Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Żywotność optotriaków i kondensatorów MKT

strikexp 13 Lut 2016 00:14 1350 18
  • #1 13 Lut 2016 00:14
    strikexp
    Poziom 27  

    Próbowałem znaleźć w karcie katalogowej ale nie znalazłem żywotności optotriaka MOC3061. Czy ktoś mógłby mi powiedzieć jak spada żywotność fotoelementów w czasie?

    Drugie identyczne pytanie o żywotność dotyczy kondensatorów MKT. Rozumiem że to zależy głównie od jakości wykonania. Jednak chciałbym sie dowiedzieć czy ulegają one jakiemuś zużyciu na przestrzeni lat?

    0 18
  • #2 13 Lut 2016 00:44
    freebsd
    Poziom 34  

    strikexp napisał:
    Jednak chciałbym sie dowiedzieć czy ulegają one jakiemuś zużyciu na przestrzeni lat?
    Spotkałem się, że po 3 latach pojemność spadła z 0,47 uF na 0,038 uF.

    0
  • #3 13 Lut 2016 00:58
    Setel
    Poziom 25  

    Nie podaje się tych danych w kartach katalogowych, gdyż podczas normalnej eksploatacji zarówno optotriaki jak i MKT nie ulegają degradacji czasowej w przeciągu życia przeciętnego urządzenia, tj. ok. 10 lat.

    1
  • #4 13 Lut 2016 01:03
    strikexp
    Poziom 27  

    Chyba właśnie nie bardzo, wystarczy spojrzeć na żywotność LED.

    Co do kondensatorów to mógłbym sie zgodzić. Ale kolega wyżej to obalił, a trzeba też wspomnieć że zmienne pole elektryczne powoduje drgania. Czyli mikrouszkodzenia mechaniczne kondensatorów są możliwe.

    0
  • #5 13 Lut 2016 18:02
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Chyba właśnie nie bardzo, wystarczy spojrzeć na żywotność LED.

    Z LEDów służących do oświetlenia próbujemy wyciagnąć ile sie da, a chińczycy wyciągają jeszcze więcej.
    LED w optotriaku też sie zużywa, ale temperaturę pracy ma znacznie niższą więc wolniej, prąd Leda dajemy większy niż minimalny prąd potrzebny do zadziałania więc trochę czasu minie zanim światła zrobi sie za mało.

    Cytat:

    Co do kondensatorów to mógłbym sie zgodzić. Ale kolega wyżej to obalił, a trzeba też wspomnieć że zmienne pole elektryczne powoduje drgania. Czyli mikrouszkodzenia mechaniczne kondensatorów są możliwe.

    Kondensatory metalizowane ulegają niewielkim uszkodzeniom przy przekraczaniu dopusczalnego prądu, np przeciwzakłóceniowe przy "szpilkowych" zakłóceniach.

    0
  • #6 13 Lut 2016 18:21
    strikexp
    Poziom 27  

    Ale wyższy prąd LEDa to wyższa temperatura złącza. Czyli też szybsze zużycie, błędne koło.
    Szkoda że nikt nie potrafi jakichś konkretniejszych żywotności podać.

    0
  • #7 13 Lut 2016 18:45
    freebsd
    Poziom 34  

    Spotkałem się z informacją w materiałach reklamowych producenta kondensatorów, że użycie kondensatora X2 w zasilaczu beztransformatorowym w ciągu 24mc będzie skutkować spadkiem pojemności kondensatora dochodzącym nawet do 90% pojemności pierwotnej.
    Wiele zależy więc od warunków pracy. Ponieważ napisałeś równocześnie o optotriakach i kondensatorach, to zakładam, że piszesz o sterowaniu urządzeniami duzej mocy. W takich przypadkach kluczowe mogą być pojawiające sie przepięcia.
    Utrata pojemności ma następować w wyniku z jonizacji powietrza zgromadzonego wewnątrz kondensatora. Na metalizowanej foli kondensatora pojawia „efekt koronowy”, który uszkadza warstwę metalizacji na folii.

