Condensadores de potencia hechos a medida utilizados en circuitos de enlace de CC
Especificación
Las características de rendimiento de los condensadores de película varían principalmente en función del material dieléctrico utilizado, así como de la tecnología de construcción aplicada. Algunos de los dieléctricos de película plástica más utilizados son el naftalato de polietileno (PEN), el tereftalato de polietileno (PET) y el polipropileno (PP).
Los condensadores de película plástica se pueden clasificar en general en condensadores de película/lámina y condensadores de película metalizada. La estructura básica de un condensador de película/lámina consiste en dos electrodos de lámina metálica y un dieléctrico de película plástica entre ellos. Los condensadores de película/lámina ofrecen alta resistencia de aislamiento, alta capacidad de manejo de pulsos, excelente capacidad de conducción de corriente y buena estabilidad de capacitancia. A diferencia de los condensadores de película/lámina, los condensadores de película metalizada utilizan películas de plástico recubiertas de metal como electrodos. Los condensadores de película metalizada tienen dimensiones físicas reducidas y ofrecen alta eficiencia volumétrica, buena estabilidad de capacitancia, bajas pérdidas dieléctricas y excelentes propiedades de autorreparación. Algunos condensadores son un híbrido entre condensadores de película/lámina y condensadores de película metalizada y presentan características de ambos tipos. Las propiedades de autorreparación de los condensadores de película metalizada los hacen ideales para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo una larga vida útil y circuitos de modo de fallo benigno.
Autocuración de condensadores de película metalizada
Los dieléctricos de película plástica que se utilizan comúnmente en la construcción de condensadores de película metalizada incluyen polipropileno (PP), sulfuro de polifenileno (PPS), poliéster y papel metalizado (MP). Estos materiales dieléctricos tienen diferentes capacidades de autorreparación.
Cuando se produce una avería en un condensador de película metalizada, el arco eléctrico provoca la vaporización de la fina capa metálica que rodea la falla. Este proceso de vaporización elimina la capa metálica conductora en la zona del defecto. Al eliminarse el material conductor, no se produce un cortocircuito entre las placas. Esto previene la falla del componente.
La capacidad de autorreparación de un condensador de película metalizada depende de muchos factores, como las propiedades del material dieléctrico y el espesor de la capa metálica. El proceso de vaporización requiere un suministro adecuado de oxígeno, y los materiales dieléctricos con alto contenido de oxígeno superficial presentan buenas propiedades de autorreparación. Algunos dieléctricos de película plástica con buenas características de autorreparación son el polipropileno, el poliéster y el policarbonato. Por otro lado, los dieléctricos de película plástica con bajo contenido de oxígeno superficial presentan características de autorreparación deficientes. El sulfuro de polifenileno (PPS) es uno de estos materiales dieléctricos.
Además de mejorar la fiabilidad, la capacidad de autorreparación de los condensadores de película metalizada contribuye a prolongar su vida útil. Sin embargo, la autorreparación provoca una reducción del área del electrodo metalizado con el tiempo.
En las aplicaciones, algunas de las condiciones que pueden acelerar la falla de un componente incluyen altas temperaturas, altos voltajes, rayos, alta humedad e interferencia electromagnética (EMI).
Además de sus buenas propiedades de autorreparación, los condensadores de película de poliéster metalizado también presentan una alta constante dieléctrica, buena estabilidad térmica, alta rigidez dieléctrica y excelente eficiencia volumétrica. Estas características los hacen ideales para aplicaciones de uso general. Los condensadores de poliéster metalizado se utilizan ampliamente en aplicaciones de CC como bloqueo, derivación, desacoplamiento y supresión de ruido.
Los condensadores de polipropileno metalizado ofrecen alta resistencia de aislamiento, baja absorción dieléctrica, bajas pérdidas dieléctricas, alta rigidez dieléctrica y estabilidad a largo plazo. Estos componentes, que ahorran espacio, se utilizan ampliamente en aplicaciones conectadas a la red eléctrica, como circuitos de filtro, balastos de iluminación y circuitos amortiguadores. Los condensadores de película de polipropileno doblemente metalizado pueden soportar cargas de alta tensión y alta frecuencia de pulsos, y son adecuados para aplicaciones con alta probabilidad de pulsos pronunciados. Estos condensadores se utilizan comúnmente en controladores de motores, amortiguadores, fuentes de alimentación conmutadas y monitores.
Conclusión
La fiabilidad y la vida útil de los condensadores dependen en gran medida de sus características de autorreparación. Los componentes pasivos con buenas características de autorreparación son más fiables y ofrecen una vida útil más larga. Las buenas características de autorreparación de los condensadores de película metalizada mejoran su robustez y los hacen adecuados para diversas aplicaciones. Además, estos componentes robustos fallan en circuito abierto, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren componentes con un modo de fallo más seguro.
Por otro lado, la propiedad de autorreparación de los condensadores de película metalizada provoca un aumento del factor de pérdida y una disminución de la capacitancia total. Además de sus buenas propiedades de autorreparación, la mayoría de los condensadores de película metalizada también ofrecen una alta resistencia a la ruptura y una alta eficiencia volumétrica.
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