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用于汽车和工业应用的陶瓷电容器的设计

已有 942 次阅读2018-3-14 11:50 |个人分类:电子技术| 汽车, 陶瓷电容器, 工业应用

  对于许多汽车和工业应用来说,陶瓷电容器是一个很好的选择,但有时设计师们被不同种类的设备所迷惑。在这篇文章中,我们概述了这个分类方案,并介绍了一些针对汽车应用程序优化的最新磁盘电容器。

  由于高能量和恶劣的环境与电压和脉冲相关联,因此必须小心地选择与电源连接的电容器应用。有两种连接方式,因此可以区分两种类型的应用。在一种情况下,电容器直接与电源并联,而没有任何其他阻抗或电路保护;另一方面,电容器与其他电路串联在一起。en60384

  -14除额定电压外,将X和Y电容按其在操作中所暴露的峰值脉冲电压分为亚类。

  类我电容器

  第一类电容器是用于未绝缘的应用程序,在这种情况下,电容器的失效不会导致由于接地的外壳而产生危险的电气冲击。然而,如果出现双误,它可能打开保险丝或打开断路器,引起火灾。

  第一类电容器冲击风险图像。

  

  图1:I类电容器冲击风险。

  二类电容器

  II类电容器的用途是在电容器失效的情况下使用,如果绝缘损坏,则会产生危险的触电。II类电容器必须用于绝缘电气设备和机器,以降低损坏绝缘材料的风险,从而避免对人类和动物造成危险。

  二级电容器冲击风险图像。

  

  图2:II类电容器冲击风险。

  en60384

  -14根据在运行过程中所接触到的峰值脉冲电压和额定电压,将X电容分成3个子类。这些峰值脉冲可以由架空电缆中的闪电引起,在邻近设备上的开关激增,或者在用于抑制干扰的装置中(见表1)。

  表1

  

  表1

  Y类电容进一步分为4个子类——Y1、Y2、Y3、Y4——如表2所示。

  表2

  

  表2

  在多年的经验基础上,Vishay开发了几个RFI系列产品,实现了跨线和线旁路应用的严格安全标准。因此,Vishay有能力提供各种不同分类的电容器。其中包括最常见的类X1

  / Y1和X1 / Y2。Vishay最常见的类的X和Y等级可以在下面的表3中找到。

  表3

  

  表3

  Vishay安全级交流电容器的安全标准。

  一些国家权威人士指出,安全是这些组件的首要任务。因此,制定了iec60384 -14(世界标准)和UL

  60384-14(美国标准)等国际安全标准。国家当局规定,必须证明电磁干扰电容器与电源并联直接连接,必须被证明符合这些标准。认可的产品获得安全证书。安全标准见表4。

  表4

  

  表4

  Vishay安全额定交流电容器的直流使用确认。

  规范考虑过滤:

  交流额定滤波器电容器可以在连续直流电压下运行,但其功能不受限制。最大允许直流电压与指定的交流操作相同。在只对电容器施加直流电压的情况下,线路对地电流(泄漏电流)将接近于零,因此不会对整个系统泄漏电流造成影响。选择合适的滤波电容器,可以作为交流操作的选择,考虑到直流电压的影响可以忽略不计的泄漏电流。

  安全机构的考虑:

  虽然交流额定滤波器有相应的标签,但直流操作不会违反UL、CSA或VDE安全机构授予的安全电容器的批准,前提是电流和电压的数值都不超过。例如,Vishay

  VY1系列和440L系列按照安全机构IEC60384-14和UL60384-14的标准对500

  VAC进行了Y1评级。因此,对这些安全机构来说,连续运行500伏直流电是可以接受的。在寻求系统安全批准时,可能需要制造商列出直流操作模式。预计只有非常罕见的情况下,安全机构才会坚持进行额外的过滤测试。

  用于汽车应用的陶瓷电容器

  在工业电子产品中,零件必须在极端的条件下运行,因此有一种持续的趋势,即更高的质量和可靠性标准。这就要求使用寿命较长的电子元件和最大的可靠性。为了满足工业市场的需求,Vishay

  Intertechnology将推出一套全新系列的含铅Y2级陶瓷安全电容器,这是该公司已完善的VY2系列产品的进一步发展,提供了前所未有的质量和可靠性。

  除了符合iec60384 -14安全标准外,新的Vishay

  AY2系列电容器也符合AEC-Q200规范,包括对无源元件的最严格的压力测试。两个标准之间的差异的一个很好的例子就是温度循环。iec60384

  -14标准要求电容器在整个工作温度范围内经过5个完整的周期。相比之下,AEC标准要求至少1000个温度周期。


  新的Vishay

  AY2电容器的性能达到了无与伦比的水平,经受了高达3000次的温度周期而没有一次失败——远远超过AEC-Q200标准。由于其具有优良的鲁棒性,电容器提供了最高水平的质量和可靠性。他们结合了最新的陶瓷材料,电容器设计和生产技术。


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