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COMPONENTS
CAPACITOR
45 - ELETTRONICA OGGI 451 - GENNAIO/FEBBRAIO 2016
Combattere la corrosione dei
condensatori per applicazioni
a lunga durata
Poiché le politiche energetiche in tutto il mondo si stanno
evolvendo per favorire l’adozione su larga scala di fonti
rinnovabili, come l’energia solare, e di reti di distribuzione
innovative più intelligenti (smart grid), si registra una crescente
domanda di contatori di energia più intelligenti (smart meter). Per
garantire a questi ultimi una lunga aspettativa di vita, è necessario
che i loro componenti interni, come i condensatori a film, siano
in grado di resistere in condizioni ambientali difficili. L’Unione
Europea, da sola, intende installare 200 milioni di contatori intel-
ligenti per raggiungere i suoi obiettivi energetici relativi all’anno
2020. Il costo di tali dispositivi rappresenta un fattore cruciale per
la loro adozione e sta quindi spingendo fin da ora i progettisti a
sviluppare circuiti economici, in particolare per la sezione di ali-
mentazione. Per questa applicazione, vengono tipicamente utilizzati
alimentatori capacitivi a basso costo, soluzione preferita rispetto
ai circuiti a commutazione. Un alimentatore capacitivo sfrutta
l’impedenza del condensatore inserito in serie alla rete di alimen-
tazione elettrica in corrente alternata (AC), come mostrato in figura
1, determinando in questo modo la corrente massima che può
essere fornita al carico. In un alimentatore capacitivo, la capacità
(C1) deve mantenersi stabile durante l’intera vita del dispositivo,
poiché il suo valore determina l’impedenza del circuito e, quindi, la
tensione fornita al resto del circuito.
I condensatori a film metallizzati rappresentano la tecnologia pre-
ferita per la connessione “in serie alla linea di rete”, come in un ali-
mentatore capacitivo (C1, in Fig. 1), oppure per il collegamento tra
le fasi (applicazione “across the line”) come nel filtraggio dell’inter-
ferenza elettromagnetica (C1, C2 in Fig. 2).
In particolare, la capacità di autorigenerazione dei condensatori a
film di classe di sicurezza X2 consente ai dispositivi di funzionare
in modo sicuro ed affidabile anche quando vengono sottoposti ai
picchi di tensione potenzialmente presenti sulla linea AC.
Il meccanismo di autorigenerazione permette al condensatore
a film di tipo X2 per la soppressione delle interferenze elettroma-
gnetiche di sopportare picchi di tensione (fino a 2,5 kV) senza che
questi ultimi causino rotture catastrofiche. Il successo dell’autori-
generazione è determinato principalmente da due fattori: il mate-
riale dielettrico e lametallizzazione. Il dielettrico deve essere in gra-
do di resistere alle condizioni estreme del fenomeno di “bonifica”
(clearing), nel corso del processo di rigenerazione, senza formare
prodotti conduttivi, in modo tale da mantenere l’alta resistenza di
isolamento tipica dei condensatori a film: a questo proposito, il po-
lipropilene, grazie alla propria struttura molecolare, risulta essere
il dielettrico migliore. Lo strato di metallizzazione nei condensatori
di soppressione deve essere estremamente sottile (lo spessore è
Stefano Sartini
Director - Product Management
Film Capacitors
I condensatori a film più avanzati per la soppressione
delle interferenze elettromagnetiche che possono
resistere in condizioni ambientali severe per quindici
o più anni consentono ai progettisti di sviluppare
circuiti economici destinati ad apparecchiature a
costo ridotto, come gli “smart meter”
Fig. 1 – Condensatore per la riduzione di tensione inserito in serie alla
rete elettrica AC in un alimentatore capacitivo a basso costo
Fig. 2–Condensatori
per il collegamento
tra le fasi