Cose da sapare dei condensatori di soppressione delle interferenze

• Introduzione

• Che cos'è un condensatore di soppressione?

• Quali sono i tipi e i modelli di condensatori di soppressione?

• Criteri di acquisto per condensatori di soppressione interferenze - cosa considerare?

• Esempio di applicazione: Riparare elettrodomestici elettrici

• Esempio di applicazione: Spegnere fastidiosi sfarfallii di una lampada a LED

• MLCC - il futuro dei condensatori di soppressione delle interferenze

• FAQ - domande frequenti sui condensatori di soppressione delle interferenze

 

Introduzione

I condensatori di soppressione delle interferenze sono integrati in molti dispositivi elettrici, a fronte dei loro molteplici compiti. In questo modo, da un lato, devono ridurre le interferenze radio. Inoltre, proteggono il dispositivo da sovratensioni sul lato della rete e escludono gli effetti sulla rete di alimentazione.

Tutti i condensatori hanno una cosa in comune: la struttura fondamentale. Sono composti da un dielettrico isolante e due pellicole metalliche conduttive. I condensatori possono esercitare diverse funzioni. Ad esempio, è possibile trasformarli in accumulatore di energia o resistenze dipendenti dalla frequenza.

Un tipo particolarmente importante di condensatori è quello dei condensatori di soppressione delle interferenze, in quanto riducono i segnali di disturbo. Ma ancora più importante è: Proteggono sia il vostro dispositivo che voi come operatori da sovratensione. Di seguito vengono spiegati più dettagliatamente i condensatori di soppressione delle interferenze.

 

Che cos'è un condensatore di soppressione?

I condensatori di soppressione delle interferenze, noti anche come condensatori di soppressione delle interferenze radio, riducono i segnali di disturbo ad alta frequenza generati durante il funzionamento di dispositivi elettrici o elettronici a una misura ammissibile. Fungono da protezione del dispositivo, attenuando brevi sovratensioni sul lato della rete (transienti). Inoltre, impediscono gli effetti indesiderati del dispositivo sulla rete di alimentazione. Per questo tipo di condensatori elettrici si applicano requisiti particolari in termini di struttura e affidabilità. In questo modo si evita un guasto e quindi condizioni di funzionamento pericolose.

 

Quali sono i tipi e i modelli di condensatori di soppressione?

Si distinguono i tipi X, Y e XY, che a loro volta sono suddivisi in sottoclassi. Questa suddivisione avviene in base all'intervallo di tensione di misurazione, al tipo di isolamento e alla resistenza agli impulsi. Le informazioni dettagliate sono specificate nella norma IEC 60384-14. Le sottoclassi più importanti sono X1 e X2, così come le classi Y1 e Y2, poiché queste hanno un intervallo di tensione nominale di almeno 250 V e sono quindi le più utilizzate.

• X: Vengono utilizzati tra la fase e il conduttore neutro o tra due conduttori esterni. Proteggono il dispositivo da sovratensione.
• Y: Per il funzionamento tra fase e conduttore di protezione, o conduttore neutro e conduttore di protezione. Questo tipo è responsabile della protezione dell'operatore.
• XY: Versione combinata che include i tipi X e Y in un alloggiamento

Suddivisione del tipo X nelle sue sottoclassi:

Sottoclasse	Tensione del picco di impulso durante il funzionamento	Resistenza agli impulsi richiesta
X1	Da 2,5 a 4 kV	4 kV per C ≤ 1μF
X2	≤ 2,5 kV	2,5 kV per C ≤ 1 μF

Suddivisione del tipo Y nelle sue sottoclassi:

Sottoclasse	Intervallo di tensione nominale	Resistenza agli impulsi richiesta
Y1	≤ 500 V CA	8 kV
Y2	≥150 - ≤ 300 V CA	5 KV

Le designazioni MP, MKP, MKT e MLCC sono utilizzate per descrivere la costruzione del condensatore.

