www.siplace.ru

Оборудование для SMD линии

dialsmt.ru

SMT оборудование.
Сделано в России

www.compensation.ru

Оборудование для компенсации реактивной мощности и щитовое оборудование

www.contaclip.ru

Электротехническая продукция. Измерительные приборы

www.dialelectrolux.ru

Электронные компоненты

бесплатный номер для регионов

+7 (495) 995-20-20

сделать заказ, задать вопрос

sales@dialcomponent.ru

отправить письмо

Новости

Новый компактный датчик присутствия компании Vishay

Подробнее

KEMET представляет высокотемпературные конденсаторы KPS-MCC C0G

Подробнее

Календарь событий

Март 2014

Статьи

Алюминиевые электролитические конденсаторы Epcos повышенной мощности

Алюминиевые электролитические конденсаторы повышенной мощности серии B43456/458 фирмы Epcos AG (Рис.1) уже нашли свое применение в преобразователях для железнодорожного транспорта, преобразователях для электропривода, преобразователях для технологических установок; в устройствах плавного пуска приводных механизмов (электроприводы насосных агрегатов, вентиляторов, компрессоров) и других механизмов в различных отраслях промышленности и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Дизайн и размеры алюминиевых электролитических высоковольтных конденсаторов

Рис.1 Основные размеры резьбовых конденсаторов серии B43456/458

(B43456 крепится при помощи хомутов, серия B43458 имеют болтовое крепление)

Алюминиевые электролитические конденсаторы занимают особое место среди различных видов конденсаторов, т.к. их принцип действия основан на электрохимических процессах. Развитие алюминиевого электролитического конденсатора стало возможным благодаря свойству некоторых металлических окисей детектировать, а также потому, что алюминиевая окись (AI2O3) очень прочно сцеплена с металлом.

Преимущества, из-за которых алюминиевые электролитические конденсаторы нашли широкое применение, это их высокий коэффициент удельной емкости. Это дает возможность производства конденсаторов с емкостным сопротивлением до 1 F. Алюминиевые электролитические конденсаторы обеспечивают высокую производительность пульсации тока вместе с высокой надежностью и с отличным соотношением цена/характеристики.

Емкость конденсатора из параллельных пластин определяется, как C =e0eA/d, где e0 - диэлектрическая постоянная в вакууме, e- диэлектрическая постоянная, А - площадь поверхности пластины и d - толщина диэлектрика. Значение емкости из этого отношения - главная характеристика электролитических конденсаторов.

На схеме алюминиевого электролитического конденсатора (Рис.2), одна из пластин анод, представляющая собой алюминиевую фольгу. Другая пластина, проводящая жидкость, электролит, используемая как вспомогательный электрод к другой алюминиевой фольге, катоду. Диэлектрик - слой алюминиевой окиси, прочно сцепленной с металлом анода.

Схема устройства алюминиевого электролитического конденсатора

Рис.2 Схема алюминиевого электролитического конденсатора

  1. Диэлектрик (AI2O3)
  2. Анод
  3. Катод
  4. Бумажный слой, пропитанный электролитом.

Анод подвергается электрохимической обработке для эффективного увеличения площади поверхности (до фактора 200), преобразования его поверхности от гладкого до шероховатого (Рис.3,4). Слой диэлектрика создается процессом анодного оксидирования. Этот процесс травления применяется для формирования алюминиевой окисной пленки и необходим для получения максимально возможной величины емкостного сопротивления. Толщина слоя возрастает пропорционально приложенному напряжению. Толщина пленки - приблизительно 1,2 nm/V.

Аноидная фольга для высоковольтных электролитических конденсаторов

Рис.3 Анодная фольга для высоковольтного конденсатора (увеличено 400х)(слева)/ Анодная фольга для низковольтного конденсатора (увеличено 400х)(справа)

Электрод представляет собой пористую бумагу. Она пропитана электролитом, который обеспечивает эффективный контакт с шероховатой поверхностью, что помимо сохранения электролита, обеспечивает физическое разделение между анодом и катодом.

Катод также подвергается процессу травления. В результате, из-за действия кислорода, создается тонкий слой окиси на его поверхности. Этот слой способен выдержать напряжение около 2V. Т.к. этот диэлектрик имеет минимальную величину, он придает конденсатору значительную емкость.

Катод и анод формируются в отрезок ленты (Рис.5), которая представляет собой две алюминиевые фольги с проложенной между ними разделяющей бумагой. Бумага выполняет роль абсорбента электролита, служит разделительным слоем для предотвращения короткого замыкания, и также сохраняет свойства диэлектрика между анодной и катодной фольгой. Лента скручивается и пропитывается электролитом. После этого к конденсатору прикладывается напряжение, чтобы восстановить окисный слой в областях, где его не существует или он ухудшился в результате производственного процесса. Когда этот процесс завершен, конденсатор подвергают серьезному испытанию температурным нагревом.

Рис.5 Схема формирования конденсатора.

  1. Анодная фольга
  2. Бумажный слой
  3. Катодная фольга
  4. Выводы
  5. Защитная бумага
  6. Защитная фольга катода

Технология анодирования фольги, применяемая в алюминиевых электролитических конденсаторах серии B43456/458 фирмы Epcos AG позволяет им достичь намного больше емкостного сопротивления, чем у альтернативных приборов, используемых на рынке.

Конденсаторы имеют компактные размеры, делая их идеальными для применения в высоковольтных приборах, работающих при температуре до 85°С.

Высокая проводимость электролитов минимизирует термические потери, давая конденсаторам способность удерживать электрический заряд. Это означает, что можно снизить их вес и цену. Таким образом, конденсаторы серии B43456/458 особенно хорошо применяются в приборах с приводными механизмами, где снижение веса играет огромную роль.

Конденсаторы серии B43456/458 пригодно использовать при низкой температуре (до - 40оС) окружающей среды.

Для увеличения производительности пульсации тока применяется вариант конденсатора с охлаждением через днище (Рис.6). Позволяет увеличить пульсацию тока до 170%. Термослой между радиатором и корпусом конденсатора, используемый фирмой Epcos AG, имеет в 63 раза больше теплопроводности, чем воздух, обеспечивает очень высокую прочность изоляции, до 2,5 kV

Электролитический конденсатор с радиатором

Рис.6 Вариант конденсатора с радиатором, для охлаждения через днище (применяется для конденсатора с диаметром > 64,3 мм и без болтового крепления)

Также существуют варианты резьбовых алюминиевых электролитических конденсаторов с пониженной собственной индуктивностью L = 13 nH. Они имеют ряд преимуществ:

  • значительно снижается максимальная величина напряжения, вызванная чрезмерными пульсациями
  • возможность использования полупроводников с более низкими характеристиками напряжения, что позволяет снизить стоимость
  • можно сократить число параллельно подсоединенных конденсаторов. Чем меньше их число, тем легче цепь, меньше требуется пространства для установки, также снижается цена

В заключение можно подчеркнуть, что алюминиевые электролитические конденсаторы фирмы Epcos AG серии B43456/B43458 имеют компактные размеры, высокий коэффициент заполнения объема, высокую устойчивость к импульсному току, высокую надежность, длительный срок службы. Цельносварная конструкция обеспечивает хороший и надежный электрический заряд внутри конденсатора. Существуют варианты, выполняемые под заказ, с охлаждением через днище и с пониженной собственной индуктивностью.