Высоковольтная керамика в импульсном режиме, Есть ограничения помимо очевидных? Опции

[AndreyVN]

Использую SMD X7R 1кВ - умножитель, фильтр-накопитель.
В нештатной ситуации один конденсатор треснул, к сожалению, восстановить условия - не возможно.

Существуют ограничения, например, на dU/dt?
Какой параметр стоит смотреть, помимо максимального напряжения?

[Myron]

Геометрического?

Геометрического и объемного не только для конденсаторов, но и для всех остальных компонентов. ФНЧ с частотой среза 300Гц, 600Гц и 1кГц.
И про GOG/NPO знал, и использовал, где мог.

[Stanislav]

И про GOG/NPO знал, и использовал, где мог.

Не сомневаюсь.
Написанное мной выше - для тех, кто не знал.

В качестве паллиатива, вместо X7R можно использовать X8R конденсаторы. Зависимости их ёмкостей от напряжения удручают несколько меньше.
Потом, следует иметь в виду, что, скажем, керамика X7R от разных производителей имеет совершенно разные свойства и допуски (иногда с отличием в 1,5-2 раза).
Поэтому, в ответственных цепях, конденсаторы нужно подбирать индивидуально, в соответствии с характеристиками, которые ответственные производители (TDK, Murata) дают в виде интерактивных графиков для каждого изделия индивидуально:
https://product.tdk.com/en/search/capacitor...8X7R1H104K080AE
https://product.tdk.com/en/search/capacitor...8X8R1H104K080AB

[Baza]

кстати, насчёт высоковольтной керамики:
тдк сделали с обратным коэфф. от напряжения.
правда в узком диапазоне рабочего...ну и дорого пока.
https://en.tdk.eu/tdk-en/1054426/products/p...link-capacitors

[gte]

кстати, насчёт высоковольтной керамики:
тдк сделали с обратным коэфф. от напряжения.
правда в узком диапазоне рабочего...ну и дорого пока.

Применительно к импульсному режиму и умножителям как бы хуже не было конденсаторам от такой характеристики.
Максимальные перегрузки возникают при сбросе напряжения и при этом еще емкость спадает .

[НЕХ]

Хороший такой, полезный такой, документик ))
https://www.nasa.gov/sites/default/files/fi...rkshop_DAY2.pdf

Как профессиональные разработчики высоковольтных источников добиваются пульсаций в десяток милливольт
при выходных напряжениях в не один десяток киловольт и выходной ёмкости менее 1000 pF ?

[Stanislav]

кстати, насчёт высоковольтной керамики:
тдк сделали с обратным коэфф. от напряжения.
правда в узком диапазоне рабочего...ну и дорого пока.

Это ещё Epcos делало, няз. До поглощения.
Прикольно, только непонятно, зачем так.
Потери с постоянным напряжением растут сильно, больше, чем в обычной X7R.

Как профессиональные разработчики высоковольтных источников добиваются пульсаций в десяток милливольт
при выходных напряжениях в не один десяток киловольт и выходной ёмкости менее 1000 pF ?

И как же?

Поясните "на пальцах", или ткните носом, пожалуйста, ибо в статье я ничего подобного не нашёл.

[НЕХ]

Прикольно, только непонятно, зачем так.

Эти керамические конденсаторы поляризованы при запекании))
Они полярные. Похоже, при рабочем напряжении они ближе к обычным конденсаторам при малом напряжении на обкладках.
Внешнее поле компенсирует заложенное при изготовлении.
Интересно,а обычные X7R можно так отформовать, приложив напряжение и разогрев ?


Типичный представитель хорошей масти высоковольтных источников -
http://www.cpshv.com/products/3603.htm
http://www.cpshv.com/products/2600.htm
"ripple stripper" , подавляющий пульсации, выпускают и отдельным девайсом.

Вот обычный современный пример использования сереньких NP0 в качестве резонансной ёмкости (25 нФ) в киловаттном преобразователе зарядного устройства.
Выходная ёмкость 200 мкФ собрана из конденсаторов, утопленных в припойном болоте((

Эскизы прикрепленных изображений

 

[gte]

Эти керамические конденсаторы поляризованы при запекании))
Они полярные. Похоже, при рабочем напряжении они ближе к обычным конденсаторам при малом напряжении на обкладках.
Внешнее поле компенсирует заложенное при изготовлении.

А каким боком это к подавлению пульсаций. Они давятся обычным RC фильтром.
Или я чего не понял?

[НЕХ]

CeraLink к пульсациям отношения не имеет))
Давить RC простым не так красиво - выходная ёмкость должна быть малой для уменьшения последствий пробоев.
Они используют активную борьбу с пульсациями. Типа -
https://www.edn.com/design/analog/4350857/C...without-dc-loss

[Herz]

Кучерявых годов патент...

[gte]

CeraLink к пульсациям отношения не имеет))
Давить RC простым не так красиво - выходная ёмкость должна быть малой для уменьшения последствий пробоев.

На малых токах в RC фильтре только часть выходного сопротивления.

Beam Supply
Output voltage up to minus 30 kV
Output current 0.3 mA maximum
Set ability 0.1 V steps
Stability 10 ppm/hour
Ripple/Noise less than 300 mV p-p

При 1000 пФ не сильно сложно достигнуть 300 mV p-p при 0.3 mA.

Обратите внимание на то, как в.в. источники восстанавливаются при резком изменении нагрузки. Не все производители об этом упоминают.
Как поведут источники, на которые Вы ссылаетесь, при изменении нагрузки от минимума до максимума скачком?
Думаю, что будет провал много-много больше 300 mV.

[Stanislav]

Эти керамические конденсаторы поляризованы при запекании))
Они полярные. Похоже, при рабочем напряжении они ближе к обычным конденсаторам при малом напряжении на обкладках.
Внешнее поле компенсирует заложенное при изготовлении.(

Вы, вероятно, говорите об электретах, которые могли быть использованы в качестве диэлектрика.
Однако, это не так (или пропустил что-то).

В силовых конденсаторах иногда используют PLZT керамику, в отличие от "обычных" титаната бария и оксидов титана.
Они, конечно, неполярные. Но для силы обладают преимуществом, прежде всего, что кардинально уменьшают потери при нагреве.
А так, они больше, чем в X7R. И ёмкость от напряжения растёт "не от хорошей жизни", а потому, что она изначально мала для данного объёма.
Вопщем, экзотика, весьма дорогая, и вряд ли нужная.

Интересно,а обычные X7R можно так отформовать, приложив напряжение и разогрев ?

Если Вы об электретах, то нельзя. Керамика, применяемая в X7R конденсаторах, "электромягкая", т.е. не сохраняет электрический момент сколь-нибудь значимой величины после снятия поля .

Типичный представитель хорошей масти высоковольтных источников
............................
Вот обычный современный пример использования сереньких NP0 в качестве резонансной ёмкости (25 нФ) в киловаттном преобразователе зарядного устройства.
Выходная ёмкость 200 мкФ собрана из конденсаторов, утопленных в припойном болоте(

Бессвинцовка?
Бедные конденсаторы...
Для подобных болот я сам припой варил (свинец-олово-висмут).