Несколько лет назад я разработал диммер, управляемый микроконтроллером, и управлял галогенной лампой мощностью 150 Вт. Это в Западной Европе; 50 Гц 230 В переменного тока. В качестве емкостных пипеток для блока питания используются конденсаторы с номиналом X2, а для подавления помех - еще один конденсатор с номиналом X2:

Диммер постепенно начал плохо себя вести, и при отладке я обнаружил, что все колпачки X2 умерли (это означает, что у них осталось менее 10% их номинальной емкости):

Крышки на картинке:

• C1 , емкостная капельница, должна быть 100 нФ, измеряет 6,4 нФ
• C2 , емкостная капельница, должна быть 100 нФ, измеряет 6,9 нФ
• C5 , подавление помех, должно быть 100 нФ, меры 1,4 нФ
• Новая , свежая кепка из моего мусорного ведра, измеряет 93nF

Все они измеряют обрыв цепи (> 40 МОм) по сопротивлению.

C1 , C2 и Cnew помечены MEX/TENTA MKP 0.1µF K X2 275VAC 40/100/21 [approval logos] EN 60384-14 01-14 250VAC; Номинальное номинальное напряжение 275 В переменного тока (значительно более высокое выдерживаемое напряжение, таблица данных здесь ). Они все из одной партии, купленной в сентябре 2016 года. Я подозреваю, 01-14что это код даты, так что они будут с начала 2014 года.

С5 от той же марки; он имеет практически такие же маркировки (кроме EN 132400), но физически больше. Я получил его как часть какого-то набора Velleman несколько лет назад, где он также использовался в качестве кепки подавления. Нет данных.

Что заставило эти колпачки потерять свою емкость?

• Это ухудшение нормального поведения для крышек X2? Диммер видел много пользы, будучи приведенным в действие приблизительно 7000 часов.
• Стоит ли мне больше ценить кепки? Я согласен, что 230 В переменного тока довольно близко к 275 В переменного тока, но, насколько я понимаю, это их номинальный рейтинг, и они должны быть в состоянии обрабатывать переходные процессы намного выше этого. Кроме того, 275 В переменного тока, безусловно, является наиболее распространенным рейтингом, доступным на Digikey и т.п.
• Я неправильно использую конденсаторы?
• Эти конденсаторы от плохой марки / серии / партии?

Обновление: возможно актуально: диммер питается от механического переключателя, и за его срок службы было около 1000 циклов включения / выключения. Возможно, переходный процесс от механического переключения сыграл свою роль?

Это конденсаторы с подавлением помех и имеют превосходные свойства огнестойкости, самовосстановления, искрогасителей, но они НЕ предназначены для непрерывной последовательной импульсной зарядки, так как они используются в этом случае с триаком при слабой галогенной импульсной нагрузке.

Хотя они не выходят и не говорят об этом в техническом описании, мой опыт использования аналогичных колпачков MEX-X2 говорит мне об этом из предыдущего опыта и подтверждается аналогичными таблицами данных MKP X2 Виши-Рёдерштейна.

В спецификациях TENTA для мелкого шрифта указано МАКСИМАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ПОДНИМАНИЯ 250 В переменного тока: 120 В / микросекунда. Это подразумевает максимальный ток, который он может выдержать, используя Ic = CdV / dt с dV / dt, рассчитанным на 120 В / макс.

Так как же импульсный ток в этой конструкции? C5 на триаке может видеть постоянные пики тока около 1 А при работе лампы при 90 градусах управления фазой при пиковом напряжении.

Это значительно сократит срок службы конденсатора.

Для вольфрамовой лампы мощностью 150 Вт, работающей при 240 В, 340 В, при фазе 90 ° на Triac, лампа потребляет около 100 Вт и охлаждается до тусклых 1200 К с R = 240 Ом и С5 на Симисторе, а индуктор 1,5 мГ разряжает напряжение накачки 350 В с Сопротивление Чок и триак

Конденсаторы переменного тока Vishay Roederstein, Конденсаторы подавления ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ Класс X2 AC 275 В (MKT)

• Для подавления электромагнитных помех X2 при работе от сети (50/60 Гц) с максимальным напряжением сети 275 В (переменный ток). • Т Эти конденсаторы не предназначены для непрерывных импульсных применений. Для этих ситуаций необходимо использовать конденсаторы переменного и импульсного программ .

• Эти конденсаторы не предназначены для последовательного импеданса.Для таких ситуаций, когда требуются сертификаты безопасности, пожалуйста, обратитесь к нашим специальным конденсаторам серии 1772 с внутренним последовательным соединением.

Таблицы F1772 не намного лучше.

• Эти конденсаторы не предназначены для непрерывных импульсов. Для этих ситуаций необходимо использовать конденсаторы переменного и импульсного программ. • Эти конденсаторы могут использоваться для последовательного импеданса в случае, если требуются сертификаты безопасности. F1772 колпачках серии также дают предупреждение

По моему опыту, если таблица данных не содержит 1 из следующих {ESR specs, или номинального пульсирующего тока {rms}, то она не предназначена для работы с высоким импульсом и с низким ESR. Например, стартовые / рабочие колпачки двигателя никогда не включают в себя {выше} и, как известно, имеют более плохие характеристики ESR, поскольку они работают в цепях с более высоким сопротивлением, в отличие от колпачков выключателей SMPS или диодов переменного тока / симистора.

Вывод

• Ненадежный дизайн с пониженной мощностью из-за топологии высокого напряжения и выбора минимально неприемлемых крышек.

• Я мог бы предложить лучший источник переменного / постоянного тока.

  

Пленочные конденсаторы предназначены для "самовосстановления", что означает, что когда они образуют короткое замыкание из-за неправильного использования, область вокруг короткого замыкания сдувается, уменьшая емкость.

Похоже, что ваше приложение имеет частые переходные процессы как изнутри, так и снаружи, которые превышают расчетные возможности конденсаторов. Вы можете попытаться отследить их у источника, попытаться шунтировать их чем-то вроде биполярного TVS через колпачки или купить более качественные (с более высоким напряжением) конденсаторы.