目錄如下：
- 特性說明
- 作用說明
- 薄膜電容選型
- 計算示例
- 附錄
- 參考資料
1. 特性說明
電解電容與薄膜電容特性參數(shù)對比：
另外，薄膜電容具有自愈能力，一個點的缺陷不會影響整個薄膜電容的正常使用；較低的ESR，可承受較大的紋波電流；較低的ESL很好的貼合逆變器母線的低電感設計要求，減小了IGBT開關動作時的電壓尖峰；可根據自己產品結構特點，定制適合自己的薄膜電容尺寸形狀。
由于以上的諸多優(yōu)點，薄膜電容在新能源電機控制器中使用的很普遍。
2. 作用說明
母線電容主要有兩個作用：
a. 平滑母線電壓，使得母線電壓在IGBT開關的作用下仍較為平滑；
b. 降低IGBT端到電池端的線路電感，降低母線上的尖峰電壓；
下面結合LTspice仿真來進行說明：
平滑母線電壓
電池電壓336V，電池內阻假設為0.1Ω，比較有/無母線電容之間的區(qū)別。
增加母線電容后，紋波電壓大幅度減小，利用電容的隔直通交原理，濾掉了母線電壓上的大部分頻率較高的電壓分量。
有母線電容波形中：波形的上升部分，為電池對電容充電，電容吸收功率；波形的下降部分，為電容對逆變器放電，電容放出功率；
因此在計算母線電容的電容量時，只需要考慮母線的充電時間即可，也就是半個周期工作。
降低母線電壓尖峰
主電路中接入母線電容后，IGBT到電池端的線路電感被分為兩部分：
a. IGBT到母線電容的線路電感L1；
b. 母線電容到電池端的線路電感L2；
由于母線電容對線路電感的分割，IGBT關斷時所產生的di/dt主要反饋在L1上，L2的di/dt可以忽略不記；也就是說母線電容的介入減少了一部分母線的寄生電感，降低了IGBT上的尖峰電壓。
3. 薄膜電容選型
額定電壓選擇
控制器的母線電壓除了正常的紋波電壓波動外，還包括IGBT開關和閉合時由于電流激烈變化而產生的尖峰電壓，以及電機反轉時產生的反向電壓。早期的車用直流母線電容器主要采用電解電容，電解電容要求使用過程中不能有超過1.2倍額定電壓的脈沖值，所以很多控制器廠家選擇直流母線電容的時候往往選擇額定電壓比母線尖峰電壓高的電解電容。但薄膜電容在使用中允許有超過1.2倍額定電壓值的脈沖，所以理論上可以選擇額定電壓較低的薄膜電容。根據目前市場上的主要應用信息，總結如下：
- 280V左右的電池組一般選擇額定電壓為450V的薄膜電容；
- 300V-350V的電池組一般選擇額定電壓為450V或500V的薄膜電容；
- 350V-400V的電池組一般選擇額定電壓為500V、550V或600V的薄膜電容；
- 450V-550V的電池組一般選擇額定電壓為700V、750V或800V的薄膜電容；
- 550V-650V的電池組一般選擇額定電壓為850V或900V的薄膜電容；
電容量計算
薄膜電容一個開關周期內釋放的能量為：
實際應用中，一般認為在IGBT開關導通的時候，母線電容為逆變器提供半周期的能量
因此得到計算電容的兩個公式，實際選取薄膜電容值可在這個區(qū)間范圍內選擇：
紋波電壓
直流母線電壓的波動通常按照5%來計算，即紋波電壓值為：
紋波電流
以下計算紋波電流的方法只適用于SVPWM調制的逆變器；其他PWM調制策略的逆變器，可利用對直流母線電流進行頻譜分解的方式來實現(xiàn)，或參考這篇文章《A General Analytical Method for Calculating Inverter DC-Link Current Harmonics》。
Ib為電池組輸出的電流；Id為逆變器的輸入電流，包含直流分量和交流分量，Ic為流入薄膜電容的交流分量。
Id=Ib+Ic （關于這個公式的說明，請查看附錄）
流入逆變器的電流包含直流分量和交流分量
Id=Iac+Idc=Iac+Iavg
隨著頻率的升高，電池阻抗變大，母線電容阻抗變小，高頻分量都流入母線電容；因此，可以認為電池組提供直流分量電流，母線電容流過交流分量。
Idc=Iavg=Ib，Ic=Iac，Ic=Id-Idc
流入逆變器的有效值電流為：
流過母線電容的有效值電流為：
I.out_p_rms為逆變器輸出相電流有效值，M為調制比，φ為相移角
當φ=0，M=0.613時，可以得到直流母線電容最大有效值紋波電流，上述公式可簡寫為：
圖中的黑線對應φ=0，M=0.613，可以看出在各種調制比、功率因數(shù)情況下，為直流母線電容最大有效值紋波電流。
4. 計算示例
附錄：
關于這個紋波電流的公式，在期刊論文中，發(fā)現(xiàn)有兩種不同的算法：
a. 算法1
Id=Ib+Ic
這種計算在有些電機控制器的文章是這樣表述的
b. 算法2
Ib=Id+Ic
三相交流輸入的逆變器都是這樣表述的，有些直流電池組供電的也這樣表述
因此，用LTspice驗證一下，直流電池組供電，應該用哪個公式：
Id(M1)+Id(M3)+Id(M5)用LTspice的電流探頭進行測試的；-(I(C1)+I(V3))為手動將Ic、Ib兩個波形相加，并取反把兩個比較的紋波電流方向調成一致。
把-(I(C1)+I(V3))和Id(M1)+Id(M3)+Id(M5)放在一起顯示
兩個波形是完全重合的，說明對于直流電池組輸入供電的場合，Id=Ib+Ic是正確的。
參考資料
1. 車用DC-Link電容器的選擇和主要電參數(shù)估算2. 薄膜電容替代電解電容在DC-Link電容中的運用分析