[IlCF 0]

Приветствую уважаемых профессионалов!

Требуется выбрать конденсатор, через который протекает ток до 30А при частоте примерно от 30 до 90 кГц в резонансном инверторе такого вот типа:

 

 

Предполагаемая ёмкость составляет примерно 0,2 мкФ при напряжении 3кВ. На мой дилетантский взгляд тут простым конденсатором не отделаешься, нужен какой-то специальный с большим допустимым током и большой рассеиваемой мощностью, чтобы выводы не отгорели и не перегрелся. Однако поиск по интернету полной и понятной (мне) информации относительно "мощности" конденсаторов не дал.

Для распространённых на Алиэкспрессе конденсаторов CBB81 (аналог К78-2) нашёл табличку табличку с максимальными токами, из которой следует, что для конденсаторов на >1600В емкостью >20нФ при частоте >30 кГц ток составляет не менее 10 А. Т.е. теоретически, соединив последовательно 2 группы их 4-х параллельных 0.1 мкФ х 1600В я получу ток порядка 40А. Остаётся лишь вопрос, насколько можно доверять этой табличке, что это за CBB, почему на Али они бывают на 0.1мкФ х 1600В, а в табличке таких нет и т.п. Кстати, для К78-2 данных по переменному току (а не импульсному) я не нашёл.

 

Так же в продаже у нас имеются помехоподавительные конденсаторы MKP338 от Vishay, у них в даташите я обнаружит только вот это:

 

 

Получается, что у этих конденсаторов максимальный ток составляет 1А? Почему же они тогда называются супрессорами? Или я чего-то не так понял?

 

Ну и больше всего меня обнадёжили имеющиеся в одном магазине конденсаторы EPCOS B32654A 0.47мкФ х 1000В. У них в даташите вот такая картинка:

 

 

Насколько я понимаю, даже один такой конденсатор способен пропустить ток под 30А. Учитывая, что мне нужно получить определённые ёмкость и вольтаж, придётся взять их 8 штук, соединив последовательно 4 группы по 2 параллельных конденсатора. По току запас получается существенным, да и мощности вроде бы тоже должно хватить.

 

При этом ни для одного из вышеперечисленных конденсаторов я не нашёл информации по поводу максимально допустимой рассеиваемой реактивной мощности, типа как указывают для высоковольтных конденсаторов в кВАР. Нужно ли её учитывать в данном случае? Где её взять?

 

Я в вопросах силовой электроники почти полный ноль, потому прошу уважаемых профи сказать, правильно ли я рассуждаю/понимаю, а так же какой вариант лучше выбрать - Эпкосы в длинную цепь или китайские СВВ в широкую параллель?

[Uladzimir 60]

Одним конденсатором не обойдетесь. Набирайте емкость параллельно соединенными конденсаторами (десяток, другой). Среди меньшей емкости найдете и по частоте и по напряжению

[IlCF 0]

Одним конденсатором не обойдетесь. Набирайте емкость параллельно соединенными конденсаторами (десяток, другой).

Владимир, ну так я и не собираюсь одним обходиться, все мои варианты - "наборные". Вопрос в том, какие конденсаторы из обычных (К78, К73, импортные "кубики" типа указанного EPCOS B32654A) лучше использовать и правильно ли я интерпретирую их мощностные параметры.

 

Среди меньшей емкости найдете и по частоте и по напряжению

Вы имеете в виду всякие специальные высоковольтные пикофарадные конденсаторы малой емкости, типа КВИ, К15 и т.п.? Так они, насколько я понимаю, имеют значительный ТКЕ, ибо керамические, а это, как я понимаю, недопустимо, мост резонансный и конденсатор является частью последовательного контура. Кроме того, городить батарею из десятков конденсаторов очень бы не хотелось.

[ViKo 1]

Разве реактивная мощность рассеивается? Нужно знать эквивалентное последовательное (активное) сопротивление, вот оно мощность и определяет.

[IlCF 0]

Разве реактивная мощность рассеивается? Нужно знать эквивалентное последовательное (активное) сопротивление, вот оно мощность и определяет.

