Ograniczanie EMI w samochodowych i przemysłowych przetwornicach mocy
Artykuł opisuje implementację miniaturowych, polipropylenowych kondensatorów foliowych zabezpieczających przed zakłóceniami elektromagnetycznymi X1, X2 i Y2.
Wymagania dotyczące lutowania
Metalizowane, polipropylenowe kondensatory foliowe bezpieczeństwa charakteryzują się dużą odpornością na warunki elektryczne i środowiskowe oraz zapewniają wysoki poziom ochrony operatora, jednak wymagają szczególnej uwagi podczas lutowania na płytce drukowanej. Polipropylen ma temperaturę topnienia od 160°C do 170°C. W przypadku stosowania tradycyjnego lutowia cynowo-ołowiowego (SnPb) o temperaturze likwidusu 183°C, do niezawodnego mocowania tych kondensatorów do płytki drukowanej można użyć kilku prostych technik.
Na skutek łącznego wpływu dyrektywy RoHS i trendu miniaturyzacji komponentów lutowanie polipropylenowych kondensatorów foliowych stało się bardziej skomplikowane. Wspomniana dyrektywa wymusza stosowanie stopów miedzi, cyny i srebra (SnAgCu) lub miedzi i cyny (SnCu). Typowe temperatury lutowania dla nowych stopów wynoszą od 217°C do 221°C, co powoduje zwiększone obciążenie termiczne komponentów, narażające je na degradację lub trwałe uszkodzenie. Wyższe temperatury lutowania wstępnego i lutowania na fali mogą powodować warunki termiczne szkodliwe dla małych komponentów, takich jak miniaturowe, polipropylenowe kondensatory foliowe. Firma KEMET zaleca użytkownikom wykorzystującym polipropylenowe kondensatory foliowe bezpieczeństwa stosowanie krzywej lutowania na fali zgodnie z normą IEC 61760-1 wydanie 2 (ilustracja 3).
Ilustracja 3: aby zapobiec uszkodzeniu termicznemu podczas lutowania polipropylenowych kondensatorów foliowych bezpieczeństwa firma KEMET zaleca użytkownikom stosowanie krzywej lutowania na fali zgodnie z normą IEC 61760-1 wydanie 2. (Źródło ilustracji: KEMET)
W przypadku konieczności lutowania ręcznego firma KEMET zaleca ustawienie temperatury na kolbie lutowniczej na 350°C (+10°C maks.). Lutowanie ręczne powinno być ograniczone do maksymalnie 3 sekund, aby uniknąć uszkodzenia komponentów.
Typowe lutowanie rozpływowe nie jest zalecane w przypadku przewlekanych polipropylenowych kondensatorów foliowych. Firma KEMET zaleca również, aby nie przepuszczać tych kondensatorów przez piec utwardzający stosowany do mocowania elementów do montażu powierzchniowego. Omawiane kondensatory należy umieszczać na płytkach drukowanych po wyschnięciu kleju do elementów montowanych powierzchniowo. Jeśli konieczne jest poddanie komponentów przewlekanych procesowi utwardzania kleju lub jeśli wymagane jest lutowanie rozpływowe, należy skontaktować się z fabryką w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat dozwolonego profilu temperatury pieca.
Podsumowanie
Projektanci muszą zadbać zarówno o bezpieczeństwo sprzętu, jak i użytkownika, a jednocześnie spełnić kluczowe wymagania projektowe. W celu zabezpieczenia sprzętu przed nadmiernymi zakłóceniami elektromagnetycznymi i ochrony użytkowników przed obrażeniami stosuje się kondensatory bezpieczeństwa X i Y. Dzięki zastosowaniu solidnych i niezawodnych zminiaturyzowanych, metalizowanych polipropylenowych kondensatorów foliowych bezpieczeństwa firmy KEMET projektanci mogą spełnić wymagania normy IEC 60384-14 dla klasy IIIB HTB i uzyskać kwalifikację AEC-Q200. Omawiane kondensatory pozwalają opracowywać kompaktowe, lekkie i niedrogie rozwiązania do przemysłowych zastosowań w przetwornicach mocy, pojazdach elektrycznych (EV) i przetwornicach mocy o szerokiej przerwie energetycznej (WBG).
Rekomendowane artykuły
- Podnoszenie sprawności i niezawodności infrastruktury energetycznej przy jednoczesnym obniżeniu kosztów
- Warunki i sposób stosowania korekcji współczynnika mocy w bezmostkowej topologii totem pole
- Projektowanie bardziej efektywnej korekcji współczynnika mocy przy użyciu półprzewodników o szerokiej przerwie energetycznej i sterowania cyfrowego
Autor: Jeff Shepard
Kontakt w Polsce: Arkadiusz Rataj
Sales Manager Central Eastern Europe & Turkey
Digi-Key Electronics Germany
0048 696 307 330
arkadiusz.rataj@digikey.com
poland.support@digikey.pl
Zapraszamy na jednodniowe targi elektroniki we Wrocławiu! Zapisz się
