I condensatori possono essere utilizzati per fornire una significativa energia di tipo "ride-through" (o "hold") o per ridurre il ripple e il rumore nei circuiti di conversione di potenza. La scelta del tipo di condensatore corretto può avere un impatto profondo sulle dimensioni, sui costi e sulle prestazioni complessive del sistema. Questo articolo discuterà i vantaggi dei condensatori a film e elettrolitici in alcune applicazioni comuni.

Condensatori a film ed elettroliti: Un confronto di base

I condensatori a film hanno una bassa resistenza serie equivalente (ESR), che si traduce in una buona gestione della corrente di ripple, nonché elevate tensioni di picco nominali e prestazioni di autoriparazione, e sono utilizzati in molte applicazioni importanti come veicoli elettrici, energia rinnovabile e azionamenti industriali. Un forte concorrente per le attività di regolazione della potenza. I condensatori a film sono particolarmente adatti per applicazioni in cui non è richiesto il mantenimento (o il passaggio), come tra interruzioni di corrente o picchi di fluttuazione della frequenza di linea, in cui è necessario fornire o assorbire grandi correnti di ripple ad alta frequenza con elevata affidabilità e basse perdite.

I condensatori a film sono ideali anche per applicazioni che operano con tensioni bus c.c. elevate per ridurre al minimo le perdite resistive. Poiché i condensatori elettrolitici in alluminio possono fornire solo tensioni nominali fino a circa 550 V, le applicazioni che operano a tensioni più elevate richiedono il collegamento in serie di più dispositivi, dopodiché è necessario evitare lo squilibrio di tensione scegliendo condensatori con valori di adattamento, questo metodo costoso e dispendioso in termini di tempo; Oppure aggiungere resistori di bilanciamento della tensione, che aggiungono una perdita di energia aggiuntiva e costi BOM.

D'altra parte, i condensatori elettrolitici in alluminio sono ancora una scelta forte quando la densità di immagazzinamento di energia pura (J/cm3) è il parametro principale di interesse. Un esempio è rappresentato dagli alimentatori off-line commerciali che richiedono un conveniente accumulo di energia in massa per mantenere la tensione di uscita CC durante le interruzioni di corrente senza la necessità di batterie di riserva. Una riduzione di potenza adeguata può ridurre problemi quali la durata e l'affidabilità dei condensatori elettrolitici in alluminio.

Tuttavia, infatti, i condensatori elettrolitici in alluminio possono sopportare solo una sovratensione di circa il 20%, e se vi è una sovratensione più elevata, si verificherà un danno, mentre i condensatori a film possono sopportare una sovratensione di circa il doppio della tensione nominale per un breve periodo di tempo. La capacità di autoriparazione garantisce una reazione più sicura alla sovrapressione accidentale, come spesso si verifica nelle applicazioni pratiche.

Ci sono altri motivi per cui i condensatori a film sono la scelta migliore. Il collegamento in parallelo di più condensatori elettrolitici comporta una capacità eccessiva, che può causare problemi come il controllo dell'energia nella corrente di spunto. Inoltre, laddove le sovratensioni transitorie sul collegamento CC sono comuni nelle applicazioni di trazione per impieghi leggeri, come i veicoli elettrici, i condensatori a film sono più robusti.

Analisi analoghe si applicano ad applicazioni quali sistemi UPS, condizionamento di energia elettrica per generatori eolici o solari, inverter a rete per impieghi generali e macchine per saldatura. Se è necessario abbinare questi sistemi di potenza, si preferiscono condensatori a film.

Riparazione dei condensatori di potenza

I seguenti guasti possono essere riparati da soli presso il sito di installazione:

1)la perdita di olio sull'involucro può essere riparata con una saldatura al piombo stagnato.

2)la perdita di olio in corrispondenza della giunzione di saldatura dell'involucro può essere riparata con saldatura al piombo di stagno, ma si deve notare che il saldatore non può essere surriscaldato per impedire che lo strato di argento venga dissaldato.

• Il condensatore presenta un guasto di isolamento a massa, il valore di tangente di perdita del condensatore aumenta, l'espansione del contenitore e i guasti di circuito aperto, ecc., devono essere riparati in fabbrica con un'attrezzatura speciale di riparazione del condensatore.