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利用陶瓷電容器提高功率密度和轉換效率

2512903 2022-11-24 | pdf | 223.77KB | 次下載 | 免費

資料介紹

從物聯網 (IoT) 的數據服務器到電動汽車 (EV)，電源系統(tǒng)設計人員始終面臨著實現更高功率密度和轉換效率的壓力。雖然大部分重點都放在半導體開關器件上以實現這些改進，但多層陶瓷電容器 (MLCC) 的固有特性意味著它們也可以在幫助設計人員滿足其設計要求方面發(fā)揮重要作用。這些特性包括低損耗、高電壓和紋波電流處理能力、高耐壓能力以及在極端工作溫度下的高穩(wěn)定性。從物聯網 (IoT) 的數據服務器到電動汽車 (EV)，電源系統(tǒng)設計人員始終面臨著實現更高功率密度和轉換效率的壓力。雖然大部分重點都放在半導體開關器件上以實現這些改進，但多層陶瓷電容器 (MLCC) 的固有特性意味著它們也可以在幫助設計人員滿足其設計要求方面發(fā)揮重要作用。這些特性包括低損耗、高電壓和紋波電流處理能力、高耐壓能力以及在極端工作溫度下的高穩(wěn)定性。本文介紹了 MLCC 的構造以及陶瓷電容器如何提高直流和交流電源軌中的功率處理能力，同時補充快速開關半導體。它還闡明了 I 類和 II 類電介質，以及它們如何使微型 MLCC 服務于緩沖器和諧振轉換器等電力系統(tǒng)。本文介紹了 MLCC 的構造以及陶瓷電容器如何提高直流和交流電源軌中的功率處理能力，同時補充快速開關半導體。它還闡明了 I 類和 II 類電介質，以及它們如何使微型 MLCC 服務于緩沖器和諧振轉換器等電力系統(tǒng)。MLCC 是如何構造的MLCC 是如何構造的MLCC 是由陶瓷電介質和金屬電極的交替層構成的單片器件（圖 1）。MLCC 中的層壓層在高溫下構建，以生產燒結且體積高效的電容設備。接下來，在器件的裸露端集成導電終端屏障系統(tǒng)以完成連接。MLCC 是由陶瓷電介質和金屬電極的交替層構成的單片器件（圖 1）。MLCC 中的層壓層在高溫下構建，以生產燒結且體積高效的電容設備。接下來，在器件的裸露端集成導電終端屏障系統(tǒng)以完成連接。圖 1：陶瓷電介質根據溫度穩(wěn)定性和介電常數分類。（圖片來源：圖 1：陶瓷電介質根據溫度穩(wěn)定性和介電常數分類。（圖片來源：KEMETKEMET））陶瓷是一種體積效率更高的非極性器件，可以在更小的封裝尺寸中提供更高的電容。此外，它們在高頻操作時更可靠。這使得 MLCC 能夠提供電介質、端接系統(tǒng)、形狀因數和屏蔽的正確組合。陶瓷是一種體積效率更高的非極性器件，可以在更小的封裝尺寸中提供更高的電容。此外，它們在高頻操作時更可靠。這使得 MLCC 能夠提供電介質、端接系統(tǒng)、形狀因數和屏蔽的正確組合。盡管如此，在為高功率密度應用選擇陶瓷電容器時，仍有幾個問題需要設計人員盡職調查。首先，電容會受到工作溫度、施加的直流偏置和最后一次加熱后的時間的影響。例如，最后一次加熱后的時間會導致電容發(fā)生變化，從而導致電容器老化（圖 2）。盡管如此，在為高功率密度應用選擇陶瓷電容器時，仍有幾個問題需要設計人員盡職調查。首先，電容會受到工作溫度、施加的直流偏置和最后一次加熱后的時間的影響。例如，最后一次加熱后的時間會導致電容發(fā)生變化，從而導致電容器老化（圖 2）。環(huán)評規(guī)范環(huán)評規(guī)范