Ladeelektronik
Neue Anforderungen an Sicherheitskondensatoren
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Prüfung durch VDE und UL
Weil Sicherheitskondensatoren der Norm IEC 60384-14 unterliegen, müssen sie von einer offiziellen Stelle geprüft und zertifiziert werden. Diese Aufgabe übernimmt in Deutschland VDE und in den USA Underwriters Laboratories (UL).
Sicherheitskondensatoren gibt es in verschiedenen Ausführungen als Filmkondensatoren, keramische Scheibenkondensatoren oder Vielschichtkondensatoren (MLCC). Hierbei bieten die Filmkondensatoren den Vorteil der hohen erreichbaren Kapazität sowie einer stabilen Kapazität und eines stabilen Verlustfaktors über den einsetzbaren Temperaturbereich. Hinzu kommt beim metallisierten Filmkondensator der Selbstheilungseffekt: Bei einem Durchschlag aufgrund einer Schwachstelle im Film bildet sich bei anliegender Spannung ein kleiner Lichtbogen, der um die Schadensstelle herum den Aluminium-Belag des Films oxidiert und so dieselbe isoliert und somit größere Schädigungen verhindert. Weil dadurch die Funktion des Kondensators innerhalb seiner Spezifikation vollständig wiederhergestellt ist, sind Filmkondensatoren die erste Wahl als Klasse-X-Kondensatoren. Keramische Scheibenkondensatoren hingegen bieten die höchste Spannungsfestigkeit und sind gerade für Klasse-Y1-Anwendungen die bevorzugte Lösung.
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Spezielle Anforderungen der Automobilindustrie
Als Klasse-X- oder Klasse-Y-Kondensator eignen sich auch Vielschichtkondensatoren, allerdings erfüllen nur Klasse-X1- oder Klasse-Y2-Bauteile die Anforderungen für Automotive-qualifizierte Sicherheitskondensatoren. Welcher Kondensatortyp für die Ladeelektronik eines HEV oder EV infrage kommt, hängt von der Verschaltung ab, den zu erwartenden Spannungsimpulsen und davon, welche Wechselspannungen an dem jeweiligen Sicherheitskondensator anliegen. Das Einsatzgebiet der verschiedenen Sicherheitskondensatorlösungen in Abhängigkeit von der erreichbaren Kapazität und Wechselspannungsfestigkeit zeigt Bild 2. Vishay Intertechnology deckt den kompletten Kapazitätsbereich ab mit Filmkondensatoren, keramischen Scheibenkondensatoren und Vielschichtkondensatoren. Dazu kommen Automotive-qualifizierte Film- und Keramikkondensatoren, welche die Automobilanforderungen sogar übertreffen. Wie das funktioniert, folgt hier.
Automotive-Qualifizierung
Definiert und veröffentlicht werden die Anforderungen an elektronische Bauteile in der Automobilindustrie vom Automotive Electronic Council (AEC). In der Anforderung AEC-Q200 sind die zu bestehenden Tests für passive Bauteile beschrieben; das Aufmacherbild stellt einen Ausschnitt dar. Vishay Intertechnology stellt zwei Automotive-qualifizierte Serien an Keramikkondensatoren bereit: So ist die Serie AY1 nach der Klasse Y1 zertifiziert und die Serie AY2 nach der Klasse Y2. Im Angebot sind weiterhin die Typenreihen MKP3386Y2 und F340Y2 als Filmkondensatoren der Klasse Y2 und die Reihen F339X2, MKP339 und F1772 als Filmkondensatoren der Klasse X2, die alle den Anforderungen der Automobilindustrie entsprechen.
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- Übertreffen der Anforderungen der Automobilindustrie
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