Реактивная мощность конденсаторов X7R Опции

[jks]

Подскажите пожалуйста какую пиковую реактивную мощность могут выдержать конденсаторы
X7R в корпусе 1812 и 2225.

Использую конденсаторы 1812 100nF X 500V несколько штук в параллель.
Рабочее напряжение 200В.
Импульс тока 50А длительность 1-10 мкс.

Судя по спецификации ESR на 1МГц порядка 1Ом.
Рассеиваемая импульсная мощность на конденсаторах 2,5 кВт (если учитывать только ESR).
Скважность около 1000. Стало быть средняя мощность 2,5Вт.
Но керамика трещит и горит синим пламенем.
Видимо что-то неправильно считаю или не учитываю.

Даташит: http://www.avx.com/docs/Catalogs/cx7r.pdf

Если у кого есть данные по реактивной мощности конденсатров с керамикой X7R, прошу поделиться опытом.

[A.W.P.]

Сверим наши диагнозы?
По-моему, наиболее занимательны три последние осциллограммы, когда длительность включения полевиков наибольшая-по4,5мкс. Мне кажется, по питанию поставили очень хороший электролит (в сравнении с ранее приведенными схемой и чертежами ПП). Я оцениваю его (или их, если несколько параллельных электролитов стоит) ESR порядка 150 ..200мОм (7..8вольт просадки под током 40..50ампер). Вроде в габаритах диаметр 13мм*высота21мм (как указано на чертеже ПП) при напряжении от 160вольт (на осциллограммах питание 125...150 вольт) ESR не лучше 600мОм. Что же ТС поставил? Такой электролит хорошо шунтирует керамику и ее видно только на фронтах; похоже на 0,4 мкФ (и где-то 6 нГ паразитной индуктивности). Думаю, с таким электролитом керамике ощутимо полегчало в тепловом отношении.
Очень интересно явное различие между полупериодами работы схемы (при 2*4,5мкс). Моя версия: после длительной паузы трансформатор размагничен (нулевой ток намагничивания, остаточная индукция не далека от нуля). В первом полупериоде после 3 мкс работы сердечник входит в насыщение, ток намагничивания быстро растет, но ограничен выходом полевика в активную область на уровне ампер 50, в это время наряжение на нагрузке падает до нуля. В следующем полупериоде запас изменения индукции вдвое больше и трансформатор "честно" отрабатывает 4,5мкс.

Выоды: а)если можно оставить этот (эти) электролиты, то с керамикой не д.б. проблем; б) вроде напряжение питания схемы м.б. до 200 вольт-обратить внимание на заход трансформатора в насыщение при импульсах от 3мкс*120В=360мкВб (может добавить трансформатору витков? пока индуктивность рассеивания трансформатора сравнительно не велика-порядка 500 нГ со стороны нагрузки и не особо мешает формированию импульсов); в)может поставить полевики помощнее? а то они штатный ток нагрузки несут уже на пределе; г)разводка ПП не комментируется.

[jks]

Сверим наши диагнозы?
По-моему, наиболее занимательны три последние осциллограммы,
...

По поводу последних трех осциллограмм особые вопросы.
Я пока не уверен, что дело в насыщении трансформатора. Завтра проверю.

Делал следующий эксперимент:
Нагружал сток транзистора на чисто активное сопротивление 5-10 Ом без трансформатора. Индуктивности выводов минимальные.
Картина та же: начиная с определенной длительности ток начинает спадать.

Как будто сам транзистор входит в насыщение???
Эффект такой будто резко растет внутреннее сопротивление. Или кристалл разогревается?? При этом корпус холодный.
Сам я не специалист в силовых вещах. Как объяснить не могу.

Проверял на разных транзисторах. Чем больше допустимый пиковый/длительный ток, тем длиннее время до роста сопротивления.
Это если работать на токах выше длительных. Чем ближе к пиковому току тем сильнее эффект.
Некоторые транзисторы входили в насыщение после импульса длительностью более 200нс.

Проверял на разных трансформаторах. От транса не зависит.

Электролит 100мкФ*250В (13мм х 35мм), керамика 4 х 100нФ * 500В.

Какие бы не были хорошие электролиты, но пропускать через выводы диаметром 0.6 мм такие токи совсем не хорошо. Да и не проживут они долго .

Для непрерывного режима думаю Вы абсолютно правы.
Для импульсного все попроще.

Для вывода диаметром 0,6мм площадь сечения ~1мм2.
Плотность тока даже 50А/мм2 не проблема при длительности 10мкс.
Сопротивление вывода длиной 10-15 мм, миллиомы.
Пиковая мощность будет пускай 10Вт. При моей скважности это 100мВт максимум средняя мощность.

[dinam]

Для вывода диаметром 0,6мм площадь сечения ~1мм2.

А по моей формуле ~0.28 мм2

Для непрерывного режима думаю Вы абсолютно правы.
Для импульсного все попроще.

Насколько я понимаю ваш режим близок к режиму работы конденсаторов в фотоспышках. Почему-то для этих целей производители делают специальные типы конденсаторов, например, PH серия Nippon-Chemi-Con. Nichicon пишет "For appropriate choice of capacitors for circuit that repeat rapid charging/discharging, please consult Nichicon."
Хотя возможно вы и правы ничего страшного в этом режиме нет.

[jks]

А по моей формуле ~0.28 мм2

Да ошибочка вышла. 1/4 потерял.

Насколько я понимаю ваш режим близок к режиму работы конденсаторов в фотоспышках. Почему-то для этих целей производители делают специальные типы конденсаторов, например, PH серия Nippon-Chemi-Con. Nichicon пишет "For appropriate choice of capacitors for circuit that repeat rapid charging/discharging, please consult Nichicon."
Хотя возможно вы и правы ничего страшного в этом режиме нет.

За ссылки спасибо. Ранее использовал похожие конденсаторы фирмы Rubycon для фотовспышек на 330В из-за малых габаритов.

У меня режим не совсем как в фотовспышках. В фотовспышках вроде бы конденсатор разряжают почти в 0 за несколько микросекунд/миллисекунд (энергия порядка 5 Дж).
У меня конденсатор не разряжается до нуля.

В документе пишут про действующий ток в импульсном режиме.
Для прямоугольных импульсов Irms = Ip*SQRT(T1/T).
У меня выходит Irms = 50А * SQRT(10 мкс/10 мс) = 1,58 А.

Это запредельный режим, который я использовать не буду. Это только для испытаний нужно, что-бы определить предельные характеристики.

При напряжении 200В это средняя мощность 316 Вт. У меня и источник такую мощность не выдержит длительно.