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Distribution 12 Trend Guide Automotive 2022 www markttechnik de Thermische und elektrische Belastung Lebensdauer von Kondensatoren berechnen Der folgende Fachbeitrag widmet sich dem Thema »DC-Link-Kondensatoren« mit dem Fokus auf Zuverlässigkeit bzw Lebensdauererweiterung in Electric Vehicle Supply Equipment und der Leistungselektronik Von Rainer Scalick Product Manager bei Codico Beim DC-Link-Kondensator handelt es sich um ein Bauteil das durch seine starke thermische und elektrische Belastung zur höchsten Fehlerquelle in einem Gesamtsystem wird Der Fehleranteil liegt hier bei 30 Prozent wie das Diagramm in Bild 1 zeigt Wofür braucht man einen DC-Link-Kondensator? Der DC-Linkbzw der Zwischenkreiskondensator entkoppelt die Primärseite von der Sekundärseite In Bild 2 sieht man die Grobstruktur im EVSE-Bereich EVSE Electric Vehicle Supply Equipment Im fünften Block von links sieht man den DC-Link-Kondensatorblock im siebten Block befindet sich die galvanische Isolation welche die Primärseite von der Sekundärseite trennt Die Primärseite und die Sekundärseite sind links und rechts von der galvanischen Isolation zu sehen Da sowohl die Primärals auch die Sekundärströme während der Laufzeit unterschiedlich sind muss die Differenz zwischen den Strömen durch den DC-Link-Kondensator ausgeglichen werden Strombelastungen entstehen im Wesentlichen durch transiente Vorgänge wie zum Beispiel die Drehzahländerung einer Maschine Betrachtungen zur Lebensdauer Die Lebensdauer von Kondensatoren wird für ein Kapazitätsniveau noch im Bereich von –10 bis -20 Prozent und einen ESR von maximal 200 Prozent betrachtet Es geht hier nicht um einen Totalausfall des Produktes sondern darum wie lange sich das Produkt innerhalb der Toleranz befindet Hier muss man Herstellerangaben kritisch betrachten da eine breite Streuung möglich ist Bei Codicos Partner Rubycon ist der Kondensator so spezifiziert dass es sich um eine 0-Prozent-Toleranz bei der Lebensdauerbetrachtung handelt Beim Temperatureinfluss lässt sich grob folgende Formel heranziehen Halbierung der Lebenszeit des Kondensators wenn die Temperatur um 10 Ksteigt Mit dieser einfachen Betrachtung ist es aber noch nicht getan Der Kondensator ist eines der Bauteile mit der Bild 1 Verschiedene Systemkomponenten und ihre Anteile als Ausfallursache Bilder Codico