Filme de copolímero PC supera PET e PEN em aplicações de capacitores EV

Postado por Funcionários | 11 de maio de 2023

Em comparação com outros materiais de alto calor, como tereftalato de polietileno (PET) e naftalato de polietileno (PEN), os filmes HTV150A à base de copolímero de policarbonato Elcres da Sabic podem reduzir as perdas por dissipação em até 40% quando expostos a temperaturas que atingem 150°C e freqüências de até 100 kHz. O material já provou seu valor em filmes de capacitores de parede fina.

Perdas de dissipação mais baixas nos filmes dielétricos Elcres HTV150A podem reduzir a geração interna de calor, aumentar a eficiência operacional e estabilizar as temperaturas dos pontos quentes, dando aos engenheiros maior flexibilidade no projeto de capacitores. Espera-se que perdas menores nesses filmes se traduzam em perdas de dissipação reduzidas em capacitores.

"Ao desenvolver os filmes Elcres HTV150A, os pesquisadores da Sabic basearam-se em seu profundo conhecimento de como os polímeros respondem aos campos de tensão térmica e elétrica", disse Ed Kung, gerente sênior de Resin Design and Incubation. "Eles selecionaram composições de materiais com mecanismos de dissipação moderados nas faixas de temperatura e frequência de interesse e alcançaram resultados impressionantes. À medida que os clientes projetam novos sistemas inversores e adotam módulos de potência de carboneto de silício de última geração, perdas de dissipação mais baixas em temperaturas e frequências operacionais mais altas podem ajudar impulsionar o sucesso."

A Sabic está trabalhando com a empresa de consultoria japonesa Machine Technologies para estudar, testar e validar o desempenho dos filmes Elcres HTV150A em capacitores de energia de link CC para inversores de trem de força de veículos elétricos (EV). Essa colaboração contínua confirmou o valor dos filmes Elcres HTV150A no suporte à tecnologia híbrida, híbrida plug-in e veículo elétrico a bateria (xEV).

Dados recentes de testes em folhas únicas de filme conduzidos no Centro de Desenvolvimento de Processamento de Polímeros Sabic em Pittsfield, MA, indicam que, em contraste com a forma como outros materiais de alto calor respondem, os filmes Elcres HTV150A exibem perdas de dissipação interna acentuadamente reduzidas quando expostos a altas freqüências e temperaturas. É importante ressaltar que esses filmes dielétricos da Sabic podem operar em temperaturas de até 150 °C, permitindo que os capacitores de energia do link CC resistam a temperaturas de ponto quente disruptivas. Filmes competitivos de alto calor, como PET e PEN, estão limitados a temperaturas operacionais abaixo de 125°C porque demonstram maiores perdas de dissipação acima desse ponto. Os filmes Elcres HTV150A também retêm as propriedades dielétricas através das faixas de temperatura e frequência desejadas.

"A Sabic e a Machine Technologies oferecem suporte colaborativo aos clientes, aplicando uma metodologia rigorosa para testar e validar materiais de capacitores", disse o Dr. Tsuyoshi Kasebe, CEO da Machine Technologies. "Os dados gerados por esse processo podem informar os fabricantes de capacitores sobre as capacidades dos filmes Elcres em comparação com outros materiais de alto calor. À medida que a indústria faz a transição para transistores de potência baseados em carboneto de silício e outras tecnologias avançadas, esses dados podem ser valiosos para orientar novos projetos de capacitores ."

Os filmes dielétricos Elcres HTV150A são os primeiros na indústria a fornecer desempenho estável em temperaturas operacionais entre -40° e 150°C e frequências de até 100 kHz, oferecendo capacitância estável, alta resistência de isolamento e bom desempenho dielétrico. Eles abordam a lacuna crítica de desempenho experimentada pelos filmes tradicionais de polipropileno (PP) acima de 105°C.

Os capacitores construídos com filmes Elcres HTV150A metalizados de 3 e 5 µm passam nos testes elétricos e de vida padrão a 150°C por 2.000 horas com baixa variação de capacitância e resistência de isolamento estável. Outras propriedades importantes citadas pela Sabic incluem alta resistência à quebra em toda a faixa de temperatura, boa autocorreção e excelente adesão ao alumínio e ao zinco durante a metalização. O filme foi validado pelos clientes para uso com eletrodos de filme e metalizados.

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