利用陶瓷电容器提高功率密度和转换效率

2512903 2022-11-24 | pdf | 223.77KB | 次下载 | 免费

资料介绍

从物联网 (IoT) 的数据服务器到电动汽车 (EV)，电源系统设计人员始终面临着实现更高功率密度和转换效率的压力。虽然大部分重点都放在半导体开关器件上以实现这些改进，但多层陶瓷电容器 (MLCC) 的固有特性意味着它们也可以在帮助设计人员满足其设计要求方面发挥重要作用。这些特性包括低损耗、高电压和纹波电流处理能力、高耐压能力以及在极端工作温度下的高稳定性。从物联网 (IoT) 的数据服务器到电动汽车 (EV)，电源系统设计人员始终面临着实现更高功率密度和转换效率的压力。虽然大部分重点都放在半导体开关器件上以实现这些改进，但多层陶瓷电容器 (MLCC) 的固有特性意味着它们也可以在帮助设计人员满足其设计要求方面发挥重要作用。这些特性包括低损耗、高电压和纹波电流处理能力、高耐压能力以及在极端工作温度下的高稳定性。本文介绍了 MLCC 的构造以及陶瓷电容器如何提高直流和交流电源轨中的功率处理能力，同时补充快速开关半导体。它还阐明了 I 类和 II 类电介质，以及它们如何使微型 MLCC 服务于缓冲器和谐振转换器等电力系统。本文介绍了 MLCC 的构造以及陶瓷电容器如何提高直流和交流电源轨中的功率处理能力，同时补充快速开关半导体。它还阐明了 I 类和 II 类电介质，以及它们如何使微型 MLCC 服务于缓冲器和谐振转换器等电力系统。MLCC 是如何构造的MLCC 是如何构造的MLCC 是由陶瓷电介质和金属电极的交替层构成的单片器件（图 1）。MLCC 中的层压层在高温下构建，以生产烧结且体积高效的电容设备。接下来，在器件的裸露端集成导电终端屏障系统以完成连接。MLCC 是由陶瓷电介质和金属电极的交替层构成的单片器件（图 1）。MLCC 中的层压层在高温下构建，以生产烧结且体积高效的电容设备。接下来，在器件的裸露端集成导电终端屏障系统以完成连接。图 1：陶瓷电介质根据温度稳定性和介电常数分类。（图片来源：图 1：陶瓷电介质根据温度稳定性和介电常数分类。（图片来源：KEMETKEMET））陶瓷是一种体积效率更高的非极性器件，可以在更小的封装尺寸中提供更高的电容。此外，它们在高频操作时更可靠。这使得 MLCC 能够提供电介质、端接系统、形状因数和屏蔽的正确组合。陶瓷是一种体积效率更高的非极性器件，可以在更小的封装尺寸中提供更高的电容。此外，它们在高频操作时更可靠。这使得 MLCC 能够提供电介质、端接系统、形状因数和屏蔽的正确组合。尽管如此，在为高功率密度应用选择陶瓷电容器时，仍有几个问题需要设计人员尽职调查。首先，电容会受到工作温度、施加的直流偏置和最后一次加热后的时间的影响。例如，最后一次加热后的时间会导致电容发生变化，从而导致电容器老化（图 2）。尽管如此，在为高功率密度应用选择陶瓷电容器时，仍有几个问题需要设计人员尽职调查。首先，电容会受到工作温度、施加的直流偏置和最后一次加热后的时间的影响。例如，最后一次加热后的时间会导致电容发生变化，从而导致电容器老化（图 2）。环评规范环评规范