مدونة الجودة / المكثفات

نظام إدارة الطلب المحمول صغير الحجم: تحديد حجم مكثف الجهد العالي عالي الكثافة

ملخص تنفيذي · أبرز الإنجازات الهندسية

كيفية تصغير خزان الجهد العالي DR المحمول دون زيادة الفقد: اختيار العازل عند DF أقل من 0.1٪، وتصميم ثلاثي الأبعاد مكدس على طول تدرج الجهد، وملء الزيت بالتفريغ والتغليف بالإيبوكسي، والاختبارات التي تثبت أن الخزان آمن.

2026-09-15·24 دقائق للقراءة· يقرأ 0 مرات

نظام إدارة الطلب المحمول صغير الحجم: تحديد حجم مكثف الجهد العالي عالي الكثافة

مكثف سيراميكي عالي الجهد (HVC) في خزانة مولد الأشعة السينية الطبية
HVC الجهد العالي المكثفات السيراميك في خزانة مولد الأشعة السينية الطبية

إجابة هندسية

يؤدي التصغير إلى تقليل الحجم، وليس الفقد. في خزان رنين متنقل مغلق بتردد 100 كيلوهرتز، مزود بمكثف رنين سعته 10 نانوفاراد، وجهد تشغيله 10 كيلوفولت، وجهد فعال 1 كيلوفولت، يبدد عازل X7R ذو معامل تبديد 2% طاقة قدرها 126 واط، ويؤدي مسار حراري بمعدل 2 درجة مئوية/واط إلى رفع درجة الحرارة الداخلية إلى 292 درجة مئوية. استبدل العازل بعازل N4700 ذي معامل تبديد أقل من 0.1%، وحافظ على المجال المغناطيسي المحلي أقل من 8 كيلوفولت/مم، وأنهِ الخزان بملء زيتي مفرغ من الهواء أو تغليف إيبوكسي بمعامل توصيل حراري 1.0 واط/م·ك أو أفضل.

  • حدد حجم العازل الكهربائي بحيث يكون معامل التصريف أقل من 0.1% عند جهد التشغيل.
  • قم بترتيب المكثفات على طول تدرج الجهد في طبقات متراصة
  • حافظ على ذروة الحقل المحلي أقل من 50% من قوة انهيار النفط
  • قم بإزالة الغازات قبل وضع الوعاء، وحافظ على الفراغ لمدة 30 دقيقة أو أكثر.
  • حدد درجة الحرارة الداخلية عند 100 درجة مئوية للحصول على عازل حراري عند 125 درجة مئوية

الملخص

تواجه مولدات التيار المتردد المتنقلة ثلاثة قيود في آن واحد: قدرة فورية تتراوح بين 30 و50 كيلوواط، ووزن إجمالي للآلة أقل من 150 كيلوغرامًا، وعزل كهربائي بقدرة 150 كيلوفولت ضمن حجم صغير. تتناول هذه المقالة مشاكل المجال الكهربائي والفقد والتسرب التي تنشأ عن التصغير، ثم تقدم خيارات اختيار عازل المكثف، وقواعد التصميم ثلاثي الأبعاد، وعملية التغليف، ومجموعة التحقق التي تضمن سلامة الخزان عند التشغيل بكامل طاقته.

1. مقدمة

انتقلت تقنية التصوير الشعاعي الرقمي المتنقل إلى غرف الطوارئ، ووحدات العناية المركزة، وغرف العمليات، والرعاية الميدانية. وبالمقارنة مع غرفة التصوير الشعاعي الرقمي الثابتة، يجب أن تكون الوحدة المتنقلة خفيفة الوزن، وسريعة النشر، وآمنة في البيئات غير الخاضعة للتحكم. ويُعد مولد الجهد العالي أحد أثقل المكونات في العربة.

هذا يطرح مشكلة التصميم: قدرة خرج فورية تتراوح بين 30 و50 كيلوواط للتعرض السريري، ووزن إجمالي للجهاز يتراوح بين 100 و150 كيلوغرامًا، وعزل يصل إلى 150 كيلوفولت. إذا تم ضغط أحد هذه العناصر الثلاثة، فإن العنصرين الآخرين سيتحملان التكلفة.

