緩沖各種形式的能量并使其可用于后續(xù)轉(zhuǎn)換過(guò)程的存儲(chǔ)元件是現(xiàn)代電源和頻率轉(zhuǎn)換器中的重要組件。因此，人們對(duì)平滑和能源的均勻性給予了極大的關(guān)注，而電容器存儲(chǔ)大量電荷的能力在其中起著特殊的作用。

一般來(lái)說(shuō)，電容器的面板越大，其容量就越大。然而，以小體積實(shí)現(xiàn)高容量對(duì)于現(xiàn)代設(shè)備有限的安裝空間至關(guān)重要。此外，電氣工程的特殊要求對(duì)介電強(qiáng)度具有重要意義。薄膜和電解質(zhì)電容器是適合這些應(yīng)用的典型設(shè)備示例。

薄膜電容器，尤其是金屬化薄膜電容器，是基于兩層金屬化聚丙烯的繞組。聚丙烯箔(絕緣體)的厚度決定了額定電壓，可以接近幾kV。聚丙烯電容器的一個(gè)特殊特性是它們的自愈能力。由于通常使用非常薄的箔片，這種能力對(duì)于避免閃絡(luò)后的短路非常重要。其他與設(shè)計(jì)相關(guān)的特性包括低 ESR、ESL 和相對(duì)較寬的工作溫度范圍。薄膜電容器 幾乎是太陽(yáng)能應(yīng)用的理想器件，因?yàn)樗娜萘坎粫?huì)隨溫度發(fā)生顯著變化，在充電和放電過(guò)程中幾乎保持不變，并且可以在擴(kuò)展的頻率范圍內(nèi)使用。

鋁電解電容器由兩層鋁箔組成，由一層或兩層紙隔開(kāi)，并浸漬有導(dǎo)電液體(電解質(zhì))。由于第一鋁箔的氧化層厚度和電解質(zhì)的性質(zhì)，它們的工作電壓被限制在大約 500 V。重要的器件特性包括非常高的電荷存儲(chǔ)容量和相對(duì)于容量的小尺寸。

然而，由于電解電容器是極化的，它在交流電環(huán)境中只能有限地使用。雖然鋁電解電容器具有更高的單位體積電容，但由于其特定的結(jié)構(gòu)，電容值會(huì)隨溫度和頻率而變化。歐姆和頻率相關(guān)的損耗會(huì)在充電/放電期間導(dǎo)致發(fā)熱，從而限制可能的紋波電流。此外，由于化學(xué)過(guò)程，電氣特性會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化，這可能會(huì)導(dǎo)致指定使用壽命結(jié)束后的故障率增加。

陶瓷電容器由于使用陶瓷材料進(jìn)行絕緣，因此可以抵抗極高的電壓。非常精細(xì)研磨的順電/鐵電基礎(chǔ)材料在高溫下燒結(jié)成電容元件，該電容元件作為電介質(zhì)用作電極支撐。陶瓷電容只能存儲(chǔ)小量電荷，一般用于高頻電壓下的濾波。在這些應(yīng)用中，相線和中性線通過(guò)電容器對(duì)地短路。當(dāng)今市場(chǎng)上的高壓電容器可以處理幾千伏范圍內(nèi)的過(guò)電壓。

現(xiàn)代電源和轉(zhuǎn)換器的功率密度越來(lái)越高，達(dá)到兆瓦級(jí)?，F(xiàn)代半導(dǎo)體能夠以不斷增加的頻率切換高負(fù)載，從而以可接受的成本實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)的高功率轉(zhuǎn)換器。然而，隨著功率密度的增加，對(duì)電容器的要求也隨之提高。

通常，或多或少?gòu)V泛構(gòu)造的轉(zhuǎn)換器輸入電路由能源來(lái)區(qū)分。特別是在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器的情況下，輸入值取決于太陽(yáng)光強(qiáng)度，因此會(huì)發(fā)生很大變化，從而難以設(shè)置最佳工作點(diǎn)。因此，必須在輸入端提供直流儲(chǔ)能裝置。由于高直流電壓分量、所需的高存儲(chǔ)容量以及相應(yīng)超大尺寸的能力，輸入電路電容器采用電解電容器實(shí)現(xiàn)。電容器幾乎沒(méi)有受到壓力，因?yàn)闊o(wú)法預(yù)期非常高的交流分量。

對(duì)中間電路電容器(也稱(chēng)為直流母線電容器)的要求要復(fù)雜得多。它們作為 DC/DC 轉(zhuǎn)換器和 DC/AC 逆變器之間的能量存儲(chǔ)設(shè)備，它們的輸入電流包含非常高的交流分量(紋波)。必須對(duì)輸出側(cè)電壓進(jìn)行良好的平滑處理，以保證向逆變器提供穩(wěn)定的直流電壓。低容量轉(zhuǎn)換器的典型示例是 MKP1848 系列的金屬化聚丙烯電容器，而 HDMKP 系列的電容器適用于更大的轉(zhuǎn)換器。

如果可用空間太小，或者必須存儲(chǔ)更多能量，鋁電容器可提供合適的替代方案。對(duì)于 100 kW 及以上負(fù)載范圍內(nèi)的應(yīng)用，可以設(shè)置中間電路電容器 - 通常帶有更大的鋁電容器。使用 Vishay 的 193 PUR-SI Solar 或 159 PUL-SI 等設(shè)備，根據(jù)預(yù)期負(fù)載曲線確定良好的組件尺寸，逆變器使用壽命可達(dá)到 20 年以上。

在組件成本方面，鋁電容器具有明顯的優(yōu)勢(shì)。一個(gè) 470 μF / 450 V 鋁電容器的成本僅為同類(lèi)薄膜電容器的五分之一。然而，箔電容器幾乎不需要保護(hù)電路來(lái)限制故障的影響。高開(kāi)關(guān)頻率和陡峭的開(kāi)關(guān)側(cè)面需要使用阻尼電容器(緩沖器)。緩沖器 MKP386M 的任務(wù)是減少或消除電壓和電流尖峰以及開(kāi)關(guān)損耗。通過(guò)抑制由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)引起的電壓和電流過(guò)沖，可以降低噪聲發(fā)射 (EMI)。