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전해 커패시터의 발열 메커니즘 및 소손 패턴 해석
A Study on the Heat Mechanism of Electrolytic Capacitor and Burnout Pattern Analysis 원문보기

한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집, 2011 Nov. 10, 2011년, pp.40 - 43  

최충석 (전주대학교 소방안전공학과) ,  박형기 (전주대학교 소방안전공학과)

초록
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전해 커패시터의 발열 메커니즘 및 소손 패턴 해석에서 최초의 출화는 1차측 전원으로 확인되었다. 전해 커패시터 외부의 방폭캡이 탄화되었고, 인접한 기판에도 탄화된 흔적을 확인되었으나 극성의 역사용, 과전압의 인가 및 금속한 충전 및 방전 등은 없었다. 전해 커패시터 내부를 X-ray 분석한 결과 전극 및 극판에는 이상이 없는 것으로 확인되었다. 부품 사양에 제시된 하한사양한계(LSL)는 144[${\mu}F$], 상한사양한계(USL)는 216[${\mu}F$]이며, 소손된 전해 커패시터의 공정능력분포(Cpk)가 1.21로 분석된 것으로 보아 공정 개선이 필요한 것으로 판단된다. 전해커패시터의 발열 메커니즘은 AC 과전압의 인가, 서지의 유입, 내부 온도의 상승, 기밀불량 등에 의해 지배되는 것을 알 수 있었다. 전해 커패시터를 설계할 때 고려사항은 적절한 전압의 인가, 정확한 등가직렬저항(ESR)의 연결, 급속한 충전 및 방전의 제어, 충분한 유전정접의 여유(margin) 확보 등이 중요한 요소이다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 외국에서는 시스템에 적용된 전해 커패시터에서 화재가 발생한 사례가 구체적으로 제시되고 있으나 국내의 가전기기 및 사무기기 등에서 사고가 발생한 사례가 있으나 기업들은 자사 제품의 이미지 추락 및 판매 저하를 우려하여 대외비로 분류하여 관리되는 것이 현실이다[3,4]. 따라서 본 연구에서는 가전기기 및 영상기기 등에 적용된 전해 커패시터의 발열 메커니즘 및 소손 패턴을 제시하고 유사하고 예방을 위한 객관적 근거를 제시하는데 있다.
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