يظهر الضغط على مستوى المكونات. يقوم المهندسون بتعبئة المكثفات والمحولات والمقومات في خزان أصغر، وتظهر العواقب على شكل مسارات تسرب قصيرة، ومسار حراري ضعيف، وتفريغ جزئي مستمر.

تتناول هذه المقالة أرقام المجال والحرارة والزحف لخزان الجهد العالي المصغر، ثم تقدم اختيار العازل والتصميم ثلاثي الأبعاد وعملية التغليف التي تحافظ على كثافة الطاقة والسلامة معًا.

2. الآلية الأساسية

2.1 تركيز الحقل في خزان مضغوط

يؤدي التصغير إلى تقصير المسافة بين الأجزاء المُنشَّطة. ويتبع المجال المتوسط ​​هذه المسافة مباشرةً.

E ≈ V / d

حيث E هي متوسط ​​شدة المجال بوحدة كيلوفولت/مم، وV هي الجهد عبر الفجوة بوحدة كيلوفولت، وd هي مسافة الفجوة بوحدة مم. عند 120 كيلوفولت، يؤدي ضغط الفجوة من 50 مم إلى 20 مم إلى رفع متوسط ​​شدة المجال من 2.4 كيلوفولت/مم إلى 6 كيلوفولت/مم.

إن القيمة المتوسطة ليست القيمة التصميمية. عند أطراف المكثف وجذور الأسلاك وحواف الأقطاب الكهربائية، يكون المجال المحلي أعلى بمقدار 3-5 مرات من المتوسط، وهو ما يتجاوز قوة انهيار الهواء عند 3 كيلو فولت/مم ويقترب من قوة انهيار زيت المحولات عند 15 كيلو فولت/مم.

يتناسب مقدار التفريغ طرديًا مع عدم انتظام المجال:

PD ∝ K · E_avg · C_void

حيث يمثل PD مقدار التفريغ الظاهري بوحدة بيكو كولوم، وK عامل عدم انتظام المجال، وE_avg متوسط ​​المجال بوحدة كيلو فولت/مم، وC_void السعة المكافئة للفراغ بوحدة بيكو فاراد. ويُعد تقليل قيمة K هو العامل الذي يتحكم فيه المصمم الميكانيكي، من خلال الشطبات وحلقات التدرج والتباعد.

2.2 التسخين الذاتي ودرجة الحرارة الداخلية

يأتي الفقد في المكثف الرنيني من عامل التبديد الفعال عند جهد التشغيل، والذي بالنسبة للعازل من الفئة الثانية يكون أعلى بكثير من الرقم الموجود في ورقة بيانات الجهد المنخفض:

P_loss = 2π · f · C · V² · DF_eff

حيث P_loss هي القدرة المبددة بالواط، و f تردد التبديل بالهرتز، و C السعة بالفاراد، و V الجهد الفعال عبر المكثف بالفولت، و DF_eff عامل التبديد الفعال عند هذا الجهد والتردد.

الأرقام لا ترحم. بالنسبة لجهاز استقبال لاسلكي متنقل بقدرة 50 كيلوواط يعمل بتردد 100 كيلوهرتز مع مكثف سعته 10 نانوفاراد عند جهد فعال 1 كيلو فولت ومعامل تبديد فعال 2%، تصل خسارة الطاقة إلى 126 واط. ومن ثم، تترتب درجة الحرارة الداخلية على المسار الحراري.

T_c = T_a + P_loss · R_th

حيث T_c هي درجة الحرارة الداخلية للمكثف بالدرجة المئوية، وT_a هي درجة الحرارة المحيطة بالدرجة المئوية، وP_loss هي القدرة المبددة بالواط، وR_th هي المقاومة الحرارية من المكثف إلى المحيط بالدرجة المئوية/واط. عند R_th = 2 درجة مئوية/واط وT_a = 40 درجة مئوية، تصل T_c إلى 292 درجة مئوية، وهي درجة لا يتحملها العازل الخزفي.

