يُطلق على المكثف الخزفي عالي الجهد من النوع الطرفي اللولبي أيضًا "مقبض الباب مكثف"باللغة الإنجليزية أو  مكثف سيراميكي ذو طرف لولبي عالي الجهد. تشير الشركة اليابانية الشهيرة TDK (Tokyo Denkikagaku Kogyo) إلى هذا المكثف باسم "مكثف سيراميك عالي الجهد". منذ أن أعلنت شركة الإلكترونيات اليابانية العملاقة Murata عن وقف إنتاج المكثفات الطرفية اللولبية عالية الجهد في خريف عام 2018، حصلت العلامة التجارية اليابانية TDK على أعلى حصة سوقية في الصين. تتمتع شركة TDK بأكثر من 40 عامًا من الخبرة في تصنيع وتسويق المكثفات الخزفية ذات الجهد العالي للغاية، والتي تستخدم على نطاق واسع في محولات الطاقة المحلية الصينية، وقواطع الدوائر الكهربائية، وأجهزة الأشعة المقطعية الطبية المتطورة، والاختبارات غير المدمرة الصناعية NDT، والليزر عالي الطاقة. الأسلحة والمرسبات الكهروستاتيكية عالية الجهد، وما إلى ذلك. ينصب تركيز مبيعات TDK بشكل أساسي في اليابان وكوريا الجنوبية وروسيا ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ، مع وجود أقل نسبيًا في الأسواق الأوروبية والأمريكية.

 

منذ فترة حكم الرئيس الأمريكي السابق ترامب، تم فرض قيود على الشركات الصينية فيما يتعلق بمكونات التكنولوجيا الفائقة مثل الرقائق المتطورة والأجزاء الإلكترونية. وقد بدأت العديد من الشركات المدرجة، والشركات المملوكة للدولة، وشركات تصنيع المعدات واسعة النطاق في الصين في النظر في البدائل المحلية للمكونات الرئيسية. كما تم أيضًا إدراج بديل واستبدال المكثفات الخزفية ذات الجهد العالي للغاية الخاصة بشركة TDK على جدول الأعمال.

 

في الواقع، بعض الشركات المصنعة الصينية الممتازة للمكثفات الخزفية ذات الجهد العالي مثل HVC Capacitor قد نجحت في استبدال المكثفات الخزفية الطرفية اللولبية ذات الجهد العالي من العلامة التجارية اليابانية المشهورة MURATA والعلامة التجارية الأمريكية Vishay. اكتسبت مكثفات HVC اعترافًا بالاختبار على المدى الطويل من العديد من الشركات الأوروبية والأمريكية المدرجة ومن شركات Fortune 500. نظرًا للقيود المفروضة على المواد والمكونات، لا توفر منتجات TDK نفس مستوى الخبرة للعملاء الأوروبيين والأمريكيين مثل MURATA من اليابان وVishay من الولايات المتحدة. في الآونة الأخيرة، كانت هناك ردود فعل من معاهد البحوث الأوروبية والصينية والعملاء النهائيين تشير إلى أن منتجات TDK أقل جودة ومعايير معينة مقارنة بمكثفات HVC. ونتيجة لذلك، اختار العملاء استخدام مكثفات HVC بدلاً من منتجات TDK اليابانية. 

1) نطاق الجهد والسعة المطبق: المكثفات الخزفية فائقة الجهد TDK: 20KV-50KV (مواد Z5T، Y5P، Y5S)؛ مكثفات سيراميكية عالية الجهد من نوع مقبض الباب HVC: 10KV إلى 150KV (المواد الرئيسية هي N4700، Y5U، Y5T، إلخ). أعلى نموذج لسعة الجهد الذي تقدمه شركة TDK حاليًا هو مادة FHV-12AN 50KV 2100PF، Y5S. توفر شركة HVC منتجات قياسية للعملاء مثل 50KV 8000PF N4700، و60KV 2000PF N4700، و150KV 1000PF N4700، والمزيد. عندما يحتاج العملاء إلى جهد تشغيل أعلى من 50 كيلو فولت، يمكن أن توفر مكثفات HVC مجموعة متنوعة غنية من الفولتية العالية وحتى السعات الكبيرة جدًا.



