Série R53 Mini X2 1,000h THB od výrobce Kemet
Vývojáři výkonové elektroniky se neustále snaží zmenšit celkovou velikost zařízení pomocí zvýšení účinnosti měničů. Jedním ze způsobů je použití polovodičových součástek s WBG (Wide Bandgap) technologií. Tyto zařízení mohou pracovat s vyššími spínacími frekvencemi a vyššími teplotami než klasické polovodiče. Jejich použití také umožňuje použití menších pasivních součástek, přináší tedy kompaktnější design a zvyšují hustotu výkonu na objem měničů. WBG součástky také pracují s extrémně vysokými rychlostmi přeběhu a produkují více vysokofrekvenčního rušení (EMI).
Splnění požadavků na EMC se tak pro zařízení s WBG součástkami stává složitější a klíčovou roli pro potlačení EMI hrají kondenzátory. Musí být co nejmenší, aby bylo možné realizovat výhody menšího návrhu, ale zároveň musí splňovat požadavky na vysokou spolehlivost v kritických elektrických a okolních podmínkách.
Kondenzátory pro potlačení rušení z řady R53 X2 s polypropylenovou fólií jsou navrženy přesně tak, aby splňovaly tyto náročné požadavky.
Co jsou kondenzátory pro potlačení EMI?
Tyto kondenzátory jsou specializovanou podskupinou komerčně dostupných kondenzátorů, které jsou navrženy pro filtrování elektrického šumu přicházejícího do zařízení. Dosahují toho snížením vstupní impedance systému pro vyšší frekvenční šum.
Kondenzátory pro potlačení EMI se často používají k potlačení šumu na napájecím vedení z elektrické sítě. Někdy jsou zapojeny v konfiguraci X (mezi dvěma vodiči) jako C1 nebo C2 na obrázku výše. Jindy jsou připojeny v konfiguraci Y (mezi vodičem a zemí) jako C3 a C4. Pokud dojde k poruše kondenzátoru v konfiguraci X, hrozí nebezpečí požáru. Pokud však selže kondenzátor v konfiguraci Y, existuje místo toho riziko úrazu elektrickým proudem. Kvůli těmto nebezpečím jsou tyto kondenzátory navrženy tak, aby „bezpečně“ selhaly a zabránilo se tak požáru nebo úrazu. Z tohoto důvodu se mnoho EMI kondenzátorů nazývá také bezpečnostními kondenzátory.
Jak jsou EMI kondenzátory rozděleny?
Tyto kondenzátory jsou klasifikovány podle zamýšleného použití (X nebo Y konfigurace), jmenovitého provozního napětí a špičkového napětí, kterému mohou bezpečně odolat. Rozdělení a související jmenovité hodnoty pro tyto kondenzátory jsou uvedeny na obrázcích níže.
Co jsou drsné podmínky?
Spolu s miniaturizací musí spousta zařízení fungovat i v náročných podmínkách, a to po celou dobu své životnosti. Nějaké případy:
- Palubní nabíječky pro elektromobily a hybridní vozidla, od kterých se očekává, že odolají vyšší teplotě a cyklům extrémních tepelných šoků.
- Miniaturizované solární mikro invertory s očekávanou životností až 25 let bez údržby, v prostředích s potenciální vysokou vlhkostí.
- Chytré elektroměry, od kterých se očekává, že budou fungovat venku po mnoho let nebo dokonce desetiletí.
Pro splnění potřeb těchto aplikací v drsném prostředí byl v elektronickém průmyslu představen dobře přijímaný standard zrychlených testů životnosti aktivních a pasivních součástek – test THB (Temperature-Humidity-Bias). Tento test byl uznán jako norma IEC pro fóliové EMI kondenzátory. Výrobci u svých kondenzátorů musí u svých certifikovaných produktů uvést stupeň THB.
Níže uvedené tabulky ukazují různé testovací podmínky THB podle norem IEC. Čím vyšší třída, tím robustnější je kondenzátor v drsném prostředí a lze očekávat delší životnost.
Jaké výhody nabízí řady R53 od Kemetu?
Tato série nabízí hodnoty kapacit od 0.1 µF do 22 µF, rozteč vývodů od 15 mm do 37.5 mm, kvalifikaci AEC-Q200 a dlouhodobou stabilitu v drsných podmínkách. Objem kondenzátorů z této řady je v průměru o 60 % menší než u konkurenčních kondenzátorů třídy X2, z čehož plyne výhoda menší DPS, nižší hmotnosti, nižších nákladů a větší spolehlivosti. Řada R53 se hodí pro použití v AC/DC měničích v palubních nabíječkách pro elektromobily, v hardware inteligentní sítě, pro filtrování EMI v ovladačích s proměnnou frekvencí (VFD), v ovladačích LED a aplikacích s vysokou hustotou energie jako jsou kapacitní napájecí zdroje.
Kondenzátory pro potlačení EMI s polypropylenovou fólií řady R53 X2 převyšují předchozí řešení a splňuje test odolnosti vůči vlhkosti IEC-60384-14 s klasifikací třídy IIIB. Řada R53 dosahuje během zrychleného testu živostnosti při teplotě 85 °C, relativní vlhkosti 85 % a jmenovitém napětí 310 VAC a 560 VDC živostnosti 1000 hodin.
Závěr
Kondenzátory X2 řady R53 od výrobce Kemet mohou splňovat nejvyšší třídu THB v menší velikosti pouzdra než konkurence. Tyto klíčové vlastnosti představují významné výhody pro vývojáře, pokud jde o schopnosti součástky a místo na DPS. Navíc, díky kvalifikaci AEC-Q200 je tato řada ideálním řešením pro potlačení EMI v automobilových aplikacích.
Pro vzorky, cenové nabídky, možnosti dodání a další informace nás neváhejte kontaktovat.