Bezpečnostní fóliové kondenzátory SMD třídy Y2 a X2
Společnost KEMET představuje dvě nové řady bezpečnostních kondenzátorů v provedení SMD. Řady SMP253 a SMP255 jsou vyráběny technologií metalizovaného papíru, která se osvědčila díky vysokému izolačnímu odporu a samoopravným vlastnostem.
Technologie metalizovaného papíru zajišťuje mimořádnou provozní spolehlivost díky bezpečnému způsobu selhání, při kterém dochází k přerušení obvodu. Splňuje tak i nejnáročnější požadavky na spolehlivost bezpečnostních kondenzátorů bez nutnosti použití redundantních součástek. Zároveň nabízí vysokou odolnost vůči napěťovým impulzům, přičemž v tomto ohledu dosahuje až dvojnásobného výkonu oproti běžným fóliovým kondenzátorům.
Kondenzátory SMP253 třídy Y2 a SMP255 třídy X2 splňují požadavky na vysokou spolehlivost a náročné zkoušky THB (teplota, vlhkost a předpětí) v technologii povrchové montáže. Tyto klíčové vlastnosti přinášejí významné výhody konstruktérům, kteří hledají robustní bezpečnostní kondenzátory v provedení SMD. Řady SMP253 a SMP255 jsou vhodné zejména pro AC/DC měniče v palubních nabíječkách elektrifikovaných vozidel (xEV), zařízení inteligentních energetických sítí (Smart Grid), odrušovací EMI filtry ve frekvenčních měničích (VFD) a aplikace s vysokou hustotou energie, například kapacitní napájecí zdroje.
SMP255 třídy X2 – Klíčové technické parametry
-
SMP255 třídy X2 – bezpečnostní kondenzátor pro zapojení mezi síťové vodiče
-
Rozsah kapacit: 10 nF – 150 nF
-
Jmenovité napětí: 310 V AC
-
Maximální doporučené stejnosměrné napětí: 630 V DC
-
Kvalifikace pro automobilový průmysl (AEC-Q200)
-
Vysoká odolnost vůči napěťovým impulzům a vysoká strmost napětí dV/dt (1 200 V/µs)
-
Vysoká odolnost proti vibracím (IEC 60068-2-6/2-27)
-
Třída THB IIB (85 °C, 85 % relativní vlhkosti, 500 hodin)
-
Dlouhá životnost a stabilní elektrické parametry
SMP253 třídy Y2 – Klíčové technické parametry
-
SMP253 třídy Y2 – bezpečnostní kondenzátor pro zapojení mezi síťový vodič a ochrannou zem
-
Rozsah kapacit: 1,0 nF – 4,7 nF
-
Jmenovité napětí: 300 V AC
-
Maximální doporučené stejnosměrné napětí: 1 500 V DC
-
Bezpečný způsob selhání (přerušení obvodu)
-
Kvalifikace pro automobilový průmysl (AEC-Q200)
-
Vysoká odolnost vůči napěťovým impulzům a vysoká strmost napětí dV/dt (2 000 V/µs)
-
Vysoká odolnost proti vibracím (IEC 60068-2-6/2-27)
-
Třída THB IIB (85 °C, 85 % relativní vlhkosti, 500 hodin) při napětí 300 V AC
Co jsou odrušovací kondenzátory EMI?
Odrušovací kondenzátory EMI představují specializovanou skupinu běžně dostupných kondenzátorů, které jsou určeny k potlačování elektromagnetického rušení v napájecích obvodech. Pomáhají filtrovat nežádoucí vysokofrekvenční rušení tím, že snižují impedanci pro rušivé signály a odvádějí je mimo citlivé části obvodu.
Odrušovací kondenzátory EMC se často používají k potlačení elektromagnetického rušení v napájecích sítích střídavého proudu. Mohou být zapojeny v konfiguraci „X“, tedy mezi síťovými vodiči, jak je znázorněno na obrázku výše u kondenzátorů C1 a C2. Další možností je konfigurace „Y“, tedy mezi síťovým vodičem a ochrannou zemí, jako u kondenzátorů C3 a C4.
Pokud dojde k poruše kondenzátoru v konfiguraci „X“, hrozí nebezpečí požáru. Naproti tomu porucha kondenzátoru v konfiguraci „Y“ může představovat riziko úrazu elektrickým proudem. Vzhledem k těmto rizikům jsou kondenzátory navrženy tak, aby při poruše selhaly bezpečným způsobem a minimalizovaly nebezpečí požáru nebo úrazu elektrickým proudem. Z tohoto důvodu se mnoho odrušovacích kondenzátorů EMI označuje také jako bezpečnostní kondenzátory.
Jak se specifikují kondenzátory EMC?
Kondenzátory EMC se klasifikují podle zamýšleného použití (konfigurace X nebo Y), jmenovitého provozního napětí a maximálního špičkového impulzního napětí, kterému mohou bezpečně odolat. Jednotlivé podtřídy a odpovídající jmenovité parametry těchto kondenzátorů jsou uvedeny na následujících obrázcích.
Co jsou náročné provozní podmínky?
Kromě miniaturizace musí být mnoho elektronických zařízení navrženo tak, aby spolehlivě fungovala v náročných podmínkách prostředí po celou dobu své životnosti. Mezi typické příklady patří:
-
Palubní nabíječky elektrických a hybridních vozidel, které musí odolávat vysokým teplotám a extrémním cyklům teplotních šoků.
-
Miniaturizované solární mikrostřídače a inteligentní elektroměry s předpokládanou životností až 25 let bez nutnosti údržby, a to i v prostředí s potenciálně vysokou vlhkostí.
-
Inteligentní měřicí zařízení (Smart Meters), u nichž se očekává spolehlivý provoz ve venkovním prostředí po mnoho let, nebo dokonce desetiletí.
Aby elektronické součástky splňovaly požadavky těchto náročných provozních podmínek, byl v elektronickém průmyslu zaveden uznávaný standard zrychlených zkoušek životnosti aktivních a pasivních součástek – test THB (Temperature-Humidity-Bias), tedy zkouška odolnosti při zvýšené teplotě, vlhkosti a elektrickém předpětí. Pro odrušovací fóliové kondenzátory je tato zkouška definována příslušnými normami IEC. Výrobci kondenzátorů musí ve specifikacích svých certifikovaných výrobků uvádět příslušnou třídu THB.
Následující tabulky znázorňují různé zkušební podmínky THB podle norem IEC. Čím vyšší je třída THB, tím vyšší je odolnost kondenzátoru vůči náročným podmínkám prostředí a tím delší životnost lze za srovnatelných provozních podmínek očekávat.
