Il y a quelques années, j'ai conçu un gradateur contrôlé par MCU pilotant une lampe halogène de 150W. C'est en Europe occidentale; 50Hz 230VAC. Il utilise des condensateurs X2 comme compte-gouttes capacitifs pour l'alimentation et un autre condensateur X2 pour la suppression des interférences:

Le gradateur a progressivement commencé à mal se comporter, et lors du débogage, j'ai constaté que tous les bouchons X2 sont morts (ce qui signifie qu'ils ont moins de 10% de leur capacité nominale restante):

Les bouchons sur l'image:

• C1 , compte-gouttes capacitif, devrait être de 100 nF, mesure 6,4 nF
• C2 , compte-gouttes capacitif, devrait être de 100 nF, mesure 6,9 ​​nF
• C5 , suppression des interférences, doit être de 100 nF, mesure 1,4 nF
• Cnew , casquette fraîche de ma poubelle, mesure 93nF

Tous mesurent le circuit ouvert (> 40MΩ) sur la résistance.

C1 , C2 et Cnew sont étiquetés MEX/TENTA MKP 0.1µF K X2 275VAC 40/100/21 [approval logos] EN 60384-14 01-14 250VAC; 275VAC nominal (tension de tenue nettement supérieure, fiche technique ici ). Ils sont tous du même lot, acheté en septembre 2016. Je soupçonne que 01-14c'est un code de date, donc ils seraient à partir de début 2014.

C5 est de la même marque; il a pratiquement les mêmes marques (sauf EN 132400), mais il est physiquement plus grand. Je l'ai eu dans le cadre d'un kit Velleman il y a des années, où il a également été utilisé comme capuchon de suppression. Pas de fiche technique.

Qu'est-ce qui a fait que ces bouchons ont perdu leur capacité?

• Cette détérioration est-elle un comportement normal pour les bouchons X2? Le gradateur a connu une grande utilité, étant alimenté pendant environ 7000 heures.
• Aurais-je dû déclasser davantage les plafonds? Je suis d'accord que 230VAC est assez proche de 275VAC, mais si je comprends bien, c'est leur puissance nominale, et ils devraient être capables de gérer les transitoires bien au-dessus de cela. En outre, 275VAC semble de loin la cote la plus courante disponible sur Digikey et similaires.
• Suis-je en train de mal utiliser les condensateurs?
• Ces condensateurs sont-ils d'une mauvaise marque / série / lot?

Mise à jour: Peut - être pertinent: le variateur est alimenté par un interrupteur mécanique et a vu environ 1000 cycles de commutation marche / arrêt au cours de sa durée de vie. Peut-être que le transitoire de la commutation mécanique a joué un rôle?

Ce sont des condensateurs de suppression des interférences et ont d'excellentes propriétés de retardateur de flamme, d'auto-guérison, de tueur d'étincelles, mais ils ne sont PAS destinés à la charge d'impulsions en série continue car ils sont utilisés avec un Triac dans une charge de surtension halogène faible.

Bien qu'ils ne sortent pas et ne le disent pas dans la fiche technique, mon expérience avec des bouchons MEX-X2 similaires me le dit par expérience antérieure et soutenu par des fiches techniques MKP X2 similaires à Vishay-Roederstein.

Dans les petits caractères, les spécifications TENTA indiquent un TEMPS DE MONTÉE MAXIMUM 250 Vca: 120 V / microseconde. Cela implique le courant maximal qu'il peut gérer en utilisant Ic = CdV / dt avec dV / dt évalué à 120 V / us max.

Alors, comment est le courant d'impulsion dans cette conception? C5 à travers Triac peut voir des pointes de courant continues d'environ 1 A lors du fonctionnement de l'ampoule à un contrôle de phase de 90 degrés sur la tension de crête.

Cela réduira considérablement la durée de vie du condensateur.

Pour une lampe au tungstène 150W fonctionnant à 240Vrms 340Vp à 90 degrés sur Triac, l'ampoule consomme environ 100W et a refroidi à un dim 1200'K avec R = 240 Ohms et C5 sur Triac et une inductance de 1,5mH décharge la tension de capuchon de 350Vp avec la résistance du Choke et du triac

Vishay Roederstein Condensateurs AC, Condensateurs de suppression NOTES D'APPLICATION Classe X2 AC 275 V (MKT)

• Pour la suppression des interférences électromagnétiques X2 dans les applications transversales (50/60 Hz) avec une tension secteur maximale de 275 V (AC). • Ces condensateurs ne sont pas destinés à des applications à impulsions continues. Pour ces situations, des condensateurs des programmes CA et d'impulsion doivent être utilisés .

• Ces condensateurs ne sont pas destinés à une application d'impédance série. Pour ces situations dans le cas où des agréments de sécurité sont demandés, veuillez vous référer à nos condensateurs spéciaux de la série 1772 avec connexion série interne.

Les fiches techniques F1772 ne sont pas beaucoup mieux.

• Ces condensateurs ne sont pas destinés à des applications à impulsions continues. Pour ces situations, des condensateurs des programmes CA et d'impulsion doivent être utilisés. • Ces condensateurs peuvent être utilisés pour l'application d'impédance en série dans le cas où des approbations de sécurité sont demandées. Le F1772 série donnent également des avertissements

D'après mon expérience, si une fiche technique n'inclut pas 1 des {spécifications ESR suivantes, ou un courant d'ondulation nominal {rms}, alors elle n'est pas destinée à un fonctionnement à haute impulsion et faible ESR. Par exemple, les capuchons de démarrage / fonctionnement du moteur n'incluent aucun des {ci-dessus} et sont connus pour avoir de moins bonnes caractéristiques ESR car ils fonctionnent dans des circuits avec une résistance plus élevée contrairement aux capuchons de commutateur hors ligne SMPS ou diode AC / Triac.

Conclusion

• Conception de puissance variable peu fiable à partir d'une topologie à contrainte élevée et sélection de bouchons marginalement inacceptables.

• Je pourrais suggérer une meilleure alimentation AC-DC.

  

Les condensateurs à film sont conçus pour être «auto-cicatrisants», ce qui signifie simplement que lorsqu'ils se développent un court-circuit en raison d'un abus, la zone autour du court-circuit est emportée, ce qui réduit la capacité.

Il semble que votre application présente des transitoires fréquents de l'intérieur ou de l'extérieur qui dépassent la capacité de conception des condensateurs. Vous pouvez essayer de les retrouver à la source, tenter de les shunter avec quelque chose comme un TVS bipolaire à travers les bouchons, ou acheter de meilleurs condensateurs (à tension plus élevée).