Yếu tố tản điện tụ nhôm

Tôi đang sử dụng một tụ điện điện phân lớn bằng nhôm (400V / 470uF / 105 ° C) sau khi chỉnh lưu cầu 220 VAC trong một ứng dụng động cơ.

Trong quá trình thử nghiệm burn-in (180VDC, 6A mà động cơ nhìn thấy) với thiết bị tạo mô-men xoắn không đổi, đỉnh nắp bị phồng lên do sự tăng nhiệt độ của nắp chỉ trong 30 phút. Sau đó chúng tôi đã thay thế nắp bằng cùng loại và ghi lại nhiệt độ của nó. Nó đang tăng và dường như không đạt đến trạng thái ổn định và chúng tôi đã dừng thử nghiệm ngay khi đạt đến 100 ° C.

Sau đó chúng tôi đã thay thế nó bằng một nắp khác (450V / 470uF / 105 ° C). Nó có cùng đường kính nhưng cao hơn một chút. Thử nghiệm burn-in diễn ra suôn sẻ và nhiệt độ nắp đạt đến trạng thái ổn định ~ 85/90 ° C sau một giờ.

Cái không thành công là một cái mũ của Nichicon: http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdfs/e-gu.pdf

Cái được thông qua là một cái mũ UUcap (tôi xin lỗi vì liên kết này bằng tiếng Trung Quốc vì tôi không thể tìm thấy phiên bản tiếng Anh của nó.): Http://www.uuc.com.cn/product1_demo.asp?id=70

Tôi đã đọc qua các bảng dữ liệu của cả hai mũ và thấy chúng khá tương đương về hệ số phân tán (0,15 so với 0,20) và các tham số dòng điện gợn (1900mA so với 1850mA). Có một vài biến mặc dù:

1. Điện áp định mức
   • Thất bại: 400V
   • Đã qua: 450V
2. Kích thước (DxL) diện tích của các tụ điện.
   • Thất bại: 35mm x 40mm
   • Đã qua: 35mm x 50mm
3. Xuất hiện
   • Thất bại: đỉnh của lon là nhôm / kim loại
   • Đã qua: đỉnh của lon là một loại polyester (tôi không biết nó là gì)

Tuy nhiên, tôi chỉ nhận thức được rằng diện tích bề mặt lớn hơn có thể tản nhiệt tốt hơn một chút. Ở mức độ nào nó giúp, tôi không có ý tưởng. Tôi đọc được ở đâu đó rằng đối với điện dung cố định, các nắp có điện áp định mức lớn hơn là ESR thấp hơn; tuy nhiên, tôi không biết liệu nó có đúng hay không.

Có bất cứ điều gì mà tôi bỏ qua trong bảng dữ liệu góp phần vào sự khác biệt lớn như vậy liên quan đến nhiệt độ của các tụ điện trong thử nghiệm không?

Cảm ơn trước.

PS Mạch như sau. Các tụ điện trong câu hỏi là C5. T2, cuộn cảm thông thường, được thay thế bằng một cặp dây dày trong bảng đang thử nghiệm. HV_Bus được tiếp tục bằng cách kích hoạt SCR liên tục. Điện áp mà động cơ nhìn thấy là trung bình do PWM để bật và tắt MOSFET công suất phía thấp.

Các phép đo LCR

Điện dung, DF / Q / ESR /

• Nichicon 400V / 470uF -> 392 uF, 0.211 / 4.71 / 0.08 / -77.8 °
• UUcap 450V / 470uF -> 446 uF, 0.440 / 2.27 / 0.15 / -66.2 °

Rõ ràng phép đo cho nắp Nichicon được kết hợp chặt chẽ với thông số kỹ thuật của nó, trong khi UUcap bằng cách nào đó không phù hợp với thông số kỹ thuật. Sự khác biệt lớn ở đây dường như là điện dung. Các mũ của Nichicon dường như nhắm đến giới hạn dưới của ± 20% điện dung. Tôi đã đo được năm mũ Nichicon khác cùng loại và tất cả chúng đều ở khoảng 400uF ~ 410uF trong khi chúng được đánh giá là 470uF ± 20% ...

Các thông số duy nhất mà nắp Nichicon trong câu hỏi kém hơn UUcap là điện dung và điện áp định mức . Là .it điện dung đóng vai trò lớn trong sự gia tăng nhiệt độ của nắp? Trong khi nó có ý nghĩa rằng một nắp điện dung thấp hơn sẽ trải qua các chu kỳ sạc / xả mạnh hơn, nó có tạo ra sự khác biệt lớn như vậy không?

Các phép đo hiện tại của Ripple

Tôi đặt một kẹp AC RMS thật quanh chân nắp trong mạch và thực hiện một số phép đo. Điện áp mà động cơ nhìn thấy được điều khiển bằng cách tắt MOSFET điện. Tải chỉ là một vành đai của máy chạy bộ. I _nắp được đo bằng kẹp AC và _{động cơ} I được quan sát bằng đồng hồ đo dòng điện tương tự.

• V _motor = 50V, I _cap = 0,4A, I _motor = 1,0A
• V _motor = 100V, I _cap = 0.8A, I _motor = 1.5A
• V _motor = 150V, I _cap = 1.4A, I _motor = 1.5A

Tôi cũng quan sát gợn điện áp của các tụ điện. Với UUcap, gợn điện áp nhỏ hơn một chút so với nắp Nichicon. Điều đó được mong đợi do điện dung lớn hơn của nó. Tôi _cap đo dường như bằng cách nào đó ngang bằng với UUcap và Nichicon mũ.

Và đúng vậy, dòng gợn dễ dàng vượt quá dòng gợn định mức cho các nắp khi tải được tăng.

