Sumário
Com base nas diretrizes da Seleção de capacitores para aplicações de pulso,
a tensão requerida é suscetível de ser surpreendente e irritante.
Classificação de tensão do capacitor = volts CC + componente CA / fator K
O fator K depende da frequência e <= 1. Valor de acordo com este gráfico (da referência acima).
A 70 Khz K ~ = 0,35, o componente de tensão CA é multiplicado por um fator de 1 / 0,35 = 2,9!
Para polipropileno, K ~~ = 1,16 - 0,16 x log (f)
(os valores numéricos estavam corretos. A fórmula foi corrigida). (base logarítmica 10) - para 10 Hz <f <1 MHz.
(baseado empiricamente no gráfico abaixo)
por exemplo,
a 1 MHz multiplique qualquer componente CA x ~ = 5
a 100 KHz multiplique qualquer componente CA x ~ = 3
a 10 KHz multiplique qualquer componente CA x ~ = 2
Para este exemplo específico
- Kf a 70 kHz ~ = 0,35
- Veffective = Vdc + (Vpico-Vcc) / kf
- = 200 + (800-200) /0,35 = ~ É necessário um capacitor de 2000 volts !!!
Isso é mais aplicável a aplicações de pulso ou CA de frequência muito alta (como é o caso de seu exemplo), embora seja interessante notar que a 100 HZ o fator de escala já está abaixo de 80% do valor da capacitância CC.
Os gráficos de exemplo que você forneceu são para o dielétrico do filme de polipropileno.
Os valores numéricos variam de acordo com o tipo dielétrico.
A razão apresentada é que a força dielétrica do filme diminui com o aumento da frequência.
A explicação por trás da razão, que não precisa ser conhecida por aplicar as fórmulas, começa a entrar em profundas propriedades mágicas e físicas arcanas, mas parece estar relacionada ao aumento do fator de dissipação com frequência e à crescente probabilidade de descarga interna da coroa com aumento da espessura do material (ou "espessura efetiva" com frequência crescente).
Esse interessante (ou entediante, dependendo do interesse) do documento
Mylar film - Informações sobre o produto da Dupont Teijin oferece algumas informações sobre poliéster / Mylar, que se espera que sejam geralmente aplicáveis a outros plásticos. A Figura 8 mostra o aumento do fator de dissipação com frequência (consequentemente, redução da resistência à tensão aplicada e descarga da coroa)
A aplicação da fórmula é mais fácil do que entender o motivo.
(a) Solução para:
+ ve tensão CC com
+ ve pulso pulsado
ou CA adicional, de modo que Vmin> = 0V.
Isso se aplica a um capacitor com um desvio de corrente contínua (digamos + ve) e um pulso de entrada + ve adicionado DFC com uma forma de onda CA adicionada, de modo que V seja sempre> 0.
Para compensação CA por um componente CC, de modo que a forma de onda ainda atravesse 0 Volts veja (b) abaixo.
Calcule o valor do multiplicador ak com base na frequência.
Da tabela K <= 1.
Esse é um fator de redução da parte CA da forma de onda.
Calcular tensão mínima = Vmin
Calcular Vpp = Vmax - Vmin.
Calcular a tensão efetiva do componente CA
Vac eficaz = Vpp / k.
(O que sempre será> = Vpp)
Adicione valores DC e AC
Veffective = Vdc_applies + Vac = Vdc_applied + Vpp / k.
QED.
(b) Solução para Vdc + Vac, de modo que a forma de onda combinada ainda ultrapasse 0v duas vezes por ciclo
No seu exemplo, o caso (a) se aplica.
Vdc = 200V
Você informa que Vmax = 800V, então Vpp = (Vmax - 200) = (800-200) = 600v.
Cálculo K a partir do documento WIMA referenciado.
K para 70 kHz = ~ = 0,35
Veffective = 200 + 600 / 0,35 = 1914v
É necessário um capacitor de 2 kV !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!