2.3 الزحف والتخليص في الزيت

يحدد معيار IEC 60601 متطلبات الزحف والمسافة الفاصلة، كما أن تلوث السطح والرطوبة وضغط الهواء تُقلل جميعها من مستوى التحمل الفعلي. أما التصاميم المصغرة التي تضغط فجوة الهواء دون مراعاة مؤشر التتبع النسبي للمادة العازلة، فتؤدي في النهاية إلى حدوث تتبع سطحي. ويتناسب الحد الأدنى للمسار طرديًا مع الجهد الكهربائي ونوع المادة.

d_creepage ∝ V_working / CTI_factor

حيث تمثل d_creepage مسافة الزحف المطلوبة بالمليمتر، وV_working جهد التشغيل بالكيلوفولت، وCTI_factor معاملًا مشتقًا من مجموعة المواد ودرجة التلوث. عند درجة تلوث 2 مع CTI بقيمة 175 فولت أو أعلى، يحتاج نظام 120 كيلوفولت إلى مسار سطحي في الهواء يبلغ مئات المليمترات.

2.4 لماذا يحل الزيت والتغليف مشكلة المسافة

يُحافظ زيت المحولات على 15 كيلوفولت/مم مقابل 3 كيلوفولت/مم للهواء، لذا يُقلل الغمر المسافة بين كل فجوة بمقدار يقارب 5 أضعاف. يُطيل التصميم ثلاثي الأبعاد مسار المجال السطحي داخل نفس الحجم، بينما يُزيل التغليف الفراغات الهوائية التي قد تُركز المجال. تُعيد هذه الإجراءات الثلاثة مجتمعةً الحجم الذي كان سيُستهلك في هامش الأمان لو تم تقليل المسافة بين الفجوات فقط.

درجة الحرارة الداخلية مقابل DF_eff عند 100 كيلو هرتز 300 200 100 0 درجة الحرارة الداخلية (°م) 0.1 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 معامل التبديد الفعال DF_eff (%) حد العزل الكهربائي عند 125 درجة مئوية سقف مصمم لتحمل درجة حرارة 100 درجة مئوية كفاءة DF بنسبة 0.1%: 6.3 واط، 53 درجة مئوية كفاءة DF بنسبة 2%: 126 واط، 292 درجة مئوية P_loss = 2πfCV²DF_eff و T_c = T_a + P_loss · R_th حيث T_a 40 °C و R_th 2 °C/W

الشكل 1 - مع درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة مئوية ومسار 2 درجة مئوية/واط، فإن DF_eff بنسبة 2٪ يدفع 126 واط و292 درجة مئوية؛ N4700 عند 0.1٪ يبقى عند 53 درجة مئوية.

3. نقاط الضعف الهندسية

نقطة الضعف الأولى: كثافة الطاقة العالية تأتي مع فقد عالٍ

يدفع ضغط الحجم المصممين نحو استخدام سيراميك من الفئة الثانية مثل X7R و Y5V، التي تخزن طاقة أكبر لكل وحدة حجم. يصل معامل التبديد الفعال لهذه السيراميك عند الجهد العالي إلى 2-5%، وبالتالي يرتفع الحمل الحراري بنفس النسبة. كثافة الطاقة وكثافة القدرة رقمان مختلفان، والثانية هي التي تحدد مدى متانة الخزان.

المشكلة الثانية: التصميمات المدمجة تُفرغ باستمرار

تُؤدي الفجوات الصغيرة بين أسطح المكثف والأجزاء المجاورة إلى مجال غير منتظم بشكل كبير. قد يبقى المتوسط ​​ضمن النطاق الآمن، بينما تتجاوز الذروة المحلية عتبة الانهيار، مما يُؤدي إلى بدء تفريغ مستمر. بالإضافة إلى تآكل العازل، يُشعّ التفريغ ضوضاء عالية التردد إلى لوحة التحكم.

المشكلة الثالثة: تبديد الحرارة والعزل يسحبان في اتجاهين متعاكسين

يؤدي التغليف إلى زيادة قوة العزل وتقليل كفاءة تبديد الحرارة. وتسمح فتحات التهوية الخاصة بالتبريد بدخول الرطوبة والغبار، مما يقلل من قوة العزل مرة أخرى. أما التصميم الذي يركز على تحسين أحد هذين العاملين فقط، فسينتج عنه خزان إما ساخن أو ملوث.

4. خطوات التصميم

الاستراتيجية 1: اختيار المادة العازلة لنقطة العمل

تُحدد ثلاث خصائص مدى ملاءمة المكثف لخزان مصغر. قوة العزل الكهربائي التي تزيد عن 10 كيلو فولت/مم تحافظ على رقة طبقة العزل. معامل التصريف الذي يقل عن 0.1% عند جهد وتردد التشغيل يحافظ على انخفاض الحمل الحراري. معامل السعة الحرارية ضمن نطاق -4700 جزء في المليون/درجة مئوية ±1000 جزء في المليون/درجة مئوية يحافظ على استقرار السعة عبر نطاق درجة حرارة العربة المتحركة.

