確保長(zhǎng)期使用的電氣性能穩(wěn)定性，請(qǐng)選擇專業(yè)級(jí)鉭電容器

為滿足汽車應(yīng)用的苛刻性能和惡劣環(huán)境條件，組件制造商開(kāi)發(fā)了專業(yè)級(jí)鉭電容器，以確保長(zhǎng)期的電氣性能穩(wěn)定性。專業(yè)的鉭技術(shù)滿足了汽車行業(yè)對(duì)在電氣和機(jī)械應(yīng)力下保持高性能標(biāo)準(zhǔn)的堅(jiān)固電容器的需求。已經(jīng)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，加強(qiáng)了電容器的結(jié)構(gòu)，并使其在各種應(yīng)用中具有更強(qiáng)大的性能。

與標(biāo)準(zhǔn)可靠性消費(fèi)電子鉭相比，使用專業(yè)級(jí)鉭的主要好處包括：

· 專業(yè)鉭電容的化成比(電介質(zhì)電解生成電壓與額定電壓之比)大于3.0。這導(dǎo)致更厚和更高質(zhì)量的電介質(zhì)。

· 在設(shè)計(jì)和制造中都遵循保守的設(shè)計(jì)規(guī)則。應(yīng)用了嚴(yán)格的質(zhì)量控制限制并進(jìn)行了額外的測(cè)試。對(duì)設(shè)備進(jìn)行硬浪涌電流篩選，進(jìn)行擴(kuò)展電氣測(cè)試，并使用加速老化過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證穩(wěn)健性。

使用專業(yè)的鉭電容可提高可靠性(故障率 = 0.5%/1,000 小時(shí))，并比標(biāo)準(zhǔn)鉭電容減少高達(dá) 75% 的漏電流。專業(yè)鉭電容器提供標(biāo)準(zhǔn)和低等效串聯(lián)電阻 (ESR) 選項(xiàng)，使其適用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等應(yīng)用中的各種汽車控制電路、電子變速箱和輪胎壓力監(jiān)測(cè)傳感器。

超低 ESR 高性能鉭電容器

高性能、低 ESR 電容器將穩(wěn)健、可靠且經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的鉭技術(shù)與創(chuàng)新的多陽(yáng)極結(jié)構(gòu)相結(jié)合。這些高性能鉭電容器采用多個(gè)并聯(lián)內(nèi)核，可將 ESR 水平降低至 18.23 mΩ 或 25 mΩ，具體取決于所選器件。這樣的 ESR 水平使專業(yè)鉭電容器能夠用于各種汽車應(yīng)用中的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，包括安全氣囊模塊、控制器局域網(wǎng)(CAN 總線)、電源模塊和發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊。

高溫鉭電容器

標(biāo)準(zhǔn)鉭電容器技術(shù)的溫度范圍通常為 –55°C 至 +125°C?，F(xiàn)代汽車電子設(shè)備放置在發(fā)動(dòng)機(jī)、前燈、變速箱或交流電路等熱源附近，必須在高達(dá) 150°C 甚至 175°C 的溫度下運(yùn)行。這些鉭電容器的工作溫度范圍為 –55° 至 +175°C，滿足溫度要求，同時(shí)在 125°C(額定電壓的 78%，V r ) 高于消費(fèi)級(jí)設(shè)備(通常為 V r的 66% )。類別電壓是考慮實(shí)際工作溫度時(shí)的最大工作電壓，為 175°C 時(shí)額定電壓的 50%。

堅(jiān)固的氧化鈮

電容器 以氧化鈮粉末作為陽(yáng)極主要材料的電容器，其點(diǎn)火能量比工廠標(biāo)準(zhǔn)電容器高出 200 倍。與鉭或鈮等純金屬材料相比，這種較高的點(diǎn)火能量與低得多的燃燒速率相結(jié)合。氧化鈮電容器在達(dá)到其類別電壓的溫度下不會(huì)燃燒。

典型的故障模式是電壓尖峰或高電流浪涌過(guò)載后的高電阻(通常為 20 至 200 kΩ)，這會(huì)導(dǎo)致泄漏電流增加和電容減小。然而，鈮氧化物電容器將繼續(xù)提供完整的電容和功能，并處理增加的功耗。

標(biāo)準(zhǔn)氧化鈮電容器的故障率僅為 0.5%/1,000 小時(shí)，而低 ESR 氧化鈮電容器的可靠性更高，故障率為 0.2%/1,000 小時(shí)。低 ESR 氧化鈮電容器適用于軌道電壓高達(dá) 8V 的應(yīng)用，例如車內(nèi)娛樂(lè)系統(tǒng)、座椅位置模塊和安全氣囊控制。

