     者：陈红晓 刘学孔 孔米秋 邓小龙 余清 CHEN Hongxiao;LIU Xuekong;KONG Miqiu;DENG Xiaolong;YU Qing

作者机构：成都宏明电子股份有限公司四川成都610100 中国电子技术标准化研究院北京100007 四川大学四川成都610065 

出 版 物：《电子元件与材料》 (Electronic Components And Materials)

年 卷 期：2020年第39卷第12期

页      面：27-34页

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：脉冲电流 金属化膜 电容器 热仿真 分析 

摘      要：在金属化膜脉冲电容器放电过程中,脉冲电流通过金属化电极层产生焦耳热量,导致电容器内部温度升高,当温度超过一定值时,电容器可能会受损。该文将脉冲电流强度与电极电流分布规律相结合,计算出脉冲电流通过金属化电极层不同区域的热生成率;采用ANSYS软件对一个金属化聚丙烯膜脉冲电容器的放电过程进行了热仿真分析;其中稳态热仿真结果表明,在脉冲电流重复作用下,最高温度点出现在电容器中心位置,且电容器各部位温度随充放电频率提升而升高;瞬态热仿真结果表明,在峰值为5060 A的单次脉冲放电电流作用下,金属化膜上的最高温升约0.5℃,单次脉冲电流在电极层上形成的温升较低,电容器内部的温升应是脉冲电流重复作用的结果。分析结果揭示了金属化膜脉冲电容器的内部发热规律,对提升脉冲电容器可靠性设计具有一定的参考意义。