    1
  • #8 13 Lut 2016 19:10
    strikexp
    Poziom 27  

    Tak, chodzi o układ mocy. Próbuję wyznaczyć żywotność i z tego co się zorientowałem to jedynie kondensatory i optotriaki będą się zużywać w ciągu 10-20 lat.
    Jednak nie mam jednolitego schematu i dlatego pytam sie bardziej ogólnie. Ogólnie to mam kondensatory MKT na 630V podłączone np do małych silników. Oczywiście z rezystorem, warystorem i detekcją zera.
    Spodziewałem się że uszkodzeniu ulegać będą optotriaki, jednak z tego co piszecie kondensatory są najsłabszym ogniwem.

    0
  • #9 13 Lut 2016 19:16
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Spotkałem się z informacją w materiałach reklamowych producenta kondensatorów, że użycie kondensatora X2 w zasilaczu beztransformatorowym w ciągu 24mc będzie skutkować spadkiem pojemności kondensatora dochodzącym nawet do 90% pojemności pierwotnej.
    Bardzo ciekawe, czy była jakaś argumantacja?
    Kondensator X2 jest przeznaczony do bezpośredniego włączenia pomiędzy L i N, w zasilaczu beztransformatorowym ma szeregowo włączony rezystor więc prądy impulsowe spowodowane przepięciami sa mniejsze, przypuszczam że powinien wytrzymać dłuzej.

    0
  • Pomocny post
    #10 13 Lut 2016 19:29
    freebsd
    Poziom 34  

    @strikexp Rozpoznawałem temat rok temu, przy trywialnej naprawie czajnika...
    http://jackiewiczowie.blogspot.com/2014/07/naprawa-czajnika-philips-hd-4686.html
    Znalazłem też wspomnianą informację:
    http://www.elektronik.ropla.eu/pl/news/
    "Eliminacja efektu koronowego w nowej serii kondensatorów PCX2 347 Pilkora"
    ...
    "Patrząc na schemat mogłoby się wydawać, że rozwiązanie tego problemu wydaje się proste, ale wytrzymałość takiego zasilacza przy takim rozwiązaniu jest niedostateczna. Zwykle pojemność kondensatorów serii X2, które stosuje się jako kondensator C1 spada w okresie od 3 do 24 miesięcy i urządzenie przestaje pracować.
    Spadek pojemności kondensatora dochodzi nawet do 90% pojemności pierwotnej. Bardzo często zjawisko to pojawia się w urządzeniach o zasilaniu impulsowym. Spadek pojemności kondensatora jest zjawiskiem powszechnie znanym a wynika z jonizacji powietrza zgromadzonego wewnątrz kondensatora. Na metalizowanej foli kondensatora pojawia „efekt koronowy”, który uszkadza warstwę metalizacji na folii. Różnica potencjałów pomiędzy dwiema warstwami metalizowanej folii wytwarza mikro łuk, który nie uszkadza folii kondensatora, ale powoduje stopienie się warstwy metalizacji i przeniesienie się metalu wokół miejsca wypalenia.
    W wyniku takiego zjawiska powstaje „dziura” – brak metalizacji na warstwie folii kondensatora a w konsekwencji spadek pojemności kondensatora. Efekt koronowy występuję w kondensatorach praktycznie wszystkich producentów kondensatorów foliowych. Dotychczasowym rozwiązaniem problemu utrzymania pojemności kondensatora było stosowanie kondensatorów o konstrukcji połączenia szeregowego. Stosowanie techniczne takiego rozwiązania dla producentów kondensatorów jest jednakże droższe, niż wyprodukowanie kondensatora klasy X2.
    Inżynierowie z firmy Pilkor pracowali nad rozwiązaniem tego problemu. Efektem ich pracy jest opracowanie nowej konstrukcji kondensatora foliowego klasy X2, w którym „efekt koronowy” został zlikwidowany. Dzięki temu zwiększyła się żywotność kondensatorów, których zadaniem jest eliminacja zakłóceń elektrycznych."