مادة عازلة من الفئة الأولى مثل N4700 يُلبي هذا المعيار جميع المتطلبات الثلاثة، حيث تقل نسبة الفقد الفعال (DF_eff) عن 0.1% عند تردد 100 كيلوهرتز والجهد المُقنن. وبالمقارنة مع مكبر الصوت X7R الذي تتراوح نسبة الفقد فيه بين 2 و5%، فإن هذا يُمثل انخفاضًا في الفقد يتراوح بين 20 و50 ضعفًا داخل نفس الحجم.

الاستراتيجية الثانية: رصّ التصميم على طول تدرج الجهد

رتب مكثفات الجهد العالي في طبقات تتبع تدرج الجهد للمضاعف. رتب مراحل المضاعف عموديًا بحيث يرتفع الجهد تدريجيًا بزيادات متساوية. افصل المراحل المتجاورة بحاجز عازل أو فجوة زيتية، واحرص على إبقاء الأطراف ذات الجهد العالي بعيدة عن الهيكل ولوحة التحكم. استخدم الجدار الداخلي للهيكل كطبقة حماية مؤرضة لتسوية المجال.

يعمل هذا التصميم على تمديد مسار السطح داخل حجم ثابت ويقلل من ذروة المجال في نفس الوقت، وهو أرخص مكسب متاح قبل بدء أي عمل محاكاة.

الاستراتيجية الثالثة: املأ الخزان أو ضعه في وعاء دون فراغات

بالنسبة للخزانات المغمورة بالزيت، يُملأ الخزان تحت فراغ لإزالة الفقاعات، لأن الزيت عند جهد 15 كيلوفولت/مم ينقل العازل، كما أن الحمل الحراري يزيل الحرارة في الوقت نفسه. أما بالنسبة للتصميم الجاف، فيُستخدم راتنج إيبوكسي ذو موصلية حرارية أعلى من 1.0 واط/م·ك، ويُسخن المكثفات مسبقًا، ويُزال الغاز من الراتنج قبل التغليف.

يُستمد سُمك طبقة التغليف من محاكاة المجال، وليس من قاعدة ثابتة. يؤدي السُمك الموحد عبر مجال غير موحد إلى هدر الحجم عند الطرف ذي المجال المنخفض، ويترك الطرف ذي المجال العالي دون هامش أمان كافٍ.

الاستراتيجية الرابعة: توجيه الهيكل من خلال محاكاة ميدانية

قم بمحاكاة الخزان في برنامج Ansys Maxwell أو COMSOL وحدد المناطق التي تزيد عن 8 كيلو فولت/مم. اضبط هندسة السطح النهائي للمكثف، وأضف شطفات R عند جذور الموصلات، وقم بتركيب حلقات التدرج عند الطرف عالي الجهد، واضبط المسافة بين الأجزاء المتجاورة من النتيجة.

استهدف ذروة محلية أقل من 50% من قوة تحمل الزيت عند 1.5 ضعف الجهد المقنن. يمثل نصف هذا الهامش هامش الأمان ضد التلوث والرطوبة ومستوى تحمل الإنتاج التالي.

الاستراتيجية الخامسة: تصميم مسار الحرارة قبل عملية التغليف

قلل المصدر أولاً باستخدام عازل ذي معامل تبديد منخفض. ثم قم بتوصيل المكثفات بالهيكل باستخدام وسادات حرارية أو جسور معدنية، ووفر مسارًا للتهوية الحرارية أو دورانًا قسريًا للزيت في الخزان المملوء بالزيت. أما الخزان الجاف فيحتاج إلى أنابيب حرارية أو هواء قسري.

قم بتركيب مجسات حرارة على المكثفات الحساسة وأغلق حلقة تحكم حولها. حافظ على درجة الحرارة الداخلية أقل من 80% من حد العزل الكهربائي: بالنسبة لعازل كهربائي درجة حرارته 125 درجة مئوية، فإن الحد الأقصى المصمم هو 100 درجة مئوية.