2) ما مدى جودة المستوى الفني لمكثفات المواد العازلة Z5T وY5P وY5S من TDK؟

قام مهندسو HVC بالفعل بقياس المكثفات اللولبية 30KV 2700PF و50KV 2100PF الخاصة بـ TDK ووجدوا أنه على الرغم من أن TDK تستخدم سيراميك من الفئة 2 Y5S وZ5T ومواد تحتوي على الرصاص (يُزعم أنها تخضع لبرنامج إعفاء ROHS على موقعها الإلكتروني)، فإن DF (عامل التبديد) تصل القيم إلى مستوى السيراميك N1 من الفئة 4700. وهذا يفوق منتجات نظيراتها الصينية في هذا الجانب.
 

 

3) الهيكل الداخلي للمكثفات: تستخدم المكثفات الخزفية ذات الجهد العالي للغاية من TDK هيكل شريحة سيراميك مفردة تقليدية، كما أن قالب تغليف راتنجات الإيبوكسي له حجم قياسي يبلغ 60 مم فقط، كما هو مذكور أعلاه، مما يحد من التصميم بحد أقصى 50KV 2100PF Y5S. تستخدم HVC بنية داخلية مبتكرة مع سلسلة شرائح مزدوجة أو اتصال متوازي، مما يتيح إنتاج مواصفات مكثفات تتجاوز بكثير تلك الخاصة بالمصنعين المعروفين. المكثفات ذات الفولتية العالية مثل 80 كيلو فولت، 100 كيلو فولت، و150 كيلو فولت مشتقة من وصلات سلسلة ثنائية الشريحة، في حين يتم تحقيق قيم السعة للسيراميك من الفئة 1 5000PF وحتى 8000PF من خلال توصيلات متوازية ثنائية الشريحة.


4)طلاء القرص وغيرها من التفاصيل: تقوم أسطح شرائح السيراميك TDK بتغطية السعة تقليديًا من خلال "الطلاء الفضي". تعتبر أيونات الفضة موصلات ممتازة ولكنها أيضًا عرضة للهجرة. في المقابل، تقوم المكثفات اللولبية HVC بتغطية شريحة السيراميك داخليًا بأقطاب نحاسية، مما يوفر مقاومة أفضل للجهد العالي وقدرات التيار العالي مقارنةً بالطلاء الفضي التقليدي. (ال الصورة أعلاه يُظهر مكثفات TDK بدون طبقة راتنجات الإيبوكسي، تمت إزالتها للكشف عن رقائق السيراميك ذات الطلاء الفضي والأطراف المعدنية، و الصورة أدناه عرض تقنية الطلاء النحاسي الفريدة على سطح مكثفات HVC.)






في الختام، تتمتع كل من المكثفات الخزفية من النوع الطرفي اللولبي من TDK وHVC بمزايا تكنولوجية خاصة بها، مما يجعلها منافسة بشكل متساوٍ. وفي بعض الجوانب، تتفوق شركة HVC على الشركة اليابانية TDK. ومع ذلك، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل مهلة التسليم والتسعير التي يأخذها المشترون دائمًا في الاعتبار، فإن جاذبية المكثفات الخزفية فائقة الجهد من TDK تكون بطبيعة الحال أقل مقارنةً بالمكثفات عالية الجهد HVC.

العلامة التجارية الأولى في العالم للمكثفات الخزفية ذات الجهد العالي اللولبي هي شركة Murata اليابانية. في عام 2018، بعد أن أعلنت موراتا وقف إنتاجها، سعت الشركة الأمريكية VISHAY والشركة اليابانية TDK على التوالي إلى ملء فراغ السوق الذي خلفه موراتا من خلال إصدار بيانات صحفية وإدراج معلومات "مرجعية" على المواقع الإلكترونية الرسمية لشركة TDK.



عند مقارنة TDK اليابانية وVishay الأمريكية، لا يزال مكثف HVC خيارًا بديلاً أفضل لموراتا.

1) يمكن ملاحظة أن استبدال TDK لموراتا هو مجرد تبديل تقريبي. على سبيل المثال، تمت مطابقة DHS4E4C532KT2B 15KV 5300PF N4700 من Murata بواسطة TDK مع البديل المقابل 15KV 7000PF، Y5S. نحن نعلم أنه على الرغم من أن مادة Y5S الخاصة بشركة TDK تعرض أداءً محدودًا منخفض الخسارة، فإن القياسات الفعلية تظهر قيمًا مشابهة لمستوى N4700. ومع ذلك، فإن سيراميك الفئة 2 مثل Y5S غير قادر على الأداء مثل سيراميك الفئة 1 في البيئات عالية التردد. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون سعة 7000PF من TDK كبيرة جدًا بالنسبة للعملاء المعتادين على استخدام مكثفات Murata، وقد لا تكون أبعاد المكونات متوافقة مع منتجات Murata الأصلية. مع الأخذ في الاعتبار أن TDK هي أيضًا شركة تصنيع دولية كبرى، ما لم يكن العملاء مشترين أقوياء للغاية، فقد لا تكون TDK على استعداد لإعادة تصميم القوالب واستخدام نفس المستوى من مادة السيراميك لبدائل Murata.



