Como obter o processo de preenchimento do capacitor de energia de alta precisão?

Prefácio

OCapacitor de potênciaO processo de preenchimento afeta diretamente a vida e a confiabilidade do equipamento. O processo de enchimento de cera microcristalino requer controle preciso da temperatura, taxa de fluxo e ambiente de solidificação para garantir o enchimento uniforme da cavidade com o meio isolante. Esta nota técnica, com base em dados de produção empírica, explica os principais pontos de controle de processos. Como um componente central no gerenciamento da qualidade da energia, a qualidade do meio de isolamento interno determina diretamente a estabilidade operacional.

Controle preciso do processo de enchimento

Como mostrado na figura, o capacitor é preenchido com cera microcristalina a uma temperatura constante de 65 ° C. Esta cera é injetada na cavidade através de um tubo de metal a uma taxa de fluxo de 3 ml por segundo. O tubo é mantido em um ângulo de 53 graus no revestimento para evitar bolhas de ar. Antes do enchimento, o invólucro do capacitor deve ser pré -aquecido a 50 ° C para minimizar a cristalização desigual de cera causada por diferenças de temperatura. Os operadores monitoram o medidor de fluxo em tempo real e ajustam imediatamente a válvula se a taxa de fluxo flutuar em mais de 0,5 ml por segundo. O capacitor preenchido é então colocado em um ambiente de vácuo de -90 kPa por 30 segundos para eliminar as bolhas restantes. O tubo de enchimento é embrulhado com material de isolamento marrom-preto para garantir uma temperatura estável de cera dentro de uma faixa de ± 0,5 ° C. O tempo que leva para que o elemento resistor azul na placa do circuito amarelo seja completamente coberto pela cera é controlado em 120 segundos. A exposição prolongada aumenta o risco de oxidação.

Requisitos de propriedade do material

Como fabricante de capacitores, controlamos estritamente a qualidade de nossas matérias -primas de cera microcristalina. Selecionamos materiais de alta pureza com um conteúdo de hidrocarboneto parafina superior a 92%e uma viscosidade estável dentro da faixa de 85 ± 5 centopéias a 65 ° C. Testamos a força dielétrica de cada lote de cera, e a tensão de quebra deve ser maior ou igual a 18 kV/mm. Após a infusão, o corpo de cera deve exibir um coeficiente de expansão térmica que difere do alojamento de metal em menos de 15% durante o teste de temperatura de -40 ° C a 85 ° C, impedindo as rachaduras do ciclo térmico. Como mostrado na Figura 2, o corpo de cera amarelo claro do capacitor acabado exibe uma estrutura cristalina uniforme sob raio-x, com tamanho de cristal controlado em 50 mícrons. Os fios vermelhos, brancos e azuis dentro doCapacitor de potênciaDeve manter uma distância de isolamento superior a 3 mm após a derramamento de cera.

Padrões de inspeção de qualidade

Estabelecemos um processo de inspeção de quatro etapas para capacitores solidificados. A varredura de raios-X confirma que a porosidade é inferior a 0,5%. Um método de tensão etapa verifica a força dielétrica é superior a 20 quilovolts por milímetro. Uma matriz de bitola de tensão verifica a tensão de encolhimento é inferior a 8 megapascais. Após um teste de congelamento de -40 ° C, os núcleos de cera são dissecados para observar a cristalização. Os inspetores usam endoscópios industriais para verificar a cobertura do canto do invólucro, garantindo que nenhuma área exposta exceda 1 milímetro quadrado.

Tecnologia de identificação do tipo de capacitor

Os capacitores retangulares são infundidos com cera microcristalina amarela clara e são adequados para circuitos de filtro de frequência de energia. Os capacitores ovais são encapsulados com resina epóxi preta e são projetados para fontes de alimentação de comutação de alta frequência. Ao identificar capacitores, preste atenção à correspondência de cores dos fios de conexão. Os fios vermelhos, brancos e azuis indicam capacitores de uso geral, enquanto os fios amarelos e azuis indicam capacitores especializados em alta temperatura. Os usuários são aconselhados a selecionar com precisão os capacitores de potência com base nos valores de tensão e capacitância de resistência marcados no invólucro. Os capacitores com carcaças cinza-prateados são infundidos com cera microcristalina amarela clara, enquanto aqueles com carcaças mais escuros são infundidos com resina epóxi de alta densidade. As conexões de fio usam conectores de cobre banhados a prata e o torque de aperto para os parafusos é controlado para 0,6 nm.

Controle do ambiente de produção

O workshop de injeção mantém uma temperatura constante de 25 ± 2 ° C e uma umidade de 45%± 5%. Como mostrado no fundo da Figura 1, as paredes azuis são revestidas com um revestimento antiestático e a contagem de partículas de poeira do piso é mantida a menos de 100.000 por metro quadrado. A tabela de operação está equipada com um dispositivo anti-estático e o sistema de filtração em três estágios (malha de metal de 100 malhas + membrana de cerâmica de 5 mícrons + peneira molecular de nanômetro de 0,5 nanômetro) é limpa a cada turno. A área de solidificação implementa um gradiente de temperatura de 72 horas: 25 ° C (12 horas) → 40 ° C (24 horas) → 60 ° C (12 horas) → 25 ° C (24 horas), mantendo uma taxa de encolhimento de cera estável de 0,7%.

Medidas de prevenção de falhas

Como umCapacitor de potênciaFabricante, empregamos uma abordagem de camada tripla: a linha de produção faz uma pausa automaticamente quando a força dielétrica das quedas de cera ou a taxa de fluxo se torna anormal; Um sistema de captura de bolhas desencadeia a reinjeção de vácuo para bolhas com exceção de 0,3 mm de diâmetro; e a detecção de falhas a laser é realizada em todas as soldas da concha. As rachaduras superiores a 0,1 mm de profundidade são imediatamente descartadas. Três amostras de cada 1.000 unidades passam por testes de envelhecimento acelerado de 2.000 horas para monitorar a alteração no fator de perda dielétrica. As placas de circuito amarelo passam por limpeza de íons antes da infusão, com níveis de resíduos de superfície abaixo de 1,56 nanogramas por centímetro quadrado.