Глава 2
Все современные изоляционные материалы, используемые
в создание высоковольтных источников питания можно разделить на две большие
группы: жидкие и твердые.
Самый распространенный жидкий диэлектрик –
трансформаторное масло. В основном оно используется в кабельных источниках
питания, так как требуется учитывать его тепловое расширение и создание
дополнительного несущего корпуса. Эти два требования сильно ограничивают
возможности его использования в создании портативных аппаратов. Так же оно требует
тщательно отчистки перед использованием, так как любая примесь или большое
содержание воздуха понижают пробивное напряжение. С другой стороны, при
использовании масла в портативных источниках, появиться возможность легкой
замены вышедших из строя компонентов. Пробивное напряжение порядка 20 кВ на 1 мм
является хорошим показателем для диэлектрического материала.
Среди твердых изоляционных материалов есть огромное
количество различных видов: эпоксидные смолы, церезины, силикатные и другие
материалы.
Эпоксидные смолы относятся к одним из первых
многопрофильных материалов, в том числе одно из направлений использования –
изоляция компонентов схемы. В современное электронике есть два способа
использования смолы. Первый, когда она используется не только как изоляция, но
и как несущая конструкция. Хороший пример такого способа – моноблочные
высоковольтные источники питания. Благодаря возможности использовать различные
наполнители, мы можем подобрать максимально подходящий нам по свойствам состав.
Второй способ – как изолятор для гибридной
интегральной схемы.
Эпоксидные смолы относятся к веществам холодного
отвержения, то есть с помощью отвердителей. Это позволяет проводить процесс
заливки формы без дополнительного нагрева. При нагревание после застывания
смола начинает слоиться и теряет свои изоляционные качества.
Церезин – вещество, получаемое из нефти и
представляющее собой смесь предельных углеводородов. В воде и этаноле не
растворяется, поэтому используют не только как изолятор, но как пропитка для
упаковочных материалов. Малая температура плавления (65-88 °C) делает процесс
заливки формы более простым, но его нельзя использоваться как несущую
конструкцию из-за малой прочности. В связи с этим, если его использовать как
основной изоляционный материал в моноблоке, то потребуется создания отдельного
корпуса, который будет исполнять роль несущей конструкции и внешней защиты от
физического воздействия.
(рис пример)
В следующую группу входят изоляционные материалы на основе
кремнийорганических каучуков. К ней относятся «ELASTOSIL RT 601» и «Виксинт
К-68» .
-------------------------------------------------------------------------------------------
Из перечисленных материалов надо выбрать наиболее
подходящий для решения поставленной задачи – модернизации высоковольтного
источника питания. Для сравнения материалов надо определить параметры, по
которым оно будет проводиться.
Одна из задач – уменьшить массогабаритные параметры
источника. Этого можно добиться несколькими способами. Первый - подобрать
материал с более высоким пробивным напряжением, что позволит уменьшить
расстояние между элементами, а соответственно и количество используемого
компаунда. Этот способ полностью удовлетворяет поставленной задаче, так как
позволяет уменьшить как размеры, так и массу. Второй способ – подобрать
материал с меньшей плотностью, но с таким же пробивным напряжением. Так можно
будет уменьшить только массу источника, что нам не подходит, следовательно,
использовать будем первый способ. Но так как главное максимально увеличить
рабочее напряжение, то первым пунктом для сравнения материалов будет пробивное
напряжение.
