Một điện áp xoay chiều cho một tụ điện là gì?

Tôi nghĩ rằng điều duy nhất quan trọng là điện áp tuyệt đối trên một tụ điện làm thủng điện môi, nhưng cũng có một số có xếp hạng AC. Điều đó có nghĩa là gì? Tại sao giá trị thay đổi ở các tần số khác nhau?

Tôi thấy Vrms vs đồ thị tần số, phương trình này

• $V_{rating} \geq {1 \over k} \cdot V_{PP} + |V_{min}|$

vv nhưng tôi không chắc tôi hiểu nó.

Làm thế nào để bạn đánh giá một tụ điện nếu nó sẽ có cả DC và AC chồng lên nhau? Ví dụ, nếu tôi đặt trung bình 200 VDC trên một tụ điện 33 nF, với dạng sóng AC 70 kHz được đặt chồng lên nhau, đôi khi đạt tới 1200 Vpp (vì vậy 424 Vrms, 200 + 600 = 800 Vmax và 200 - 600 = -400 Vmin ), vậy thì nó cần gì cho xếp hạng DC và AC?

Tóm lược

Dựa trên các hướng dẫn trong Lựa chọn Tụ điện cho Ứng dụng Xung
, đánh giá điện áp cần thiết có thể gây ngạc nhiên và khó chịu.

• Định mức điện áp của tụ điện = DC volt + thành phần AC / Kfactor.

• Kfactor phụ thuộc vào tần số và <= 1. Giá trị theo biểu đồ này (từ tham chiếu ở trên).
  Ở 70 Khz K ~ = 0,35 nên thành phần điện áp xoay chiều được nhân với hệ số 1 / 0,35 = 2,9!

• Đối với polypropylen K ~ ~ = 1,16 - 0,16 x log (f)
  (Giá trị số đã đúng. Công thức đã được sửa). (cơ sở nhật ký 10) - cho 10HZ <f <1 MHz.
  (dựa trên kinh nghiệm dựa trên biểu đồ bên dưới)

ví dụ:
tại 1 MHz nhân bất kỳ thành phần AC nào x ~ = 5
với 100 KHz nhân bất kỳ thành phần AC nào x ~ = 3
với 10 KHz nhân bất kỳ thành phần AC nào x ~ = 2

Cho ví dụ cụ thể này

• Kf ở 70 kHz ~ = 0,35
• Veffective = Vdc + (Vpeak-Vdc) / kf
• = 200 + (800-200) / 0,35 = ~ 2000 Volt yêu cầu !!!

Điều này được áp dụng nhiều hơn cho các ứng dụng xung hoặc AC tần số rất cao (ví dụ của bạn là trường hợp), mặc dù đáng chú ý là ở 100 HZ, hệ số tỷ lệ đã giảm đến 80% giá trị điện dung DC.

Các đồ thị ví dụ bạn đã đưa ra là cho điện môi màng Polypropylen.
Giá trị số sẽ thay đổi theo loại điện môi.

Lý do được đưa ra là độ bền điện môi của màng giảm khi tần số tăng.

• Lời giải thích đằng sau lý do, không cần phải biết để áp dụng các công thức, bắt đầu đi vào các tính chất vật lý ma thuật và ma thuật sâu sắc nhưng dường như liên quan đến sự gia tăng của yếu tố tiêu tán với tần suất và khả năng phóng điện corona ngày càng tăng tăng độ dày của vật liệu (hoặc "độ dày hiệu quả" với tần suất tăng dần).

  Tài liệu thú vị này (hoặc nhàm chán tùy theo sở thích)
  Phim Mylar - Thông tin sản phẩm từ Dupont Teijin cung cấp một số thông tin chi tiết về polyester / Mylar có thể được áp dụng chung cho các loại nhựa khác. Hình 8 cho thấy hệ số tiêu tán ngày càng tăng với tần số (do đó giảm điện trở đối với điện áp ứng dụng và phóng điện corona)

Áp dụng công thức dễ hơn là hiểu lý do.

(a) Giải pháp cho:
+ ve điện áp DC có
+ xung đi
hoặc thêm AC sao cho Vmin> = 0V.

Điều này áp dụng cho một tụ điện có độ lệch DC (nói + ve) và xung + được thêm vào HOẶC DFC với dạng sóng AC được thêm vào sao cho V luôn> 0.
Đối với bù AC bởi một thành phần DC sao cho dạng sóng vẫn vượt qua 0 Volts xem (b) dưới đây.

• Tính giá trị số nhân ak dựa trên tần số.
  Từ bảng K <= 1.
  Đây là hệ số giảm cho phần AC của dạng sóng.

• Tính điện áp tối thiểu = Vmin

• Tính Vpp = Vmax - Vmin.

• Tính điện áp hiệu dụng của thành phần AC

  Vac hiệu quả = Vpp / k.
  (Wghich sẽ luôn là> = Vpp)

• Thêm giá trị DC và AC

  Veffective = Vdc_applies + Vac = Vdc_applied + Vpp / k.

  QED.

(b) Giải pháp cho Vdc + Vac sao cho dạng sóng kết hợp vẫn vượt qua 0v hai lần mỗi chu kỳ

• Vmin = 0

• Vpp = Vpeak [[= VAC_peak_to_peak / 2 + Vdc]]

• Lấy k từ bảng như trên.

• Veffective = Vpp / k.

Trong trường hợp ví dụ của bạn (a) áp dụng.

Vdc = 200V
Bạn báo cáo rằng Vmax = 800V nên Vpp = (Vmax - 200) = (800-200) = 600v.
Tính toán K từ tài liệu WIMA được tham chiếu.

K cho 70 kHz = ~ = 0,35

Hiệu quả = 200 + 600 / 0,35 = 1914v

Yêu cầu tụ 2 kV !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Tụ điện có điện áp tối đa họ có thể giữ như bạn nói, nhưng cũng có dòng điện tối đa họ có thể xử lý. Điều này thường được gọi là spec hiện tại gợn . Vì nó là dòng điện quan trọng, nó cũng có thể được biểu thị dưới dạng điện áp xoay chiều tối đa ở các tần số cụ thể.

Trong trường hợp của bạn, bạn sẽ có một sóng hình sin 1200V pp 70 kHz trên tụ điện của mình. Tốc độ thay đổi nhanh nhất của tín hiệu đó là ở giao thoa 0, là 600V * 2 * Pi * 70kHz = 264 V / Nhận. Thông qua hiện tại một tụ điện là dV / dt * C. Ví dụ, hãy sử dụng 1 VÒI. 264 V / xô * 1 tinhF = 264 Amps đỉnh, 187 Amps RMS, là dòng điện gợn mà nắp phải có thể duy trì.