Vì UUcap khác với thông số kỹ thuật của nó, tôi đoán rằng tôi không thể tin tưởng vào tham số hiện tại của Ripple. Có cách nào để đo khả năng của nắp để xử lý dòng điện gợn không?

Là một tụ điện có điện áp định mức cao hơn có thể chịu được dòng điện gợn hơn so với một tụ điện có cùng điện dung?

Như mọi khi, một sơ đồ mạch đầy đủ sẽ là vô giá - ngay cả khi để cho thấy rằng không có gì nhiều hơn hiện tại đã được nêu.

VAC = 220v nên Vpeak = 220 * 1.414 = ~ 310V. 180V DC / 310 = ~ 0,58 Đây là sin của góc thge khi bộ chỉnh lưu bắt đầu (hoặc kết thúc) tiến hành + 35 độ. Trong 35/90 của chu kỳ, điện áp trong dưới Vdc, vì vậy nắp PHẢI cung cấp dòng điện cho động cơ. Nếu bạn không có bất kỳ bộ lưu trữ năng lượng nào trong cuộn cảm thì nắp sẽ thấy dòng điện gợn theo thứ tự của dòng điện động cơ và dòng điện cực đại sẽ rất có thể cao hơn (tùy thuộc vào độ biến áp và độ bền dây và hơn thế nữa.)

Vì sự phân tán sẽ theo thứ tự tỷ lệ với bình phương hiện tại, bạn có thể có khoảng 10 x độ phân tán định mức do dòng điện gợn quá mức.

Nichicon là một thương hiệu được tôn trọng. Rất có thể là dung lượng hiện tại của Ripple trên một chiếc Nichicon chính hãng đáp ứng hoặc vượt quá thông số kỹ thuật. Nhưng nó không có khả năng vượt quá nó đủ để cứu bạn ở đây NẾU mạch có vẻ như. Có thể là nắp là hàng giả. Điều này chắc chắn xảy ra và Nichicon là một thương hiệu đủ nổi tiếng mà mọi người CÓ THỂ làm giả chúng, mặc dù tôi không có kiến ​​thức cụ thể về điều này xảy ra trong trường hợp này.

UUCAP tôi không biết.
Không có gì lạ khi các thành phần châu Á ít được biết đến không đến gần với tuyên bố của tờ spec.
Trong trường hợp này có vẻ như họ vượt quá thông số kỹ thuật !!!!
Tôi sẽ không phàn nàn!
Nhưng hãy nhìn vào dòng điện gợn thực tế.
Một điện trở có ý nghĩa nhỏ trong dây dẫn nối đất sẽ cho phép sử dụng phạm vi cẩn thận (hoặc ở phía "nóng" với thiết bị cách ly VÀ nếu bạn biết bạn đang làm gì. Hoặc kẹp / đồng hồ đo gần hoặc .. ..

Lưu ý rằng tuổi thọ của nắp ~ + Giờ định mức x 2 ^ [(Trated-Trun) / 10]
Thông thường để chạy nắp ở WELL dưới nhiệt độ định mức.
30C dưới đây = 2 ^ (30/10) = 8 x xếp hạng trọn đời.
Vì vậy, giới hạn xếp hạng 2000 giờ sẽ kéo dài khoảng 2000 x 8 = 16000 giờ ~ = 2 năm.
Lề càng lớn càng tốt.

Lưu ý rằng nắp điện phân Al có điện áp NO, được giữ ở nhiệt độ cao sẽ chết nhanh hơn so với khi điện áp được sử dụng!

Nó có thể đơn giản như phương sai sản xuất. ESR của tụ điện thứ hai có thể đã đủ thấp hơn để dòng điện gợn không làm nóng nắp vượt quá giới hạn tối đa đã nêu.

Bạn nên biết rằng chạy một tụ điện nóng sẽ mang lại cho nó tuổi thọ khá thấp. Một nguyên tắc nhỏ là cứ sau 10 C dưới nhiệt độ tối đa định mức mà bạn giữ tụ điện, bạn sẽ tăng gấp đôi tuổi thọ của tụ điện. Tại hoặc gần với temp được xếp hạng, bạn có thể sẽ thấy nó thổi trong vòng một năm.

Một khả năng khác có thể là nắp cao hơn, mảnh hơn có diện tích bề mặt lớn hơn và do đó có thể tản nhiệt nhiều hơn.

Tôi sẽ khuyên bạn nên sử dụng nắp có xếp hạng dòng gợn cao hơn (lý tưởng nhất là 6A đầy đủ) và nếu bạn không thể tìm thấy, hãy sử dụng ba nắp song song với dòng điện gợn được xếp hạng.

Russell bao phủ nó khá tốt: mong đợi các dòng điện cực đại có thể gấp đôi dòng trung bình.

C5 là một bể chứa: trong phần lớn chu kỳ, nó là nguồn duy nhất của dòng động cơ, vì vậy nó cung cấp đầy đủ 6A. Điều đó đặt giới hạn thấp hơn vào dòng điện gợn sóng ... Trong các đỉnh AC đang sạc: dòng sạc chính xác phụ thuộc vào giá trị của nó, điện áp gợn và hình dạng của dạng sóng AC (nội dung hài của nó) nhưng nếu điốt được tiến hành chỉ bằng 1/3 chu kỳ, điều đó có nghĩa là C đang sạc nhanh gấp đôi so với khi xả; một gợn sóng đỉnh gấp đôi giá trị trung bình.

Đặt 0.1R nối tiếp với C5 -ve (tiếp đất) và đặt đầu dò phạm vi qua đó để xem điều gì đang thực sự xảy ra. Hoặc sử dụng đầu dò dòng điện xoay chiều nếu có.