Во-о-от, вот тут мне как раз многое и непонятно. С потерями на ESR всё очевидно - они омические. Но ведь есть ещё диэлектрические потери, а может и ещё какие-нибудь - этого я не знаю, потому и спрашиваю. Что-то же значат эти кВАР'ы в маркировке высоковольтных конденсаторов К15-10, для которых понятие ESR, насколько я понимаю, вообще не применимо (вследствие подключения напрямую к обкладкам). Кроме того, все эти предельные токи из даташитов - они-то как определяются, неужели только из ESR?

Измерил ESR у всяких "К73-подобных" конденсаторов и у помехоподавляющих "кубиков" - разницы никакой, в обеих случаях разброс по экземплярам составляет около порядка, где-то от 0.03 Ом до 0.3 Ом. C позиции "голого" ESR очевидно, что чем больше конденсаторов параллельно и чем меньше последовательно - тем лучше. Однако только ли ESR тут важен? Если только ESR, то даже при ESR 0.1 Ом для батареи конденсаторов 2х5+2х5 суммарный ESR будет 0.04 Ома, а это 36 ВА мощности (в среднем по 3,6 на корпус). Много это или мало, скажем, для К73-9 или К78-2?

 

И ещё вопрос. Обратил внимание, что для помехоподавляющих "кубиков" указаны два вольтажа: Vdc и Vrms. Причём у каких-то при Vdc=1000В Vrms составляет, например, 400В, а у каких-то при том же Vdc Vrms=600В. Почему так, что это значит и как это учитывать?

[ViKo 1]

Я так понимаю, потому и зовется "эквивалентное" SR, то есть, все потери учитывает. Впрочем, глубже мне копать не доводилось.

[IlCF 0]

ViKo, спасибо вам за ответы. Раз никакой другой информации нет, склоняюсь к импортным "подушкам" типа К7х-хх на 1600-2000 Вольт, объединённым в батарею 5х0.1uF+5х0.1uF. Ну а там уже "вскрытие покажет".

[vladec 7]

Может Вам стоит посмотреть не среди универсальных конденсаторов, а среди специализированных, силовых? Здесь, например - https://en.tdk.eu/tdk-en/1641622/products/p...ower-capacitors

 

[Herz 4]

И ещё вопрос. Обратил внимание, что для помехоподавляющих "кубиков" указаны два вольтажа: Vdc и Vrms. Причём у каких-то при Vdc=1000В Vrms составляет, например, 400В, а у каких-то при том же Vdc Vrms=600В. Почему так, что это значит и как это учитывать?

Это как раз важный параметр для конденсаторов, работающих в цепи переменного тока. Как у Вас. Определяет величину допустимой переменной составляющей на обкладках, выраженную в среднеквадратичном значении. А вообще посмотрите, например, на конденсаторы, применяемые в индукционных панелях.

Как видите, это не простые "кубики".

[IlCF 0]

Может Вам стоит посмотреть не среди универсальных конденсаторов, а среди специализированных, силовых?

Конденсаторы, конечно, "атомные", и в их даташитах действительно прямо указаны допустимые токи и ESR. Однако, там номиналы только огромные, от десятков микрофарад, да и вряд ли мне такие купить удастся. Потому хотелось бы понять возможность использования более доступных (и недорогих) конденсаторов. Например, тех, которые я привёл в первом сообщении.

 

Это как раз важный параметр для конденсаторов, работающих в цепи переменного тока. Как у Вас. Определяет величину допустимой переменной составляющей на обкладках, выраженную в среднеквадратичном значении. А вообще посмотрите, например, на конденсаторы, применяемые в индукционных панелях. Как видите, это не простые "кубики".

Да, кубики не простые. Как раз с нормированным переменным напряжением, а на некоторых даже частота указана. И по ёмкостям мне подходят. Производителя конденсаторов с картинки я нашёл, но даташитов там нет. Пишут, что конденсаторы с пониженной паразитной индуктивностью и улучшенным охлаждением. Помимо представленных на вашей фотографии CG Electronic Industry Co есть и ещё один производитель. Конторы это, как я понимаю, чисто китайские, у "фирмачей" такой серии (MKPH) нет. Конденсаторы этих двух производителей можно найти на ебэй и на Али, на Али, правда, есть только на 0.27uF, на 0.22 нету. В России я их не нашёл, равно как не нашёл и даташиты на них, а потому опять же встаёт вопрос, выдержат ли они такие токи. Купить, конечно, можно, но где гарантия, что в 2.5 раза более дешёвая батарея из десяти 0.1uFх2000V не окажется лучше и по напряжению, и по ESR, и по ESL, и прочим характеристикам, чем батарея из 4-х "индукционных" 0.22(0.27)uF?

