Capacitores de alumínio de alta tensão para eletrônica de potência. Data de referência

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Capacitores eletrolíticos de alta tensão são usados como componentes de filtros em dispositivos conversores, entre os quais se destaca o capacitor de alumínio doméstico K50-77.

Na tecnologia de conversores, os desenvolvedores usam conexão serial (com tensão de operação insuficiente do capacitor), paralela (para definir a capacidade necessária) ou conexão paralela em série de capacitores. O uso de capacitores de capacitância mais alta em um único pacote permite que as baterias sejam compostas de menos capacitores e reduza o número de resistores de equalização adicionais, bobinas, etc. Assim, uma solução de circuito ideal é alcançada, o peso e as dimensões são reduzidos, a confiabilidade dos dispositivos conversores é aumentada e, como resultado, o custo final dos produtos é reduzido.

Tabela 1

Unom, V	dormir, uF	Tangente de perda, %, não mais	Impedância Z, Ohm (25^°C, 10 kHz)	Corrente de ondulação I_R, A		D, mm	Hum	A±0,15, mm	Peso, g, não mais
Unom, V	dormir, uF	Tangente de perda, %, não mais	Impedância Z, Ohm (25^°C, 10 kHz)	85^°C, 50Hz	85^°C, 100Hz	D, mm	Hum	A±0,15, mm	Peso, g, não mais
40	33000	35	0,02	9,8	12,25	50	66	22	230
63	15000	20	0,02	7,3	9,13		66		230
250	1000	15	0,11	3	3,75		66		230
16	100000	60	0,015	8,8	11		84		300
25	100000	40	0,015	12	15		100		320
100	15000	15	0,025	9,2	11,5		110		350
160	4700	15	0,04	4	5		110		350
400	1000	15	0,11	3,57	4,46	65	70	28,5	380
400	1500	15	0,11	4,8	6		110		600
400	2200	15	0,05	6,65	8,2		110		600
250	4700	15	0,04	8,8	11		140		800
400	3300	15	0,04	7,7	9,6		140		800
450	1500	15	0,07	6	7,5		140		800

Hoje, o mercado de componentes eletrônicos de eletrônica de potência oferece capacitores eletrolíticos de alumínio de produção nacional e estrangeira. O primeiro de uma série de capacitores russos de alumínio de alta tensão foi o capacitor K50-77, projetado para acumular e armazenar energia, suavizar ondulações de correntes contínuas e alternadas.

Capacitores de alumínio de alta tensão para eletrônica de potência. Data de referência. Dimensões gerais do capacitor K50-77
Arroz. 1. Dimensões gerais do capacitor K50-77 (1-Tampa isolante; 2-Válvula para resistência à explosão; 3-Barreira para descarga.)

Estruturalmente, o dispositivo é feito em uma caixa cilíndrica de alumínio com terminais de parafuso dispostos radialmente (Fig. 1). A fixação à placa é realizada usando um grampo ou parafuso final. A versão do parafuso final do projeto do capacitor é preferida para produtos sujeitos a maior estresse mecânico, como conversores ferroviários.

A tensão de operação do capacitor é de 16 a 450 V; capacitância nominal de 1000 a 100 microfarads; faixa de temperatura de operação de -000 a 40°С; grande quantidade de carga; alto nível de ondulações de corrente e tensão permissíveis por unidade de volume. Os principais parâmetros do capacitor são dados na Tabela 85.

Tabela 2

T, ^°C	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105
Kt	1,8	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1	1,05	1	0,9	0,8	0,7	0,6

Capacitores de alumínio de alta tensão para eletrônica de potência. Data de referência. Capacitância versus temperatura para um capacitor de 3300uF e 400V
Arroz. 2 Dependência da capacitância da temperatura para um capacitor com valor nominal de 3300 uF e 400 V

Os valores permitidos de corrente pulsante são determinados pela fórmula I_RO= Eu_R· K_t· K_f, onde Kt é o coeficiente de correção da corrente pulsante em relação ao valor de I_R dependendo da temperatura de operação (Tabela 2), e Kf é o coeficiente de correção da corrente pulsante em relação ao valor de I_R dependendo da frequência (Tabela 3).

Tabela 3

f, Hz	50	100	300	1000	> 10000
К_t	1	1,25	1,44	1,5	1,63

.Capacitores de alumínio de alta tensão para eletrônica de potência. Dados de referência Dependência da resistência total e interna da temperatura para um capacitor com valor nominal de 3300 uF e 400 V
Arroz. Fig. 3. Dependência da resistência total e interna da temperatura para um capacitor com valor nominal de 3300 μF e 400 V

O tempo de operação dos capacitores depende da temperatura ambiente To e do coeficiente de ondulação atual, igual a K \uXNUMXd I / I_R (Tabela 4).

Tabela 4

T₀, ^°C	Tempo operacional
T₀, ^°C	K=O	K-0,6	K = 0,8	K = 1,0	K = 1,2	K = 1,4	K = 1,6	K = 1,8
40	110	81,3	67,2	46,3	30,1	17,7	9,7	5,3
45	82,5	60,5	50	34,5	22,4	13,2	7,25	4
50	61,8	45,4	37,5	25,8	16,8	9,9	5,4	2,95
55	45	33	27,3	18,8	12,2	7,2	3,9	2,11
60	34,9	25,6	21,2	14,6	9,4	5,5	3,1	1,75
65	26	19,1	15,8	10,9	7,07	4,2	2,3	1,26
70	19,6	14,4	11,9	8,2	5,3	3,1	1,7	0,93
75	13,1	10,8	8,9	6,1	3,9	2,3	1,3	0,73
80	9,9	7,9	6,6	4,6	2,9	1,7	0,9	0,48
85	8,25	6	5	3,5	2,2	1,3	0,7	0,38

Capacitores de alumínio de alta tensão para eletrônica de potência. Data de referência. Dependência de frequência de impedância e resistência interna
Arroz. 4. Dependência das resistências total e interna na frequência em T = 22-25 ^°С

Várias características técnicas são apresentadas na fig. 2-4. Atualmente, o trabalho está em andamento para melhorar os parâmetros técnicos, aumentar as correntes pulsantes permitidas, expandir a escala de classificação e reduzir as dimensões gerais do capacitor. Devido à direção promissora da criação de dispositivos de economia de energia, o capacitor K50-77 está em demanda no mercado e pode satisfazer as necessidades de vários grupos de consumidores.

Publicação: cxem.net

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