|
|
Раздел: СПРАВОЧНИКИ
Высоковольтные алюминиевые конденсаторы для силовой электроники
В качестве составных элементов фильтров в преобразовательных устройствах используются высоковольтные электролитические конденсаторы, среди которых выделяется отечественный алюминиевый конденсатор К50-77.
В преобразовательной технике разработчики применяют последовательное (при недостаточном рабочем напряжении конденсатора), параллельное (для набора необходимой емкости) или последовательно-параллельное соединение конденсаторов. Применение конденсаторов с большей емкостью в одном корпусе позволяет составлять батареи из меньшего числа конденсаторов и сократить количество дополнительных выравнивающих резисторов, дросселей и т.п. Таким образом достигается оптимальное схемное решение, уменьшаются масса и габариты, повышается надежность преобразовательных устройств, и в результате снижается конечная стоимость изделий.
Таблица 1
| Uном, В |
Сном, мкФ |
Тангенс угла потерь, %, не более |
Полное сопротивление Z, Ом (25°С, 10 кГц) |
Ток пульсаций IR, А |
D, мм |
Н, мм |
А±0,15, мм |
Масса, г, не более |
| 85°С, 50 Гц |
85°С, 100 Гц |
| 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 |
Сегодня рынок электронных компонентов силовой электроники предлагает алюминиевые электролитические конденсаторы как зарубежного, так и отечественного производства. Первым в серии российских высоковольтных алюминиевых конденсаторов стал конденсатор К50-77, предназначенный для накопления и хранения энергии, сглаживания пульсаций постоянного и переменного токов.
Рис. 1. Габаритные размеры конденсатора К50-77 (1-Изолирующий чехол; 2-Клапан, обеспечивающий взрывоустойчивость; 3-Перемычка для разряда.)
Конструктивно прибор выполнен в цилиндрическом алюминиевом корпусе с радиально расположенными винтовыми выводами (рис.1). Крепление на плату осуществляется с помощью хомутика или торцевого болта. Вариант конструкции конденсатора, предусматривающий крепление с помощью торцевого болта, предпочтителен для изделий, на которые воздействуют повышенные механические нагрузки, например преобразователей для железнодорожного транспорта.
Рабочее напряжение конденсатора от 16 до 450 В; номинальная емкость от 1000 до 100 000 мкФ; интервал рабочих температур от -40 до 85°С; большая величина заряда; высокий уровень допустимых пульсаций тока и напряжения на единицу объема. Основные параметры конденсатора приведены в табл.1.
Таблица 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 |
Рис. 2 Зависимость емкости от температуры для кондесатора номиналом 3300 мкФ и 400 В
Допустимые значения пульсирующего тока определяются по формуле IRO= IR·Kt·Kf, где Kt- коэффициент коррекции пульсирующего тока относительно значения IR в зависимости от действующей температуры (табл.2), a Kf- коэффициент коррекции пульсирующего тока относительно значения IR в зависимости от частоты (табл.3).
Таблица 3
| f, Гц |
50 |
100 |
300 |
1000 |
>10000 |
| Кt |
1 |
1,25 |
1,44 |
1,5 |
1,63 |
Рис. 3. Зависимость полного и внутреннего сопротивления от температуры для конденсатора номиналом 3300 мкФ и 400 В
Наработка конденсаторов зависит от температуры окружающей среды То и коэффициента пульсации тока, равного К= I/IR (табл.4).
Таблица 4
| T0, °C |
Наработка |
| К=О |
К-0,6 |
К=0,8 |
К=1,0 |
K=1,2 |
К=1,4 |
К=1,6 |
К=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 |
Рис. 4. Зависимость полного и внутреннего сопротивлений от частоты при Т = 22-25 °С
Ряд технических характеристик представлен на рис.2-4. В настоящее время ведутся работы по улучшению технических параметров, увеличению допустимых пульсирующих токов, расширению шкалы номиналов, снижению габаритных размеров конденсатора. В связи с перспективностью направления создания энергосберегающих устройств конденсатор К50-77 востребован на рынке и позволяет удовлетворить запросы различных групп потребителей.
|
|