الاستراتيجية السادسة: إجراء التحقق من الإجهاد المشترك

تغطي أربع مجموعات اختبار خزان DR متنقل: التقادم الحراري الرطب عند 85 درجة مئوية و85% رطوبة نسبية لمدة 1000 ساعة، والاهتزاز العشوائي وفقًا لمعيار IEC 60068-2-64 عند مستوى المركبة، ودورة درجة الحرارة من -20 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية لمدة 100 دورة، والمجموعة الكهربائية للتفريغ الجزئي عند 1.5 ضعف الجهد المقنن مع تفريغ جزئي عند 5 بيكو كولوم أو أقل ومقاومة عزل أعلى من 100 ميجا أوم.

قم بتشغيل الاهتزاز والصدمة الحرارية كتسلسل واحد متكامل، لأن النقل بالإضافة إلى التشغيل هو الإجهاد الذي ينتج عن فشل ميداني.

معلمة المكونالقيمة النموذجيةشرط الاختبار
الجهد المقنن (سلسلة HVCT8G)10 كيلو فولت العاصمةجهد عالي 1.5× لمدة 60 ثانية
مواسعة4700 بيكوفاراد ±20% (472 ميجا)1 ميجاهرتز، 1 فولت RMS
المقاومة المكافئة التسلسلية عند 1 ميجاهرتزأقل من 50 ملي أوم-
محاثة الحلقة (وتر E40)أقل من 8 نانوهيدروجينتباعد طرفي 40 مم
مقاومة العزلأعلى من 10 جيجا أوم عند 500 فولت تيار مستمر25 درجة مئوية، 60% رطوبة نسبية
نطاق درجة حرارة40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئويةسلسلة IEC 60068-2
قدرة نبض dv/dtأعلى من 50 كيلو فولت/ميكروثانيةعند الجهد المقدر

5. مكثفات HVC N4700 لخزان DR متنقل

تقوم شركة HVC بتصنيع مكثفات سيراميكية من الفئة الأولى N4700 (T3M) لعقدة الاستجابة للطوارئ المتنقلة، وذلك في مصنعها الخاص في دونغقوان، والذي تبلغ مساحته 6,000 متر مربع، ضمن نطاق جهد يتراوح من 1 كيلوفولت إلى 150 كيلوفولت. تأتي هذه المكثفات في عبوات ذات أطراف شعاعية وعبوات تثبيت لولبية، مما يسمح بتصميمها بما يتناسب مع ترتيب الجهد.

ستة معايير مهمة هنا

  • نسبة DF_eff أقل من 0.1% عند تردد 100 كيلوهرتز والجهد المقنن. مقارنةً بـ X7R التي تتراوح فيها النسبة بين 2 و5%، ينخفض ​​الفقد داخل الخزان المغلق بمقدار 20 إلى 50 ضعفًا، وهو ما يسمح بتقليل الحجم دون الحاجة إلى إعادة تصميم كاملة لنظام تبديد الحرارة.
  • قوة العزل الكهربائي أعلى من 10 كيلو فولت/مم. طبقة عازلة رقيقة تحافظ على الجهد المقنن، لذا يظل حجم المكثف صغيرًا في مجموعة لا يوجد بها مساحة إضافية.
  • انخفاض التفريغ الجزئي إلى 5 بيكو كولوم أو أقل عند جهد يتراوح بين 1.5 و2 ضعف الجهد المقنن. تعمل السيراميك عالي الكثافة، والتغليف المشرب بالتفريغ، وحواف الأقطاب الكهربائية المحسّنة على خفض مستوى التفريغ حتى عندما تكون الأجزاء المجاورة على بعد بضعة ملليمترات.
  • القوة الميكانيكية لعربة متحركة. سلسلة مقابض الأبواب HVCT9G ذات الأسلاك الشعاعية و HVCT8G يستخدم وصلة معززة من الرصاص إلى السيراميك والتثبيت بالبراغي بدون أسلاك، وكلاهما يجتاز اختبارات الاهتزاز IEC 60068-2-6 و 2-64 على مستوى المركبات.
  • معامل السعة الحرارية (TCC) هو -4700 جزء في المليون/درجة مئوية ±1000 جزء في المليون/درجة مئوية من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية. تحافظ السعة على ثباتها خلال دورة بدء التشغيل البارد ودورة التعرض للحرارة، لذا تبقى نقطة الرنين داخل نطاق التحكم.
  • المكونات المنسقة والمراجع المتبادلة. HVRGFP و HVR-BSP مقاومات التدرج بالنسبة لمجموعة المضاعفات، مقاومات أخذ العينات HVRGHP لأجهزة استشعار تيار التسرب ومخمدات RC، و ثنائيات تقويم سريعة الاسترداد بالنسبة لمرحلة الإخراج. تتوافق أجزاء HVC مع المعايير الكهربائية ومؤشرات الموثوقية لـ VISHAY HVCC، KEMET، Murata DHS/DHR، وTDK UHV/FHV.

