Alcuni anni fa, ho progettato un dimmer controllato da MCU alla guida di una lampada alogena da 150W. Questo è in Europa occidentale; 50Hz 230VAC. Utilizza condensatori classificati X2 come contagocce capacitivi per l'alimentazione e un altro condensatore classificato X2 per la soppressione delle interferenze:

Il dimmer ha gradualmente iniziato a comportarsi male e, durante il debug, ho scoperto che tutti i tappi X2 sono morti (il che significa che hanno meno del 10% della loro capacità nominale rimanente):

I tappi nella foto:

• C1 , contagocce capacitivo, dovrebbe essere 100nF, misura 6.4nF
• C2 , contagocce capacitivo, dovrebbe essere 100nF, misura 6.9nF
• C5 , soppressione delle interferenze, dovrebbe essere 100nF, misure 1.4nF
• Nuovo , berretto fresco dal mio cestino, misura 93nF

Tutti misurano il circuito aperto (> 40 MΩ) sulla resistenza.

C1 , C2 e Cnew sono etichettati MEX/TENTA MKP 0.1µF K X2 275VAC 40/100/21 [approval logos] EN 60384-14 01-14 250VAC; Valore nominale nominale di 275 V CA (tensione di tenuta significativamente superiore, scheda tecnica qui ). Sono tutti dello stesso lotto, acquistati nel settembre 2016. Ho il sospetto che 01-14sia un codice data, quindi sarebbero dall'inizio del 2014.

C5 è della stessa marca; ha praticamente gli stessi segni (tranne EN 132400), ma è fisicamente più grande. L'ho preso come parte di un kit Velleman anni fa, dove era anche usato come cappuccio di soppressione. Nessuna scheda tecnica.

Cosa ha causato la perdita di capacità di questi tappi?

• Questo deterioramento è un comportamento normale per i tappi X2? Il dimmer ha visto molto uso, essendo alimentato per circa 7000 ore.
• Avrei dovuto ridurre ulteriormente i limiti? Concordo sul fatto che 230VAC è abbastanza vicino a 275VAC, ma a quanto ho capito è il loro valore nominale e dovrebbero essere in grado di gestire i transitori molto al di sopra di quello. Inoltre, 275VAC sembra di gran lunga la valutazione più comune disponibile su Digikey e simili.
• Sto usando i condensatori in qualche modo sbagliato?
• Questi condensatori sono di una cattiva marca / serie / lotto?

Aggiornamento: possibilmente rilevante: il dimmer è alimentato da un interruttore meccanico e ha visto circa 1000 cicli di accensione / spegnimento durante la sua vita. Forse il transitorio dalla commutazione meccanica ha avuto un ruolo?

Questi sono condensatori di soppressione delle interferenze e hanno eccellenti proprietà di ritardante di fiamma, autorigeneranti, antideflagranti, ma NON sono pensati per la ricarica continua di impulsi in serie in quanto vengono utilizzati in questo con un triac in un carico di sovratensione alogeno debole.

Anche se non escono e lo dicono nel foglio dati, la mia esperienza con tappi MEX-X2 simili me lo dice da esperienze precedenti e supportato da fogli dati MKP X2 simili di Vishay-Roederstein.

Nella stampa fine, le specifiche TENTA indicano un TEMPO DI ALTA MASSIMA 250Vac: 120V / microsecondo. Ciò implica la massima corrente che può gestire usando Ic = CdV / dt con dV / dt nominale a 120 V / us max.

Allora, come è la corrente di impulso in questo design? C5 attraverso Triac può vedere picchi di corrente continua di circa 1 A quando si fa funzionare il bulbo con controllo di fase a 90 gradi sulla tensione di picco.

Ciò ridurrà significativamente la durata del condensatore.

Per una lampada al tungsteno da 150 W che funziona a 240 Vrms 340 Vp a 90 gradi in fase su Triac, la lampadina assorbe circa 100 W e si è raffreddata fino a un debole 1200'K con R = 240 Ohm e C5 attraverso Triac e l'induttore 1,5 mH scarica la tensione del cappuccio 350 V con la resistenza dello starter e del triac

Condensatori CA, condensatori di soppressione di Vishay Roederstein NOTE SULL'APPLICAZIONE Classe X2 AC 275 V (MKT)

• Per la soppressione delle interferenze elettromagnetiche X2 in tutte le applicazioni di linea (50/60 Hz) con una tensione di rete massima di 275 V (CA). • Questi condensatori non sono destinati ad applicazioni a impulsi continui. Per queste situazioni, è necessario utilizzare condensatori dei programmi CA e impulsi .

• Questi condensatori non sono previsti per l'applicazione di impedenza in serie. Per queste situazioni nel caso in cui siano richieste omologazioni di sicurezza, fare riferimento ai nostri speciali condensatori della serie 1772 con collegamento in serie interno.

I fogli dati F1772 non sono molto migliori.

• Questi condensatori non sono destinati ad applicazioni a impulsi continui. Per queste situazioni, è necessario utilizzare condensatori dei programmi CA e impulsi. • Questi condensatori possono essere utilizzati per l'applicazione di impedenza in serie nel caso in cui siano richieste approvazioni di sicurezza. Anche i cappucci della serie F1772 forniscono avvertenze

Nella mia esperienza, se un foglio dati non include 1 delle seguenti {specifiche ESR, o corrente di ripple nominale {rms}, allora non è inteso per un funzionamento ad alto impulso e basso ESR. Ad esempio, i cappucci di avvio / funzionamento del motore non includono mai nessuno dei {sopra} e sono noti per avere caratteristiche ESR più scarse in quanto operano in circuiti con resistenza superiore a differenza dei cappucci degli interruttori offline SMPS o diodo CA / Triac.

Conclusione

• Design a bassa potenza inaffidabile con topologia ad alto stress e selezione di cappucci marginalmente inaccettabili.

• Potrei suggerire una migliore alimentazione AC-DC.

  

I condensatori del film sono fatti per essere "autorigeneranti", il che significa che quando si sviluppano un corto a causa di un abuso, l'area intorno al corto viene spazzata via, riducendo la capacità.

Sembra che la tua applicazione abbia frequenti transitori dall'interno o all'esterno che superano la capacità di progettazione dei condensatori. Puoi provare a rintracciarli alla fonte, provare a deviarli con qualcosa di simile a un TVS bipolare attraverso i tappi o acquistare condensatori migliori (con voltaggio più elevato).