İndüktif bileşenler için dolgu macunu: bobinler, şok bobinleri ve transformatörler
Bobinler, şok bobinleri ve transformatörler, düz baskılı devre kartlarından farklı olarak, ısı üretimi, yüksek elektrik alan şiddeti ve hassas, ince sargıları tek bir bileşende birleştirerek, dolgu malzemelerine farklı talepler getirirler. Bu makale, malzeme seçiminde gerçekten neyin önemli olduğunu ve hangi dolgu malzemesinin hangi uygulama için uygun olduğunu göstermektedir.
Özetle: Bobinler ve transformatörler için hangi dolgu macunu uygundur?
Özetle: Çoğu endüktif bileşen için, geniş bir sıcaklık aralığında düşük gerilimli kaldığı ve hassas sargılara zarar vermediği için elastik iki bileşenli silikon en iyi seçimdir. Hassas veya yüksek voltajlı sargılar için yumuşak silikon jeller , yüksek kayıplı bobinler için termal iletken bir varyant ve yalnızca mekanik rijitlik gerektiğinde ve sıcaklık dalgalanmaları sınırlı olduğunda epoksi kullanın . Her durumda, kabarcıksız bir dolgu işlemi çok önemlidir
İndüktif bileşenlerin neden özel gereksinimlere sahip olduğu
Dört etken aynı anda etki eder ve bunlar malzeme seçimini kısmen zıt yönlere doğru çeker.
1. Bakırdan kaynaklanan ısı ve çekirdek kayıpları
Sargıdaki elektriksel kayıplar ve çekirdekteki histerezis kayıpları, dağıtılması gereken ısı üretir. Bir dolgu macunu, termal olarak bağlanmış ve yeterince termal iletken olması koşuluyla, bu ısıyı gövde yoluyla uzaklaştırabilir. Bununla birlikte, dezavantajını da göz önünde bulundurmak önemlidir: tam bir dolgu macunu, ısı dağılımını da engelleyebilir. Bu nedenle, yüksek gerilimli bobinler için, termal olarak iletken bir macun veya ısı emiciye termal bir arayüzle (bkz. Termal Arayüz Malzemeleri) bir kombinasyon önerilir.
2. Elektrik alan şiddeti ve kısmi deşarj
Yüksek yerel alan şiddetleri, katman ve sargı izolasyonunda meydana gelir. Hava kabarcıkları, boşluklar veya baloncuklar kritik zayıf noktalardır: kısmi deşarjlar ve çalışma saatleri boyunca izolasyon sistemini yavaş yavaş bozarak arızaya yol açar. Bu nedenle, yüksek gerilim transformatörlerinde baloncuk bulunmaması sadece kozmetik değil, hizmet ömrü için de çok önemlidir. Ölçüm, IEC 60270'e; hava ve kaçak mesafeleri ile kirlilik derecesi, IEC 60664-1'e. Yoğun, tam kapsülleme, kirlilik derecesi 1'e ulaşarak daha kısa kaçak mesafelerine sahip daha kompakt tasarımlara olanak tanır. Yüksek frekanslı anahtarlama transformatörleri için, IEC 60664-4'e göre yüksek frekanslar için azaltma faktörlerini de dikkate alın.
3. Mekanik ve termal döngü
Dolgu macunu, bakır tel, ferrit veya demir çekirdek ve sargı gövdesi çok farklı termal genleşme katsayılarına sahiptir. Her sıcaklık döngüsünde, bu malzemeler birbirine karşı çalışır. Sert, rijit bir macun bu gerilimleri doğrudan ince sargı teline ve vernik yalıtımına aktararak tel kırılmasına ve yalıtım çatlaklarına neden olur. Öte yandan, yumuşak, elastik silikonlar ve jeller minimum gerilimle ayrışır ve aynı zamanda titreşimleri ve mekanik rezonansları sönümler. Bu nedenle, küçük tel çaplarına sahip ince sargılar için düşük Shore sertliği neredeyse her zaman daha güvenli bir seçimdir.
4. Nem, yoğuşma ve ortam
Yalıtım macunu, sargıyı nemden, yoğuşmadan, tuz püskürtmesinden ve aşındırıcı ortamlardan hermetik olarak korur. Silikonlar, geniş sıcaklık aralıklarında hidrolize ve hava koşullarına karşı dirençleri nedeniyle burada özellikle sağlamdır. Bir yalıtım sisteminin uzun vadeli termal kararlılığı, IEC 60085'in , yüzey izleme direnci IEC 60112'ye göre CTI (Termal İndüktans için Karşılaştırmalı Değer) ile belirlenir.
Silikon, poliüretan veya epoksi?
Her üç kimyasal da kaplanmıştır, ancak indüktif bileşenler açısından önemli farklılıklar gösterirler:
- Silikon: En geniş sıcaklık aralığına (tipik olarak -50 ila +200 °C), kalıcı elastikiyete, düşük gerilime ve kısmi deşarj direncine sahiptir. Termal anahtarlama, yüksek voltaj ve ince sargılar için ilk tercihtir.
- Poliüretan: dayanıklı ve elastik, iyi mekanik ve kimyasal koruma, orta sıcaklık aralığı. Dayanıklılık ve aşınma direncinin çok önemli olduğu durumlarda uygundur.
- Epoksi: Sert, yüksek mukavemetli, kimyasal olarak dirençli, ancak rijit: Isıl genleşme katsayısındaki farklılık, sıcaklık değişimleri sırasında sargılara gerilim uygular. Mekanik olarak yüksek gerilime maruz kalan, boyutsal olarak kararlı ve sınırlı sıcaklık aralığına sahip dolgu blokları için uygundur.
Ayrıntılı bir karşılaştırma için "Dolgu Malzemeleri ve Elektrokaplama Reçineleri: Epoksi, Silikon veya PU" başlığına , temel bir ayrım için ise "Dolgu Malzemesi ve Kapsülleme" başlığına bakabilirsiniz .
Shore sertliğini bobinin sertliğine doğru şekilde eşleştirmek
İndüktif bileşenler için en önemli seçim kriteri marka değil, sertliktir:
| Gereklilik | Tavsiye | Ürünler (Örnekler) |
|---|---|---|
| Hassas/ince sargı, yüksek voltaj, sonradan onarılabilir | Yumuşak jel / yumuşak silikon (çok düşük Shore sertliği) | SILISIL RTV MD-Gel, MD-Soft 10, PP-Soft 00, MF-Soft 12 |
| Isı döngüsü ve titreşim ile standart potting | Esnek silikon (orta Shore sertlik derecesi) | SILISIL RTV MF-Flex 20, PC-Flex 20, PRO-Cast 45 |
| Mekanik olarak sağlam, boyut olarak stabil | Daha yüksek dolgu/daha sert silikon | SILISIL RTV MF-Dura 35, MF-Ultra 50 |
| Şeffaf, yüksek mukavemetli kapsülleme | Şeffaf yüksek performanslı silikon | BLUESIL ESA 7250, BLUESIL RTV 3132 |
Bobinlerde ve transformatörlerde ısı dağılımı
Güç kaybının meydana geldiği yerlerde termal arayüzler çok önemlidir. Isı iletken bir dolgu macunu, sargı sıcaklığını düşürür ve kullanım ömrünü uzatır, ancak gövdeye veya ısı emiciye giden ısı yolu zayıfsa, tek başına ısı iletkenliğinin pek bir faydası olmaz. Soğutma yüzeylerine bağlantı için, DOWSIL 340 dolgu macununu tamamlar. Daha yüksek ısı iletkenliği genellikle daha yüksek dolum seviyesi ve dolayısıyla daha yüksek viskozite anlamına gelir; dağıtım ve gaz giderme işlemlerinde bunu hesaba katmanız gerekir. Belirli uygulamanız için uygun, kolayca dağıtılabilen ısı iletken bir macun seçmekten memnuniyet duyarız.
Uygulama: Kabarcık oluşmaması zorunludur
Özellikle indüktif bileşenlerde, dolgu macunu birbirine yakın sarım katmanları arasına sızar; burada hapsolan hava daha sonra kısmi deşarjın başlangıç noktası olur. Bu faktörler sonucu belirler:
- Montajı temizleyin ve önceden ısıtın; sargı gövdesini ve muhafazasını kapatın.
- 2K bileşenlerini tam olarak belirtilen oranda karıştırın ve tamamen homojen hale getirin.
- Sıkıca sarılmış parçalar için vakumda gaz giderme işlemi isteğe bağlı değildir.
- Havanın bobinlerden çıkması için yavaşça tek bir noktaya dökün; demleme süresini gözlemleyin.
- Veri sayfasındaki talimatlara göre kürleme veya temperleme işlemini yapın; tamamen kürleşmesini bekleyin.
Elektronik potting için adım adım talimatlarda tüm prosedür açıklanmıştır ; tipik hata kalıpları ve nedenleri Potting hatalarından kaçınma başlığı altında bulunabilir .
Kalıp ve döküm hesaplayıcımızla , bileşeniniz için ne kadar malzemeye ihtiyacınız olduğunu ve A ve B bileşenlerinin karıştırma miktarlarının nasıl bölüneceğini doğrudan belirleyebilirsiniz .
Seçiminizden emin değil misiniz?
Bobinler, şok bobinleri ve transformatörler, voltaj aralığı, güç dağılımı ve sargı tasarımı bakımından önemli ölçüde farklılık gösterir. Bileşen detaylarını, çalışma sıcaklığını, voltajı ve kurulum koşullarını bize iletirseniz, size uygun türü önerecek ve bir örnek göndereceğiz. Bizimle iletişime geçin veya info@silitech.ch adresine yazın.