التوصيل والدعم

تقوم شركة HVC بتخصيص طول السلك، وزاوية الانحناء، وحجم البرغي، وأبعاد التغليف وفقًا للرسم الميكانيكي للخزان، وهو أمر بالغ الأهمية عندما تكون المساحة المتاحة محدودة بواسطة العربة. يتم شحن القطع القياسية في غضون 4-8 أسابيع، مقارنةً بفترة 20-30 أسبوعًا المعتادة للعلامات التجارية المذكورة أعلاه.

أرسل رسم الخزان، وجهد التشغيل، وتردد التبديل، ونطاق درجة الحرارة المحيطة. ستقدم لك شركة HVC اقتراحًا لتصميم الدائرة يتضمن مواقع المكثفات على طول مجموعة الجهد، وبيانات DF وPD عند نقطة التشغيل، بالإضافة إلى مجموعة أدوات تقييم مكونة من عينتين، وذلك في غضون خمسة أيام عمل.

6. أسئلة مكررة

س1: لماذا ترتفع درجة حرارة المكثف ذي الكثافة العالية للطاقة بشكل كبير؟

لأن فئة العازل التي تُكثّف سعة أكبر في حجم صغير تتمتع أيضًا بمعامل تبديد فعال أعلى بكثير عند الجهد العالي. يصل معامل التبديد في الفئة الثانية إلى 2-5% مقابل 0.1% في الفئة الأولى، وتتناسب معادلة الفقد طرديًا مع هذه النسبة: عند تردد 100 كيلوهرتز وسعة 10 نانوفاراد وجهد 1 كيلوفولت RMS، ينتج عن 2% فقد 126 واط، بينما ينتج عن 0.1% فقد حوالي 6 واط.

س2: ما مدى أهمية درجة الحرارة الداخلية بالنسبة لمادة عازلة تبلغ درجة حرارتها 125 درجة مئوية؟

صُمم الخزان ليتحمل درجة حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية، أي ما يعادل 80% من حد العزل الكهربائي، وتحقق من هذه القيمة باستخدام مزدوج حراري على المكثف الأكثر سخونة في ظل أسوأ ظروف التعرض. لا يوجد هامش أمان للخزان المغلق بمجرد بدء التسخين الذاتي، لأن المسار الحراري لا يمكن تحسينه بعد عملية التغليف.

س3: ما هي قوة المجال الآمنة داخل الزيت؟

يجب الحفاظ على ذروة المجال الكهربائي المحلي أقل من 50% من قوة انهيار الزيت عند 1.5 ضعف الجهد المقنن. يصل الزيت المُزال منه الغازات إلى 15-20 كيلوفولت/مم، لذا فإن الحد الأقصى للتصميم الذي يقارب 8 كيلوفولت/مم يغطي التلوث والرطوبة والتفاوتات بين الأجزاء. تكفي ذروة 11 كيلوفولت/مم عند الفقاعة لبدء التفريغ الكهربائي.

س4: كيف أزيل الفقاعات تماماً قبل التعبئة؟

قم بتفريغ الخزان مسبقًا إلى أقل من -0.095 ميجا باسكال مطلقًا، وحافظ على التفريغ لمدة 30 دقيقة أو أكثر، ثم املأه عند درجة حرارة 60-80 درجة مئوية لتقليل لزوجة الزيت، واترك الخزان المملوء لمدة 24 ساعة قبل الاختبار. تتطلب الأشكال الهندسية المعقدة تعبئةً تدريجيةً بالتفريغ أو تشريبًا بضغط التفريغ، لأن عملية تفريغ واحدة تترك الزوايا الميتة بين الملفات والإطار دون معالجة.

