小靈通新機(jī)箱尺寸擴(kuò)展

介紹

這T550（105°C） 和T551（125°C） 軸向引線聚合物密封 （PHS） 器件是具有鉭陽(yáng)極和鉭電容器2O5電介質(zhì)。導(dǎo)電有機(jī)聚合物取代了傳統(tǒng)上使用的MnO2或濕電解液作為電容器的陰極板。導(dǎo)電有機(jī)聚合物具有非常低的ESR，并在高頻和低溫下具有改進(jìn)的電容保持性。PHS器件還表現(xiàn)出良性故障模式，該模式消除了濕鉭電容器外殼破裂期間酸性電解質(zhì)的災(zāi)難性溢出。此外，該器件可在高達(dá)額定電壓80%的電壓下工作，與傳統(tǒng)MnO相當(dāng)或更好的可靠性2或濕鉭電容器，工作在額定電壓的 50%。

KEMET 現(xiàn)在在 T550 系列中引入了新的外殼尺寸 （C 外殼），為不同電壓軌提供更高的電容可用性，不斷努力將技術(shù)產(chǎn)品擴(kuò)展到國(guó)防和航空航天界。KEMET 從額定電壓為 300V 的 50μF 新電容開(kāi)始，在低于 40°C 的工作溫度下為高達(dá) 85V 的電源軌提供了令人興奮的解決方案。

描述/優(yōu)點(diǎn)

T550 （105°C） 系列根據(jù) DLA 圖紙 13030 進(jìn)行認(rèn)證。該設(shè)計(jì)包括最先進(jìn)的F-Tech陽(yáng)極生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)消除了電介質(zhì)中隱藏的缺陷，這些缺陷可能導(dǎo)致電介質(zhì)層質(zhì)量的長(zhǎng)期下降。此外，PHS系列經(jīng)過(guò)100%模擬擊穿篩選。

F-Tech（完美無(wú)瑕技術(shù)）- 陽(yáng)極設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)基于多種技術(shù)。例如，有機(jī)潤(rùn)滑劑的利用可以在低溫下從陽(yáng)極上洗掉。這種設(shè)計(jì)在燒結(jié)陽(yáng)極中提供了與原始粉末中相同的碳水平。脫油后，在每個(gè)生產(chǎn)批次中測(cè)試碳，如果碳含量高于原始粉末中的碳水平，則重復(fù)該過(guò)程。獨(dú)特的鈍化工藝導(dǎo)致陽(yáng)極在粉末燒結(jié)和F-Tech后暴露在空氣中時(shí)，陽(yáng)極表面上會(huì)產(chǎn)生非常薄的天然氧化物。該工藝還通過(guò)將傳統(tǒng)的嵌入式引線替換為在陽(yáng)極出口處具有大而強(qiáng)焊接的氬焊引線，將Ta引線牢固地附著在燒結(jié)粉末上。

模擬擊穿篩選 （SBDS）- KEMET 獲得專利的 SBDS 是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，可模擬電容器的擊穿電壓 （BDV），而不會(huì)損壞其電介質(zhì)或一般電容器。這種篩選可識(shí)別電介質(zhì)中隱藏的缺陷，提供最高水平的電介質(zhì)測(cè)試。SBDS基于擊穿電壓（BDV）的模擬，BDV是電容器中電介質(zhì)的最終測(cè)試。

低BDV表示電介質(zhì)存在缺陷，因此現(xiàn)場(chǎng)故障的可能性較高。高BDV表示在現(xiàn)場(chǎng)具有更強(qiáng)的介電性能和高可靠性性能。這種新的篩選方法使 KEMET 能夠識(shí)別每個(gè)電容器的擊穿電壓，并僅提供每個(gè)批次中最強(qiáng)的電容器。

與擊穿電壓低至 2.1 倍額定電壓的威布爾分級(jí)器件相比，SBDS 的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在最小擊穿電壓大于 25 倍額定電壓。此外，這樣做不會(huì)引起有時(shí)與威布爾分級(jí)相關(guān)的磨損。

圖 2 - 擊穿電壓模擬 （SBDS），用于識(shí)別任何給定批次中最可靠的部件。

當(dāng)國(guó)防和航空航天客戶需要更換老化的濕鉭技術(shù)時(shí)，PHS 系列是最佳替代解決方案，因?yàn)樵摻鉀Q方案的成本很高，需要過(guò)度設(shè)計(jì)，或者因?yàn)楣ぷ鳁l件從電容的角度來(lái)看需要額外的性能。PHS電容器采用固體陰極技術(shù)生產(chǎn)，這意味著電容器的第二板，緊接著介電層是用固體聚合物材料生產(chǎn)的，與用于生產(chǎn)濕鉭電容器的舊技術(shù)相反。由于這種結(jié)構(gòu)演變，聚合物電容器在電容和ESR的溫度穩(wěn)定性方面的行為，加上工作頻率的可能變化，使該技術(shù)成為國(guó)防、航空航天和關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用的最佳解決方案。