إذا كانت HVC ستوفر بديلاً لطراز Murata هذا، فإن قائمة منتجات مكثفات مقابض الأبواب القياسية من HVC أولاً هي الأكثر شمولاً في السوق لمنتجات المحطات الطرفية اللولبية ذات الجهد العالي، والتي تشمل جميع نماذج الكتالوج من العلامات التجارية من الدرجة الأولى والثانية على حد سواء محليًا وعالميًا. عالميًا، مثل Murata، وTDK، وVishay، وHVCA، وما إلى ذلك. بشكل أساسي، أي نموذج Murata تم إصداره علنًا على الإنترنت لديه حل جاهز من HVC. حتى بالنسبة لمكثفات Murata ذات الأبعاد المخصصة والمحطات المعدنية لبعض العملاء الرئيسيين الذين قد لا يتم رؤيتهم عبر الإنترنت (على سبيل المثال، مكثف 40KV 3000PF N4700 من مؤسسة إشعاعية تابعة لشركة Sumitomo Electric اليابانية)، فإن HVC ستقدم حلاً مخصصًا بنسبة 1:1 بسعر مناسب للغاية. تكلفة العفن منخفضة. علاوة على ذلك، فإن السعة والتسامح والمواد وما إلى ذلك، متطابقة بشكل أساسي مع مواصفات موراتا الأصلية، وفي بعض الحالات، تستخدم HVC مادة السيراميك من الفئة 1 "N4700" لتحل محل مادة السيراميك من الفئة 2 "Z5U" من موراتا، وهي مشابهة جدًا لمواد السيراميك من الفئة XNUMX "NXNUMX". القصة الصينية القديمة "سباق الحصان السريع".
 

2) علاوة على ذلك، على الرغم من أن شركة TDK هي شركة يابانية مشهورة عالميًا لتصنيع المكونات الإلكترونية، إلا أن الاتصالات الفنية ومستويات الخدمة لفروع TDK ووكلاءها خارج اليابان ليست بنفس قوة وكلاء HVC. كانت هناك حالات أبلغ فيها عميل من شركة كهرباء ألمانية أنه عند الاختبار باستخدام مكثفات TDK وHVC، لم يقدم وكيل TDK الدعم الفني المناسب. في المقابل، قام الوكيل الألماني لشركة HVC، AMEC، بزيارة العملاء الرئيسيين بشكل استباقي، وضمان رضا العملاء من خلال التواصل الفني الفعال، وأظهر المرونة في العمليات، مما ترك انطباعًا إيجابيًا لدى العملاء. في صناعات مثل المعدات الرئيسية مثل محولات الطاقة، يحظى الدعم الفني بتقدير كبير من قبل العملاء النهائيين.

3) بعد سنوات من الجهد، اكتسبت شركة HVC Capacitor التقدير وحققت شحنات كبيرة من عملاء المكثفات اللولبية ذات الجهد العالي مثل Nikon، وKonica Minolta، وGE Healthcare، وJohnson & Johnson، وBaker Hughes، وغيرهم. يوضح أداء الأعمال مع العملاء اليابانيين وشركات Fortune 500 أن مكثف HVC يلبي المتطلبات الفنية الصارمة للعملاء النهائيين الأكثر تطلبًا في الصناعة.




باختصار، يعد مكثف HVC بديلاً أكثر ملاءمة للمكثفات اللولبية ذات الجهد العالي من العلامة التجارية اليابانية Murata مقارنةً بـ TDK. إلى حد ما، يمكن لمنتجات HVC أن تقدم للعملاء الحاليين لمكثفات الجهد العالي للغاية TDK تجربة تكنولوجية مختلفة.

فيما يلي نماذج المقارنة للمجموعة الكاملة من المكثفات اللولبية عالية الجهد من TDK وHVC: