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

审核编辑 黄宇