聚合物密封與濕鉭

（溫度、頻率和可靠性）

如今，當(dāng)設(shè)計(jì)人員仍在考慮使用在電源線中廣泛使用的濕鉭電容器時(shí)，存在明顯的權(quán)衡。過(guò)去，濕技術(shù)可以顯著提高現(xiàn)有電容解決方案的性能（增加電容和降低ESR）。

然而，眾所周知，較大的電容值通常具有更大的故障風(fēng)險(xiǎn)（較大的介電表面積更有可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷）。它也經(jīng)常被視為對(duì)機(jī)械應(yīng)力（沖擊和振動(dòng)）和反向電壓條件的敏感性增加。故障通常與正向或反向泄漏電流過(guò)大引起的電解液電解產(chǎn)生的內(nèi)部氣體壓力有關(guān)。

濕技術(shù)被基于固體陰極技術(shù)的鉭電容器所取代還有其他原因，特別是鉭聚合物電容器。鉭電容器溫度升高的主要影響之一是漏電流的增加。雖然這不一定會(huì)導(dǎo)致電容器故障，但如果DCL超出要求的容差，則可能導(dǎo)致電路故障。隨著漏電流的增加，它會(huì)加速失控效應(yīng)，導(dǎo)致介電擊穿。在低溫下，設(shè)備中使用的電解質(zhì)將開(kāi)始凍結(jié)。由于這種變化，電容將下降，并在有限的情況下導(dǎo)致開(kāi)路。

眾所周知，應(yīng)用不斷提高開(kāi)關(guān)頻率水平（主要是DC/DC轉(zhuǎn)換器）。同樣，這一事實(shí)會(huì)顯著影響濕鉭的電容滾降。在接下來(lái)的圖中，與 KEMET PHS T82 和 T75 系列中使用的新型固體陰極技術(shù)相比，兩個(gè)電容器（PHS 和濕鉭）在兩個(gè)不同溫度下隨頻率變化的電容的實(shí)驗(yàn)測(cè)量清楚地表明了濕鉭中溫度和頻率的顯著影響。

在 100kHz 頻率下，PHS T550 電容器的電容從 49°C 時(shí)的 25μF 降至 -43°C 時(shí)的 4.55μF。 濕鉭在 2kHz 和 -2°C 時(shí)降至 100.55μF。

無(wú)花果。3 – 在高達(dá) 25kHz 的頻率下，55°C 和 -500°C 下的電容實(shí)驗(yàn)電讀數(shù)。

我們很快了解了Wet技術(shù)在極端環(huán)境條件下使用的局限性，以及與大多數(shù)應(yīng)用要求兼容的頻率水平。以下兩個(gè)圖是頻率限制在500KHz時(shí)的電容行為的證據(jù)。固體陰極技術(shù)提供的電容穩(wěn)定性在頻率和溫度上是顯而易見(jiàn)的。

圖 4 – 電容 PHS 與濕鉭的實(shí)驗(yàn)電讀數(shù)。

新的 C 機(jī)箱尺寸目錄擴(kuò)展

KEMET 在 T550 系列中增加了新的外殼尺寸，擴(kuò)展了產(chǎn)品范圍。憑借不同的可靠性水平（B 和 C）和浪涌電流選項(xiàng)，現(xiàn)在可以訂購(gòu)體積效率更高的外殼尺寸，C 外殼提供 300μF、50V。

圖5 –新C機(jī)箱的訂購(gòu)信息。

KEMET 密封鉭聚合物電容器（T550 系列）為高達(dá) 80°C 的應(yīng)用提供 85% 的電壓降額建議。 最近添加到PHS產(chǎn)品組合中的新C外殼將提供300μF，用于40V電源軌。此外，該應(yīng)用將受益于固體陰極電容器的優(yōu)勢(shì)，其中隨頻率和電容隨溫度變化的滾降將提供額外的穩(wěn)定性和更高水平的能量。

圖 6 – 降額和電源軌：聚合物與濕技術(shù)和 MnO2.

高可靠性DLA圖紙

意識(shí)到這種電容解決方案的電氣性能，KEMET 與美國(guó)國(guó)防后勤局 （DLA） 合作開(kāi)發(fā)了圖紙 13030，其中 A 組和 B 組篩選用于關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。DLA 圖紙符合 MIL-PRF-39006 要求。

圖 5 – DLA 13030，A 組和 B 組測(cè)試。

審核編輯：郭婷