• MP:
  Gli elettrodi sono costituiti da strisce di carta vaporizzata con alluminio, che vengono arrotolate in una bobina con uno strato di carta isolante e impregnate di resina isolante. La maggior parte delle volte integrate in un alloggiamento in metallo offre la massima sicurezza e affidabilità fino ad oggi. Perché i condensatori MP hanno un cosiddetto effetto autorigenerante.
• MKP:
  Una pellicola in polipropilene metallizzata in alluminio nell'alloggiamento in plastica forma elettrodi e dielettrico. Anche in questo caso sono presenti proprietà autorigeneranti, inoltre anche un'elevata stabilità dell'umidità e a lungo termine.
• MKT:
  Gli elettrodi e il dielettrico sono formati da una pellicola in poliestere con vapore di alluminio. I condensatori MKT sono dotati di alloggiamento in plastica e buona stabilità all'umidità con struttura relativamente compatta.
• MLCC:
  I supporti in ceramica metallizzati multistrato formano elettrodi e dielettrico nei condensatori ceramici multistrato. Sono disponibili sia modelli cablati che modelli chip SMT. L'alloggiamento è costituito da un blocco in ceramica monolitico.

 

Il nostro consiglio pratico: autoriparazione con condensatori MP / MKP

In caso di grandi picchi di tensione, il dielettrico può essere perforato, in modo da creare un cortocircuito. Se si verifica una perforazione del dielettrico, l'arco risultante evapora lo strato di alluminio intorno al punto di uscita. Questo effetto porta a un ripristino delle proprietà di isolamento e quindi non a un guasto totale.

 

Criteri di acquisto per condensatori di soppressione interferenze - cosa è importante?

In caso di sostituzione di condensatori di soppressione guasti, assicurarsi sempre che, oltre alla stessa capacità (C) e alla stessa tensione nominale (U), venga utilizzata almeno la sottoclasse montata sul lato del produttore. Ad esempio, un condensatore di soppressione delle interferenze Y1 non può essere mai sostituito con una versione della sottoclasse Y2! La norma IEC 60384-14 fornisce ulteriori informazioni e deve essere presa in considerazione in modo obbligatorio per evitare malfunzionamenti e pericoli causati da scosse elettriche. Questo vale naturalmente anche per gli sviluppatori di nuovi dispositivi e soluzioni di retrofit.

Merita attenzione anche il modello (assiale, radiale, SMD): Il passo (RM) è quello giusto? Per i tipi con cablaggio radiale, la lunghezza dei fili di collegamento è sufficiente e la parte di ricambio si adatta alle dimensioni? Quando viene utilizzato in condizioni ambientali più impegnative, deve essere rispettato anche il campo di temperatura consentito (Tmin - Tmax).
Per motivi di sicurezza, è necessario assicurarsi che i componenti rechino i marchi di prova richiesti e che siano conformi alle norme valide in vigore. Se uno dei condensatori di disturbo integrati non soddisfa questi requisiti, non è possibile l'approvazione dell'intero dispositivo. I condensatori di soppressione delle interferenze offerti da noi nel negozio soddisfano elevate esigenze di qualità e si distinguono per affidabilità e durata.

 

Lista di controllo riassuntiva

• Capacità
• Tensione nominale
• Sottoclasse
• Costruzione
• Dimensione passo
• Dimensioni
• Intervallo di temperatura
• Marchio di verifica e norme

 

Esempio di applicazione 1: riparare un dispositivo elettrico

Prima: In ogni caso, prestare attenzione a eventuali richieste di rimborso in garanzia ancora esistenti. In caso di intervento nel dispositivo, di solito la garanzia del produttore decade. Si devono osservare le note norme di sicurezza dell'elettrotecnica.

I condensatori di soppressione delle interferenze difettosi nelle apparecchiature domestiche e da ufficio e negli utensili elettrici attirano l'attenzione soprattutto da uno dei seguenti problemi:

• Il dispositivo automatico di sicurezza (interruttore di protezione) si attiva all'accensione o all'inserimento del dispositivo.
• L'interruttore di protezione da corrente di guasto si attiva sempre o solo in modo intermittente.
• Il funzionamento del dispositivo provoca fastidiose interferenze, ad esempio durante la ricezione radio, o i dispositivi adiacenti vengono disturbati durante il funzionamento.
• Durante il test del dispositivo elettrico in conformità con DIN VDE 0701-0702 viene misurata una resistenza di isolamento troppo bassa tra il conduttore(i) esterno e il conduttore(i) di protezione, o la corrente di contatto è troppo alta.