    W układzie gdzie większe przepięcia ma przejąc warystor, to jedyne co mogę zasugerować to użycie zdublowanych warystorów i kondensatorów (gasików). W ten sposób wydłuży się czas degradacji warystorów i utraty pojemności przez kondensatory. Również użycie gasika, tak jak to robisz, zamiast samego kondensatora X2 powinno skutkować lepszymi warunkami jego pracy.

    Moją wątpliwość budzi tylko załączanie silników w zerze. Zobacz notę MOC30xx, tam są podane rozwiązania dla obciążenia indukcyjnego.

    0
  • #11 13 Lut 2016 20:08
    strikexp
    Poziom 27  

    Patrzyłem i zależnie od noty polecają sam gasik lub gasik z warystorem. Ale w notach nie zawsze są najlepsze rady, raczej chodzi o minimalizm.

    Aż w taką skrajność dublowania filtrów przepięciowych nie będę popadał. Silniki mają dość małą moc a taniej wyjdzie po prostu serwisować moduły co kilka lat.
    A czy warystory ulegaja degradacji? Wydawało mi się że przy małych przepięciach nie będą się uszkadzały na przestrzeni wielu lat. Tym bardziej że samo załączanie w zerze eliminuje niemal wszystkie przepięcia. Pozostaje tylko opóźnienie prądu w indukcjach.

    0
  • #12 13 Lut 2016 21:12
    freebsd
    Poziom 34  

    Zacznę od warystorów:
    http://automatykab2b.pl/tematmiesiaca/2523-oc...ki-urzadzen-ochronnych?showall=1#.Vr-GIHX2NBc
    "Mało znaną wadą warystorów jest ich stopniowa degradacja pod wpływem kolejnych przepięć. Tłumienie energii impulsów wysokonapięciowych odbywa się na skutek przebić w warstwie tlenków, które wypalają warstwę aktywną materiału i z czasem ograniczają skuteczność pracy warystora. Jest to niewątpliwie kłopotliwa cecha wymagająca okresowego serwisowania lub wymiany urządzeń ochronnych zawierających te elementy."
    To nieco uproszczone, oraz zależne od wykonania warystora, ale występuje.
    Postęp takiej degradacji zależy od układu w którym warystor pracuje, czyli od tego jaki to są przepięcia i jak często występują.

    Nie mam badań, ale wyobrażam sobie, że w układzie z gasikiem gro "mniejszych" przepięć jest "zwieranych" przez kondensator. Zakładam, że "małych" przepięć jest więcej niż "dużych" - czyli taki układ jest bardzo korzystny.
    Dopiero większe przepięcia są "obsługiwane" przez warystor. Dzięki takiemu połączeniu, warystor zabezpiecza kondensator przed większymi przepięciami stanowiącymi dla niego zagrożenie. Z kolei kondensator, czy gasik pogarszający dobroć układu, zabezpiecza warystor przed zbyt szybką jego degradacją.

    Czy dublowanie ma sens? Zleży od założeń businessowych. Pomijając porównanie kosztów elementów i serwisu to przepięcia powstające po wyłączeniu triaka mogą spowodować jego powtórne włączenie.

    Dlaczego praktykuje się załączanie w zerze? - by zminimalizować zakłócenia i udary prądu. Działa to dla obciążeń rezystancyjnych. Dla obciążeń indukcyjnych prąd "nie jest zgodny" napięciem, więc to nie działa.
    Załączanie silnika bez synchronizacji z napięciem sieciowym (ale nie oznacza to automatycznie załączania w zerze) ma duży wpływ na prąd rozruchowy, a więc parametry podzespołów, temperaturę. Polecany był by wręcz soft-start.
    Dla obciążeń indukcyjnych z kolei najlepiej było by je wyłączać, gdy natężenie jest w zerze. Wtedy nie ma przepięć.

