KEMET T599系列车规聚合物钽电容在汽车设计中的应用说明

聚合物钽电容是由阳极(钽,ta)、介质层(五氧化二钽,ta2o5)和负极(固态聚合物,碳层和银层)构成的电容器。它的结构和材料造就了该类型电容的诸多优点,诸如低esr, 高能量密度,小体积,低高度和高稳定性和可靠性,无噪音,安全(无燃烧风险)等。
基美(kemet)通过自身长期的技术投入和核心供应商的持久的强有力支持,在2015年推出了业界第一个车规级的聚合物钽电容 (t598 系列,125℃ ,aec-q200),满足了很多客户对具有低esr、高能量密度、小体积、低高度和高稳定性和可靠性、无噪音特性的这类电容的需求,而不再仅仅只能使用普通的有安全疑虑且esr偏大的二氧化锰钽电容,mlcc (噪音问题,容值偏小,容值会随时间衰减, 直流偏压现象等)和普通的铝电解电容。
为了满足更多的汽车客户在更苛刻环境下的应用要求,基美在2018年推出了车规级的150℃级别的t599系列,该系列主要是针对的是传统燃油车发动机仓内,热管理相关以及新能源车中bms, 热泵等要求使用150℃及以上电容应用场景。同时,t599系列也可以满足一部分使用环境温度85~95℃且产品寿命至少10年(产品安装完成后后24hrs*7days*365 一直运转)这类应用场景的需求,比如5g宏基站中的aau (active antenna unit,有源天线单元)。
t599聚合物钽电容的基本特性
· 低esr:25mω~150mω
· 工作温度范围-55°c~150°c
· 超长寿命
· 小尺寸低高度(3.5*2.8*1.9mm, 7.3*4.3*3.1mm)
在汽车dc-dc应用场景
车载电子产品通常由电池供电(乘用车12v)。dc-dc转换器对于车载电子产品来说至关重要,因为它可将+12 vdc的电池电压降到+5 v、+3.3 v、+1.8 v,甚至更低。这种转换有时是分阶段进行的,比如12v先降至5v,再从5v降至3.3v。dc/dc转换器本身产生这些实际需要的直流工作电压,而电容器的工作就是帮助这些转换器工作并提供稳定、无杂讯的电源。
图1.+5v到+3.3v简化电路图
上面的简化电路图显示了一个车载电子产品中怎样使用dc/dc将+5v电压降到+3.3v的典型场景。在dc/dc转换器电路中,转换器的输入和输出都需要电容。输入电容器(c1)确保转换器在切换时瞬时有大电流(找元器件现货上唯样商城)可用。输出电容器(c2)确保在转换器切换时,负载(dsp、微处理器、i/o、usb等)可获得瞬时的大电流。c1 和c2 这些电容,在车载电路中,不仅要满足电路的容值需求,更重要的是要符合aec-q200中所列的苛刻的条件包括高温等以及其它的客户自己的更高的要求。
电压降额曲线
如您想将t599系列电容器用于最高温度可达150°c的汽车应用上,基美(kemet)建议您根据实际的工作温度和下面的电压降额曲线选择合适的电容。
图2.t599 (150ºc)系列 –温度与电压降额曲线图
表.t599 (150ºc)系列 –温度与电压降额


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