El Dr. Florian Weyland, de Vishay Intertechnology, habló sobre la necesidad de requisitos más estrictos para los condensadores de seguridad utilizados en la carga de vehículos eléctricos (EV), describiendo algunos de los métodos empleados para evitar problemas.

 

“Los condensadores de seguridad, también conocidos como condensadores supresores de interferencias, son componentes permanentes en las fuentes de alimentación… (y) también están viendo un uso creciente en la industria automotriz debido a la electrificación de los vehículos y sus tensiones de alimentación cada vez más altas, lo que hace necesarios nuevos requisitos,” señaló Weyland.

 

La demanda de vehículos eléctricos ha aumentado en los últimos años, tanto para híbridos como para vehículos completamente eléctricos. “Los legisladores están impulsando esta tendencia con condiciones para reducir las emisiones de dióxido de carbono. El uso de motores eléctricos presupone sustituir los combustibles clásicos, como la gasolina o el diésel, por sistemas de almacenamiento de energía electroquímica, como las baterías. Como se sabe, las baterías no se cargan en la gasolinera, sino en una toma de corriente o en una estación de carga utilizando tensión continua. Para ello, el vehículo necesita electrónica de carga, también conocida como cargador de a bordo (OBC), con la conversión CA/CC adecuada,” afirmó.

 

De forma similar a los cargadores y fuentes de alimentación de teléfonos móviles, en los EV los requisitos para los condensadores de seguridad son diferentes, por lo que deben utilizarse condensadores de seguridad especiales, homologados para uso automotriz, en los OBC.

Los condensadores de seguridad deben ser probados y certificados por un organismo oficial y están sujetos a la norma IEC 60384-14.

“Los condensadores de seguridad conducen señales de interferencia de alta frecuencia — interferencia electromagnética (EMI) e interferencia de radiofrecuencia (RFI) — hacia la tierra del chasis o el conductor neutro, cortocircuitando así esta interferencia. Reducir la EMI garantiza la compatibilidad electromagnética (EMC). Además, los condensadores de seguridad deben interceptar las tensiones excesivas en el lado de la alimentación, evitando el acoplamiento en el sistema eléctrico. Estos condensadores de seguridad se dividen en dos clases: condensadores de Clase X y condensadores de Clase Y (Fig. 1 )”. 

Fig. 1: Conexión de los condensadores de seguridad de Clase X (izquierda) y Clase Y (derecha) (Imagen: Vishay Intertechnology)

 

Los condensadores de película son la primera opción como condensadores de Clase X gracias a sus propiedades autorregenerativas y ofrecen las ventajas de una alta capacitancia alcanzable, una capacitancia estable y un factor de disipación estable en todo el rango de temperatura utilizable. Los condensadores cerámicos de disco, por su parte, ofrecen la mayor inmunidad a la tensión y son la solución preferida para aplicaciones de Clase Y1.

“El tipo de condensador considerado para la electrónica de carga en un vehículo EV/HEV depende de su circuito, los pulsos de tensión esperados y las tensiones alternas aplicadas al condensador de seguridad. La Fig. 2  muestra el área de aplicación de varias soluciones de condensadores de seguridad en función de la capacitancia y la tensión alterna soportada.

Fig. 2: Clasificación de condensadores de película, MLCC y condensadores cerámicos de disco con rangos de capacitancia frente a la tensión alterna soportada (Imagen: Vishay Intertechnology)

También existen condensadores de película y cerámicos homologados para uso automotriz que incluso superan los requisitos automotrices”.

El Automotive Electronic Council (AEC) define y publica los requisitos impuestos a los componentes electrónicos en la industria automotriz.