Ciò è dovuto a difetti di isolamento (cortocircuito o maggiore corrente di dispersione) o, in caso di interferenze radio, a una capacità notevolmente ridotta in conseguenza dell'invecchiamento dei componenti o dei danni.

 

Esempio di applicazione 2: spegnere fastidiosi sfarfallii di una lampada a LED

Soprattutto con lampade a risparmio energetico molto convenienti con tecnologia LED, non è raro che la lampada si spenga e si riaccenda con sfarfallio.

Un accoppiamento capacitivo di conduttori singoli vicini tra loro nei tubi vuoti dell'installazione domestica spesso porta a questo fenomeno, particolarmente indesiderato di notte. Anche le vecchie installazioni e gli interruttori illuminati, in cui è inserita una piccola lampada a incandescenza, possono essere responsabili.

Ciò può essere fatto grazie al collegamento in parallelo di un condensatore di soppressione delle interferenze di tipo X2 nella linea di alimentazione alla lampada tra la fase e il conduttore neutro. Per lo più è sufficiente una capacità da 0,1 a 0,22 μF. Questo condensatore di soppressione delle interferenze viene montato nella presa dell'interruttore, in quanto di solito c'è ancora spazio sufficiente. La capacità parallela del condensatore rappresenta un carico capacitivo minimo nella rete da 50 Hertz e cancella la tensione reattiva indesiderata. Inoltre, non c'è da temere costi aggiuntivi per il consumo di energia elettrica.

 

MLCC - il futuro dei condensatori di soppressione delle interferenze

MLCC sta diventando sempre più popolare grazie a molti sviluppi tecnici. MLCC è l'acronimo di Multilayer Ceramic Capacitor, tradotto: Condensatore ceramico multistrato.

Il grande vantaggio è che hanno un rapporto capacità/volume più elevato rispetto ai condensatori a film. Questo è dovuto alla struttura: un blocco monolitico in ceramica con elettrodi interni sinterizzati. La ceramica è un materiale di utile per il dielettrico, in quanto fornisce molta rigidità dielettrica. Ciò comporta un'elevata conduttività, basse impedenze e piccoli valori ESR (resistenza in serie effettiva).

Ora vi state domando quale sia la differenza tra i tradizionali condensatori in ceramica. La risposta è nell'intervallo di capacità: Gli MLCC hanno un intervallo di capacità nell'intervallo nano e microfarad fino a diverse centinaia di microfarad.

Nell'ambito della miniaturizzazione, le forme chip per il fissaggio tramite SMT diventano sempre più importanti.

Vantaggi:

• Sono possibili dimensioni miniaturizzate
• Bassa perdita dielettrica
• Non sensibile all'umidità
• Nessuna polarità
• Dielettrico più affidabile
• Impedenza molto bassa
• Economico

Svantaggi:

• sensibile alla rottura
• La capacità è influenzata dalla temperatura e dal precarico
• Si verificano rumori fastidiosi, in quanto sono presenti proprietà piezoelettriche

 

FAQ - domande frequenti sui condensatori di soppressione delle interferenze

• È possibile utilizzare in sostituzione anche un condensatore normale?
  No, nessun condensatore tradizionale, a prescindere dal modello, può essere utilizzato come ricambio per un condensatore di soppressione delle interferenze radio. Ciò rappresenta un grave rischio per la sicurezza, in quanto nel peggiore dei casi possono verificarsi anche incendi.
• Un condensatore di soppressione dei disturbi difettoso può essere facilmente rimosso senza sostituzione?
  Questa procedura non è consentita. Da un lato, l'approvazione EMC/CE del dispositivo decade, dall'altro l'effetto del filtro contro i transienti di rete non è più sicuro e può essere danneggiato.
• Che cosa distingue i condensatori di soppressione delle interferenze speciali dai condensatori tradizionali?
  I condensatori di soppressione delle interferenze soddisfano requisiti particolari per quanto riguarda la resistenza agli impulsi, la tensione dei picchi di impulso e l'affidabilità dell'isolamento. Inoltre, in caso di guasto, questi condensatori non devono rilasciare fiammate, né deve fuoriuscire materiale conduttivo che potrebbe altrimenti causare cortocircuiti. Non è consentito un'esplosione vera e propria, in caso di distruzione dell'alloggiamento, le parti possono esplodere solo a bassa energia.