小灵通新机箱尺寸扩展

介绍

这T550（105°C） 和T551（125°C） 轴向引线聚合物密封 （PHS） 器件是具有钽阳极和钽电容器2O5电介质。导电有机聚合物取代了传统上使用的MnO2或湿电解液作为电容器的阴极板。导电有机聚合物具有非常低的ESR，并在高频和低温下具有改进的电容保持性。PHS器件还表现出良性故障模式，该模式消除了湿钽电容器外壳破裂期间酸性电解质的灾难性溢出。此外，该器件可在高达额定电压80%的电压下工作，与传统MnO相当或更好的可靠性2或湿钽电容器，工作在额定电压的 50%。

KEMET 现在在 T550 系列中引入了新的外壳尺寸 （C 外壳），为不同电压轨提供更高的电容可用性，不断努力将技术产品扩展到国防和航空航天界。KEMET 从额定电压为 300V 的 50μF 新电容开始，在低于 40°C 的工作温度下为高达 85V 的电源轨提供了令人兴奋的解决方案。

描述/优点

T550 （105°C） 系列根据 DLA 图纸 13030 进行认证。该设计包括最先进的F-Tech阳极生产技术，该技术消除了电介质中隐藏的缺陷，这些缺陷可能导致电介质层质量的长期下降。此外，PHS系列经过100%模拟击穿筛选。

F-Tech（完美无瑕技术）- 阳极设计和生产技术基于多种技术。例如，有机润滑剂的利用可以在低温下从阳极上洗掉。这种设计在烧结阳极中提供了与原始粉末中相同的碳水平。脱油后，在每个生产批次中测试碳，如果碳含量高于原始粉末中的碳水平，则重复该过程。独特的钝化工艺导致阳极在粉末烧结和F-Tech后暴露在空气中时，阳极表面上会产生非常薄的天然氧化物。该工艺还通过将传统的嵌入式引线替换为在阳极出口处具有大而强焊接的氩焊引线，将Ta引线牢固地附着在烧结粉末上。

模拟击穿筛选 （SBDS）- KEMET 获得专利的 SBDS 是一种无损检测技术，可模拟电容器的击穿电压 （BDV），而不会损坏其电介质或一般电容器。这种筛选可识别电介质中隐藏的缺陷，提供最高水平的电介质测试。SBDS基于击穿电压（BDV）的模拟，BDV是电容器中电介质的最终测试。

低BDV表示电介质存在缺陷，因此现场故障的可能性较高。高BDV表示在现场具有更强的介电性能和高可靠性性能。这种新的筛选方法使 KEMET 能够识别每个电容器的击穿电压，并仅提供每个批次中最强的电容器。

与击穿电压低至 2.1 倍额定电压的威布尔分级器件相比，SBDS 的优势体现在最小击穿电压大于 25 倍额定电压。此外，这样做不会引起有时与威布尔分级相关的磨损。

图 2 - 击穿电压模拟 （SBDS），用于识别任何给定批次中最可靠的部件。

当国防和航空航天客户需要更换老化的湿钽技术时，PHS 系列是最佳替代解决方案，因为该解决方案的成本很高，需要过度设计，或者因为工作条件从电容的角度来看需要额外的性能。PHS电容器采用固体阴极技术生产，这意味着电容器的第二板，紧接着介电层是用固体聚合物材料生产的，与用于生产湿钽电容器的旧技术相反。由于这种结构演变，聚合物电容器在电容和ESR的温度稳定性方面的行为，加上工作频率的可能变化，使该技术成为国防、航空航天和关键任务应用的最佳解决方案。

聚合物密封与湿钽

（温度、频率和可靠性）

如今，当设计人员仍在考虑使用在电源线中广泛使用的湿钽电容器时，存在明显的权衡。过去，湿技术可以显著提高现有电容解决方案的性能（增加电容和降低ESR）。

然而，众所周知，较大的电容值通常具有更大的故障风险（较大的介电表面积更有可能出现结构缺陷）。它也经常被视为对机械应力（冲击和振动）和反向电压条件的敏感性增加。故障通常与正向或反向泄漏电流过大引起的电解液电解产生的内部气体压力有关。

湿技术被基于固体阴极技术的钽电容器所取代还有其他原因，特别是钽聚合物电容器。钽电容器温度升高的主要影响之一是漏电流的增加。虽然这不一定会导致电容器故障，但如果DCL超出要求的容差，则可能导致电路故障。随着漏电流的增加，它会加速失控效应，导致介电击穿。在低温下，设备中使用的电解质将开始冻结。由于这种变化，电容将下降，并在有限的情况下导致开路。

众所周知，应用不断提高开关频率水平（主要是DC/DC转换器）。同样，这一事实会显著影响湿钽的电容滚降。在接下来的图中，与 KEMET PHS T82 和 T75 系列中使用的新型固体阴极技术相比，两个电容器（PHS 和湿钽）在两个不同温度下随频率变化的电容的实验测量清楚地表明了湿钽中温度和频率的显着影响。

在 100kHz 频率下，PHS T550 电容器的电容从 49°C 时的 25μF 降至 -43°C 时的 4.55μF。 湿钽在 2kHz 和 -2°C 时降至 100.55μF。

无花果。3 – 在高达 25kHz 的频率下，55°C 和 -500°C 下的电容实验电读数。

我们很快了解了Wet技术在极端环境条件下使用的局限性，以及与大多数应用要求兼容的频率水平。以下两个图是频率限制在500KHz时的电容行为的证据。固体阴极技术提供的电容稳定性在频率和温度上是显而易见的。

图 4 – 电容 PHS 与湿钽的实验电读数。

新的 C 机箱尺寸目录扩展

KEMET 在 T550 系列中增加了新的外壳尺寸，扩展了产品范围。凭借不同的可靠性水平（B 和 C）和浪涌电流选项，现在可以订购体积效率更高的外壳尺寸，C 外壳提供 300μF、50V。

图5 –新C机箱的订购信息。

KEMET 密封钽聚合物电容器（T550 系列）为高达 80°C 的应用提供 85% 的电压降额建议。 最近添加到PHS产品组合中的新C外壳将提供300μF，用于40V电源轨。此外，该应用将受益于固体阴极电容器的优势，其中随频率和电容随温度变化的滚降将提供额外的稳定性和更高水平的能量。

图 6 – 降额和电源轨：聚合物与湿技术和 MnO2.

高可靠性DLA图纸

意识到这种电容解决方案的电气性能，KEMET 与美国国防后勤局 （DLA） 合作开发了图纸 13030，其中 A 组和 B 组筛选用于关键任务应用。DLA 图纸符合 MIL-PRF-39006 要求。

图 5 – DLA 13030，A 组和 B 组测试。

审核编辑：郭婷