 

UPD: Нашёл ещё вот такие конденсаторы. Есть на Али, правда, ценник не гуманный. С другой стороны, вероятно, его и одного хватит Но мне всё равно очень хочется обойтись батареей из К73/К78

Изменено 21 декабря, 2016 пользователем Ilya_NSK

[Uladzimir 60]

Что их искать. Вот поднял блок 7-8 летней давности. те же частоты, напряжение поменьше. Работают.

Их там даже занадто

 

Предложенные вами не нормируются для работы на 90 кГц

[dinam 1]

А как вы собираетесь выравнивать напряжение на конденсаторах при последовательном соединении? Последовательное соединение конденсаторов допустимо (целесообразно) в такой схеме?

 

[IlCF 0]

Что их искать. Вот поднял блок 7-8 летней давности. те же частоты, напряжение поменьше.

У меня два вопроса по рисунку:

1. Судя по надписи, применены конденсаторы WIMA MKP. А вот 1ТО21004ВО (part number?) гуглем не ищется. Что это за конденсаторы?

2. В вашем случае, судя по топологии, конденсаторы соединены последовательно-параллельно?

 

Предложенные вами не нормируются для работы на 90 кГц

Так вот и в даташитах WIMA MKP10, Snubber MKP и т.д. про частоту указано вот что (MKP10):

 

 

Т.е. конденсаторы MKP10 0,1uFх2000V на частоте 90 кГц тоже, похоже, не шибко-то могут работать. Либо, как вы уже сказали ранее, их действительно нужно собирать из емкостей в единицы нанофарад.

 

Но это всё относится к напряжению на ВЧ. А вот как быть с током? Ток-то в даташитах на WIMA MKP нигде не нормирован. Не думаю, что они способны выдержать любой ток, даже если частота будет 1 кГц - есть же и ESR, и толщина выводов, и места соединения выводов с пластинами. Как быть с током? Ориентироваться чисто на ESR?.

 

А как вы собираетесь выравнивать напряжение на конденсаторах при последовательном соединении? Последовательное соединение конденсаторов допустимо (целесообразно) в такой схеме?

Выравнивать собирался резисторами. Последовательное соединение, конечно, нежелательно, но "массовых" не керамических конденсаторов на 3000 В вроде как нет.

[Uladzimir 60]

1. не помню, я уже не веду проект. Там есть MKP4 или MKF (не уверен) они нормируются вроде на эти частоты и их закладывали--ну купили как всегда--- что попало (более доступно). Аналоги искfли на Epcos - но они тогда дороже были. Указано то--- чего вообще купили. Что ставят там сейчас-- не знаю. Да и у приведенных характеристик для 10н кривые заходят дальше 100 кГц

2 Параллельно.

 

с током-- читайте даташиты -- не хватает--- паралельте.

Выравнивать собирался резисторами.

здоровенные токи и частоты-- резисторы получаются очень низкоимпедансные -- достаточно сопративления дорожек, паразитных значений выводов и прочее.

Будете ставить-- куда будете рассеивать мощность?

[Herz 4]

здоровенные токи и частоты-- резисторы получаются очень низкоимпедансные -- достаточно сопративления дорожек, паразитных значений выводов и прочее.

Будете ставить-- куда будете рассеивать мощность?

Да не всё так страшно. Напряжения распределятся неравномерно, конечно. Но, достаточно чтобы был запас по напряжению и некоторого подбора по суммарной ёмкости параллельных участков: всё равно ведь набирать из нескольких отдельных. В серии это не решение, но у автора, как я понимаю, не серия.

Набор конденсаторов выгоднее одиночного хотя бы из-за лучшего охлаждения.

 

P.S. Вот тут один кулибин делится своим опытом выбора конденсаторов для индукционного нагревателя.