汽車電路中鉭和鈮氧化物電容器的應(yīng)用指南

為了正確設(shè)計(jì)鉭和鈮氧化物電容器，我們必須考慮電路的所有重要電氣和物理?xiàng)l件以及將使用它的設(shè)備。通常建立的第一個(gè)參數(shù)是電容值，它可以通過(guò)電源線的平滑比或最大電壓降來(lái)計(jì)算。

電容器的下一個(gè)選擇因素是直流應(yīng)用電壓。推薦電壓應(yīng)用降額的一般規(guī)則是所有鉭電容器為 50%，氧化鈮器件為 20%。因此，鉭電容器的推薦指南最高可達(dá)其額定電壓 (V r ) 的一半，而氧化電容最高可達(dá) V r的 80% 。遵循這些指南作為防止意外電流浪涌和過(guò)壓情況的保護(hù)措施非常重要，這些情況經(jīng)常發(fā)生在汽車電路中。

對(duì)于初級(jí)輸出電路、具有過(guò)壓保護(hù)的電路和具有慢速上電模式的電路(軟啟動(dòng)電路)，可以減小鉭電容器的降額裕度。在低功率 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸出部分，20% 的降額是可以接受的。

應(yīng)用溫度范圍告訴我們選擇什么電容器系列，由最高工作溫度決定。請(qǐng)注意，在高于 85°C 的溫度下必須應(yīng)用額外的電壓溫度降額。電容器允許的最大直流電壓(取決于實(shí)際溫度)稱為類別電壓(額定電壓只是室溫 25°C 的一個(gè)目錄值)。

如果正常工作溫度永久超過(guò) 85°C，則應(yīng)用和溫度降額應(yīng)結(jié)合使用。例如，考慮電路中工作溫度為 125°C 的鉭電容器，預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)浪涌和電壓尖峰。應(yīng)用降額為 50%，(最大電壓為 V r的 50% );125°C(最壞情況)時(shí)的溫度降額為 33%(最大電壓可為 V r的 66% )。合并得出 0.5 x 0.66 = 0.33;這意味著，對(duì)于 125°C 的永久使用，電容器可以在最大額定電壓 V r的 33% 下使用。

浪涌電流和紋波電流

了解允許通過(guò)電容器的最大應(yīng)用浪涌電流(單峰)非常重要，以避免在上電或啟動(dòng)時(shí)使電容器過(guò)載。可以使用電源的內(nèi)部電壓和與電容器串聯(lián)的所有設(shè)備的內(nèi)部電阻(包括其 ESR)來(lái)計(jì)算過(guò)載電流。

最大浪涌電流應(yīng)低于電容器的最大允許浪涌電流Ipmax = (1.1xV r )/ (0.45+ESR)。如果應(yīng)用電流太高，可以應(yīng)用額外的降額，并且 必須選擇更高的 V r電容器。

電容器的最大紋波電流取決于流過(guò)電容器的最大交流電流。紋波有兩個(gè)主要參數(shù)，有效值(rms，ACI rms，I r)和頻率(f)。紋波電流受限于由電容器的 ESR 產(chǎn)生的最大功耗 (P d )。外殼尺寸越大，允許的功耗越高;每個(gè)案例大小都有一個(gè)常數(shù)值。較低的 ESR 會(huì)導(dǎo)致消耗的功率更少，從而允許更高的紋波電流，根據(jù)：

P d = ESR × (I r ) 2

因此，對(duì)于需要高紋波電流和低 ESR 且外殼尺寸不是問(wèn)題的應(yīng)用，多陽(yáng)極器件是最佳選擇

工作頻率主要影響兩個(gè)參數(shù)：電容和 ESR。顯示在較高頻率時(shí)電容減小，而下圖顯示在較低頻率時(shí) ESR 增加。應(yīng)考慮這兩種依賴關(guān)系，以確保足夠的電容和足夠低的 ESR 率，以滿足所需的紋波電流。

結(jié)論

以上列出的應(yīng)用指南的組合將導(dǎo)致正確的電容器選擇?；蛘撸绻仨殐?yōu)先考慮小型或低調(diào)應(yīng)用的外殼尺寸，則必須相應(yīng)地調(diào)整選擇過(guò)程。

有時(shí)，僅一個(gè)電容器是不夠的，因此可能需要兩個(gè)或更多器件。在這些情況下，建議僅組合使用相同的電容器類型。

并聯(lián)增加電容(倍增)并降低ESR(分壓);串聯(lián)會(huì)增加總允許直流電壓(乘以額定電壓)，但會(huì)降低電容(除以)并增加 ESR(乘以)。對(duì)于串聯(lián)連接，電容器應(yīng)與電阻分壓器并聯(lián)，其中分壓電阻器的電阻是使用電容器目錄值的直流泄漏電流的 10 倍計(jì)算得出的。