鉭電容器用於引爆系統的優點

對於現代引爆系統來說,模塑鉭(MnO 2 ) 電容器有兩個主要優點。首先,與鋁電解電容器不同,它們具有這些小型系統所需的高容量。其次,與多層陶瓷片式(MLCC) 電容器不同,鉭電容器在電壓、溫度和機械應力下性能非常穩定。 Vishay 提供完整的模塑片式固體鉭電容器產品組合,容量從0.1 μF至1 mF,電壓從2 V 至75 V,採用多種外型尺寸封裝。

引爆系統是採礦、拆除和採石的關鍵零件。幾十年來,傳統雷管一直是首選解決方案。儘管這些系統可靠且相對便宜,但它們有明顯缺點,包括設定時間長,部署不當可能會對使用者和製造商造成安全風險。隨著新技術的進步,電子採礦引爆系統已經出現,大大縮短了設置時間並提高了安全性。正在開發中的下一代引爆系統配備潛艦在海面以下數百公尺所使用的無線通訊技術。這些新一代系統不再受實體連接的限制,可以穿過岩石、水和空氣以無線方式可靠地傳遞起爆訊號。

與任何電子設備一樣,引爆系統需要內部電源為系統控制器(MCU) 供電並為點火電容充電。為了確保正確定時、可靠引爆,需要使用電容器作引爆元件的儲能元件。與其他電容技術相比,模塑鉭(MnO 2 ) 電容器能夠儲存電荷(低漏電流),能量密度高,是電子引爆系統的理想選擇,可留出更多時間,釋放更大電壓確保正確起爆。對於開發和製造電子引爆系統以滿足採礦應用需求的公司,本文將為大家介紹鉭電容器技術的優點。

現代電子雷管包括適用於各種爆炸應用且精確一致引爆的延時模組。隨著可控制性提高,最佳時間起爆的安全性也隨之提高。
有線電子雷管簡單結構如下圖所示。

電子雷管的結構包括一個絕緣頭,用於防止外部或瞬變電壓意外點燃起爆藥;延時模組提供來自主控制器的點火訊號;以及由點火器、起爆藥和擴爆藥組成的引爆系統。在延時模組內部,MCU 將訊號傳遞給每個電容器觸發點火。



根據設計,可採用一個或兩個儲能電容提供點火。因此,電容器起著重要作用。然而,電容技術多種多樣,針對電子雷管的電容器又該如何選擇呢?




使用龐大的DC/DC 轉換器將高電壓(28 V 或更高)轉換為低電壓(3.3 V 至5 V)用於MCU 的工作是不切實際的,而電容器則是理想選擇。由於尺寸、成本和/或穩定性問題,鋁、薄膜、高電流功率薄膜和液鉭等技術不是最佳選擇。因此,我們建議兩種電容器技術:固體鉭或多層陶瓷片式(MLCC) 電容器。請參閱Vishay 的電容圖,比較每種技術的電壓-容量範圍。
儘管MLCC 具有多種電容值且體積小,但其電容-電壓(CV) 體積效率不足以支援典型雷管應用。除了高CV 外,鉭電容器的電容值在整個工作電壓和工作溫度範圍內保持穩定,這意味著DC 電壓輸出一致。鉭電容器還具有強大的抗機械衝擊性能。最後,低漏電流(DCL) 是鉭電容器成為理想選擇的另一個特性。相較之下,在12 V 應用中,MLCC 的漏電流幾乎是等效鉭電容器的兩倍,取決於材料和容量。以25 V、22 μF 電容器為例,這是MLCC 可以實現的最大CV,根據歐姆定律,DCL(I) = V / IR (R)。

MLCC 效能如下:
MLCC 的絕緣電阻(R):50 Ω*F ÷ (22 x 10 -6 F) = 2.27 MΩ
DCL(I) = V / IR (R) = 12 V ÷ 2.27 MΩ = ~ 5.2 μA

低漏電流鉭電容器:
DCL(I) = 0.005CV = 0.005 x 12 V x (22 x 10 -6 F) = 1.3 μA
這些計算基於商業材料特性,絕緣電阻為50 Ω*F 至1000 Ω*F。


儘管針對應用選擇電容器需要考慮許多因素,但就電子雷管來說,Vishay 鉭電容器的性能出眾。
Data From Vishay https://mp.weixin.qq.com/s/isC196nInqQ3HIXiaEfpWg

★博文內容參考自 網站,與平台無關,如有違法或侵權,請與網站管理員聯繫。

★文明上網,請理性發言。內容一周內被舉報5次,發文人進小黑屋喔~

參考來源

Vishay: https://mp.weixin.qq.com/s/isC196nInqQ3HIXiaEfpWg

評論