Negli ultimi 3 anni, RUBYCON ha accelerato lo sviluppo di dispositivi PMLCAP per il mercato dell’alta tensione, in particolare per tensioni superiori a 500V. Questa serie offre tensioni da 250V a 500V e può sostituire i condensatori a film negli snubber riducendo le dimensioni ad un decimo ed eliminando il rischio di cortocircuiti.
La serie denominata HPM è in grado di ridurre le dimensioni degli attuali moduli di condensatori a film a meno del 50%. Tuttavia, è attualmente ancora in fase sperimentale.
Serie HPB
I condensatori della serie HPB, sono caratterizzati da tensioni 500-900V e capacità da 5 a 25μF. Le applicazioni target sono gli azionamenti per compressori automotive, gli OBC (On-Board Chargers) e i convertitori DC/DC.
Con le stesse specifiche dei condensatori a film, le dimensioni possono essere ridotte fino al 70% grazie all’attuale gradiente di tensione di 250 V/μm dei PMLCAP. Quando si potrà raggiungerà un gradiente di tensione di 300 V/μm le dimensioni potranno essere ridotte fino al 55%.
Il nome della serie HPB sta per:
- H = High Voltage
- P = PMLCAP
- B = Box
Fino alla serie MH, il PMLCAP è stato poco utilizzato. Per resistere maggiormente all’umidità la serie HPB è ricoperta da un involucro di plastica come i condensatori a film. Si tratta quindi di un piccolo tipo a “scatola” simile alla serie HPM (M=Modulo).
Vantaggi:
Rispetto ai condensatori a film, la serie HPB offre due grandi vantaggi:
Innanzitutto, ha una resistenza al calore molto più elevata. Mentre è difficile per i condensatori a film superare i 105°C, la serie HPB è in grado di gestire i 125°C. Ma non si tratta solo della gamma di temperatura operativa.
I condensatori a film SMD utilizzano film plastici come PPS (polifenile solfuro) o PEN (polietilene naftalato) per migliorare la resistenza al calore, sebbene questi materiali fondano a temperature elevate. Al contrario, il PMLCAP non fonde in tali condizioni. Quindi, non c’è rischio di cortocircuito ed è persino possibile usarlo in un forno a reflow per la saldatura SMT. Come si può vedere nell’immagine, è possibile convertire il terminale per la saldatura a reflow in un terminale piatto o in una sbarra collettrice per ridurre l’ESL.
Un altro vantaggio è la miniaturizzazione. Anche con l’odierno gradiente di tensione di 250V/μm (lo stesso di un condensatore a film), il PMLCAP può ridurre le sue dimensioni del 30% rispetto ai condensatori a film. Con il raggiungimento di 300V/μm sarà possibile una riduzione del 45%. È prevedibile un ulteriore aumento del gradiente di tensione ed è quindi possibile un’ulteriore miniaturizzazione.
I vantaggi della serie HPB potrebbero non essere così utili in ogni mercato ma le applicazioni target come i gli azionamenti per compressori automotive o gli OBC stanno aumentando in proporzione al numero di veicoli elettrici che non avendo un motore a combustione interna rendono possibile l’uso di condensatore a film da 105°C. Grazie alla miniaturizzazione, un PMLCAP può ridurre le dimensioni del condensatore, ma non la meccanica nel compressore stesso.
Tuttavia, i vantaggi della serie HPB rimangono invariati: nessun rischio di cortocircuito ed elevata resistenza al calore con dimensioni ridotte. Ma le funzioni dei veicoli stanno diventando sempre più complesse e richiedono più componenti… se il condensatore a film delle dimensioni di un mattoncino può essere ridotto a quelle di uno smartphone utilizzando PMLCAP si libera spazio utile per dell’altro hardware.
Ultimi sviluppi
L’obiettivo dell’odierna tecnologia PMLCAP è aumentare il gradiente di tensione stabilizzando la produzione. RUBYCON ha recentemente installato un nuovo sistema di evaporazione in grado di produrre stabilmente dispositivi da 250V/μm. Il team di ricerca di RUBYCON per i PMLCAP sta pianificando lo sviluppo nell’estate 2023 di prodotti con un gradiente di tensione di 300V/μm. Una volta raggiunto questo obiettivo proseguiranno con miglioramenti in altre direzioni.
Con tutta probabilità possiamo aspettarci campioni delle serie HPB e HPM dopo l’autunno. Le applicazioni che usano condensatori a film per snubber ad alta tensione o per DC link, trarranno vantaggio dall’elevata resistenza al calore, dalle dimensioni ridotte e dall’assenza di rischi di cortocircuito dei PMLCAP.
Caratteristiche:
• La serie HPB sostituisce i condensatori a film da 500-900V.
• I vantaggi sono una maggiore resistenza al calore, nessun rischio di cortocircuito, dimensioni inferiori del 30%.
• Il gradiente di tensione dei PMLCAP punta ora a 300V/μm.
• Campionature saranno disponibili da RUBYCON a fine autunno 2023.
A proposito di CODICO
CODICO significa “Component Design-in Company”. La vasta gamma di prodotti di elevata qualità che propone comprende componenti attivi e passivi e sistemi di interconnessione. L’azienda, che opera dalla sede austriaca a Perchtoldsdorf (Vienna) come impresa privata e indipendente, mantiene diversi uffici di vendita in Germania, Italia, Francia, Spagna, Repubblica Ceca, Ungheria, Slovenia e Regno Unito, collaborando anche con aziende partner nell’Europa centrale e orientale. Sostenuta da un alto livello di competenza tecnica, CODICO pone un focus chiave sui servizi di design-in. La caratteristica distintiva di CODICO consiste nel supporto tecnico che fornisce dalla fase di sviluppo al prodotto finale, e il suo impegno a vendere esclusivamente prodotti di alta qualità.
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