س5: أين يجب أن توضع المكثفات بالنسبة للمحول؟

على طول تدرج الجهد المحتمل للمكدس، مع أكبر مسافة بين العقدة ذات الجهد الأعلى والأرض. أبقِ أطراف الجهد العالي بعيدة عن الهيكل ولوحة التحكم، وافصل المراحل المتجاورة بحاجز أو فجوة زيتية، واستخدم جدار الغلاف كدرع مؤرض. يُحدد التصميم المجال المحلي أكثر من قيم المكونات.

س6: ما هي الاختبارات التي تثبت أن الخزان جاهز للعربة المتنقلة؟

رابعًا: التعرض للحرارة الرطبة عند 85 درجة مئوية ورطوبة نسبية 85% لمدة 1000 ساعة، والاهتزاز العشوائي وفقًا للمعيار IEC 60068-2-64 المستخدم في المركبات، و100 دورة حرارية من -20 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية، والتفريغ الجزئي عند 1.5 ضعف الجهد المقنن بقيمة 5 بيكو كولوم أو أقل. يُجرى اختبار الاهتزاز والاختبار الحراري كسلسلة واحدة متكاملة لمحاكاة إجهاد النقل والتشغيل.

7. المراجع

  1. IEC 60601-1:2005+AMD1:2012, المعدات الكهربائية الطبية - الجزء 1: المتطلبات العامة للسلامة الأساسية والأداء الأساسيجنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2012.
  2. IEC 60601-2-54 ، المعدات الكهربائية الطبية - الجزء 2-54: متطلبات خاصة للسلامة الأساسية والأداء الأساسي لمعدات الأشعة السينية المستخدمة في التصوير الشعاعي والتنظير الإشعاعيجنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2018.
  3. إيك 60384-8، المكثفات الثابتة للاستخدام في المعدات الإلكترونية - الجزء 8: المكثفات الثابتة ذات العازل الخزفي، الفئة 1جنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2015.
  4. إيك 60270، تقنيات اختبار الجهد العالي - قياسات التفريغ الجزئيجنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2015.
  5. إريكسون، آر دبليو، وماكسيموفيتش، د. أساسيات إلكترونيات القدرة، الطبعة الثالثة. تشام: سبرينغر، 2020.
  6. موهان، ن.، أنديلاند، ت.م.، وروبنز، و.ب. إلكترونيات الطاقة: المحولات والتطبيقات والتصميم، الطبعة الثالثة. هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي، 2003.
  7. د. لي، ي. تشونغ، إكس. تشو، وجي. تشاي، طريقة تحليل كسر المكثف الخزفي متعدد الطبقات باستخدام مجال الطور، مجلة IEEE للمعاملات في مجال المكونات والتغليف وتكنولوجيا التصنيع، المجلد 14، العدد 2، الصفحات 211-220، 2024. https://doi.org/10.1109/tcpmt.2024.3359598
  8. الولايات المتحدة 8,570,711 ، مكون إلكتروني خزفي متعدد الطبقات (كبح التفريغ القوسي لمكثفات MLCCs من 1 إلى 5 كيلو فولت)، شركة سامسونج للإلكتروميكانيكا المحدودة، مُنحت عام 2013، https://www.freepatentsonline.com/8570711.html.
  9. زينكه، أو.، وسيثر، هـ.، Widerstände، Condensatoren، Spulen، and Ire Werkstoffe, 2. عفل. برلين: سبرينغر، 1982.
  10. ملاحظات حول موسم القوس وتصميم اللوحة (ملاحظة فنية حول القوس الكهربائي عالي الجهد، وبقايا التدفق والتصميم)، شركة جوهانسون للعوازل الكهربائية، https://www.johansondielectrics.com/docs/3939/arc-season-and-board-design-observations.pdf .
  11. فريق هندسة تطبيقات HVC، الموارد التقنية للمكثفات الخزفية عالية الجهدhttps://www.hv-caps.com
هل تحتاج إلى مكون مُعتمد لهذا التطبيق؟

أرسل الجهد، والسعة، والتردد، ورسم التركيب، والكمية. ستقوم شركة HVC بترشيح قطعة من فئة N4700 مع بيانات فحص التفريغ الجزئي وتقارير عمر افتراضي لمدة 1000 ساعة خلال 48 ساعة.

إرسال قائمة المواد / طلب عرض أسعار فني →