    1
  • #13 13 Lut 2016 21:46
    strikexp
    Poziom 27  

    Tylko że w warystorach to chodzi o przepięcia ze znaczącym prądem. Mikroprzepiecia raczej nic mu nie zrobią przez dłuższy czas.

    0
  • #14 14 Lut 2016 00:20
    freebsd
    Poziom 34  

    Generalnie masz racje. Warystory pracujące 20 lat też nie są rzadkością. Najwięcej zależy od warunków pracy, czyli jakie i jak często przepływy prądu następują przez warystor, od powierzchni warystora, od temperatury, od tego czy prąd roboczy jest stały czy zmienny, od tego czy są okresy nie używania warystora (ponieważ zachodzą procesy regeneracyjne), od materiału z którego jest stworzony, procesu produkcji, domieszek i nawet temperatury lutowania.
    Tak samo jak w przypadku kondensatorów - wszystko zależy od zbioru różnych czynników i zawsze trzeba rozpatrywać konkretne przypadku użycia.

    0
  • #15 14 Lut 2016 00:24
    strikexp
    Poziom 27  

    Ja to bym powiedział że zalezy głównie od prądu przepięć. Bo wiadomo że prąd leci najłatwiejszą drogą jak np piorun. To powoduje że przy wiekszych prądach zostaje odparowana dziura wzdłóż przebiegu wyładowania. To taka moja teoria ale przypuszczam że jest w niej dużo prawdy.

    0
  • #16 14 Lut 2016 00:47
    freebsd
    Poziom 34  

    Warystor jest zbiorem "miniaturowych warystorów, miniaturowych diod zenera". Dlatego prąd uszkadzający zależny jest również od jego powierzchni. Ten prąd uszkadza warystor termicznie więc zakłada się dane natężenie na cm2 powierzchni warystora. Gdy przepływ takiego prądu powoduje podgrzanie powyżej około 200 stopni materiału warystora następuje uszkodzenie mechaniczne, ale nie odparowanie - przynajmniej nie dla rozsądnych wartości natężenia prądu :-)
    Dlatego np. nawet proces lutowania ma znaczenie.

    0
  • #17 14 Lut 2016 11:26
    strikexp
    Poziom 27  

    Moim zdaniem prąd w półprzewodniku nigdy nie płynie jednolicie, zawsze są jakieś koncentracje przepływu.
    Podam przykład z tyrystorem przemysłowym który mi pokazywano na studiach. Kosztował 10 tyś euro, z wyglądu przypominał płytę główna komputera. Tylko zamiast procersora był tyrystor pastylkowy. Ciekawe było to żę jak dobrze pamietam to miał aż 6 bramek. I nie z powodu 6 przewodów sterujących ale dlatego aby równomiernie pobudzać tyrystor. Miał tak duże prądy że zwykły się przepalał od punktowego przewodzenia. Widziałem też taki tyrystor, przepalony wzdłuż.
    Może i warystor jest zbudowany tak jak moduł peltiera, jednak takie zjawiska koncentracji występują. Na dzień dzisiejszy nie da się wyprodukować w sensownej cennie jednolitej atomowo struktury.

    1
  • Pomocny post
    #18 14 Lut 2016 22:43
    hajy
    Poziom 19  

    Witam
    Jeszcze parę słów co do diod led.
    Diody stosowane do oświetlenia dla uzyskania białej barwy używają luminofor który też ulega degradacji.
    W normalnych diodach led producenci nie podają trwałości np:
    http://www.farnell.com/datasheets/67052.pdf
    Pozdrawiam Romek

    0
  • #19 14 Lut 2016 22:56
    strikexp
    Poziom 27  

    Super, nawet nie wpadłem na to że luminofor może się zużywać. Zdawałoby się że to co tylko siedzi na plastiku nie ulega zużyciu. A tu pewnie się okaże że pod wpływem promieniowania rozpadają się związki chemiczne.
    Czyli właśnie dlatego w optoelektronice używa się LED o naturalnej barwie czerwonej.

    0