KEMET KO - CAP® T580/T581：高性能有机电容器的深度解析

在电子工程师的日常设计工作中，电容器的选择至关重要，它直接影响着电路的性能和稳定性。今天，我们就来深入探讨 KEMET 公司的有机电容器（KO - CAP®）T580/T581 系列，这一系列产品符合 MIL - PRF - 32700 标准，在军事和工业等对可靠性要求极高的领域有着广泛的应用前景。

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一、KO - CAP 概述

KO - CAP 是一种采用导电聚合物阴极的固体电解电容器，它巧妙地融合了多层陶瓷电容器的低等效串联电阻（ESR）、铝电解电容器的高电容值以及钽电容器的体积效率优势，将这些特性集成在一个表面贴装封装中。与传统的液体电解质电容器相比，KO - CAP 具有超长的使用寿命和出色的纹波电流处理能力。

KEMET 的 T580/T581 系列支持 MIL - PRF - 32700 标准，提供了 X（每 1000 小时 0.1% 失效率）、Y（每 1000 小时 0.01% 失效率）和 Z（每 1000 小时 0.001% 失效率）三个产品等级，满足不同客户对可靠性的严格要求。每一批产品都按照 MIL - PRF - 32700 的 A 组、子组 1 进行 100% 测试，包括回流焊调节、热冲击（未安装状态）、电压老化以及浪涌电流测试（选项 A、B 或 C）。

二、产品优势

1. 多等级可选：提供产品等级 X、Y 和 Z，工程师可以根据具体应用场景的可靠性要求进行灵活选择。
2. 符合军标：通过 MIL - PRF - 32700/1 和 /2 认证，确保产品在恶劣环境下的稳定性和可靠性。
3. 全面测试：经过 100% 加速稳态老化和 100% 浪涌电流测试，保证产品质量。
4. 高频性能：在高频下具有出色的电容保持能力，适用于高频电路设计。
5. 湿度性能：在 85°C/85% RH、1.0 VR 的条件下仍能保持良好的性能。
6. 封装优势：采用对称、兼容的端接设计，激光标记外壳，并且按照 EIA 481 标准进行编带包装，便于自动化生产。

三、订购信息

T580/T581 系列的订购信息通过一系列代码来表示，每个代码对应着不同的产品特性，如电容器类别、系列、尺寸、电容值、电容公差、额定电压、产品等级、端接涂层、湿度性能、ESR 和浪涌电流选项以及包装形式等。例如，型号 T581X476M035AH801C 中，“T” 表示钽电容器，“581” 表示多阳极系列，“X” 表示外壳尺寸，“476” 表示电容值代码，“M” 表示电容公差为 ±20%，“035” 表示额定电压为 35V，“A” 表示非 ER 产品等级，“H” 表示焊料镀覆端接，“80” 表示 500 小时湿度测试，“1” 表示 ESR 标准，“C” 表示浪涌电流测试选项。

四、性能特性

1. 工作温度范围：-55°C 至 125°C，能够适应各种恶劣的环境温度。
2. 额定电容范围：4.7 - 1500 pF（在 120 Hz/+25°C 条件下），满足不同电路对电容值的需求。
3. 电容公差：提供 K 公差（±10%）和 M 公差（±20%）两种选择。
4. 额定电压范围：2.5 - 63V，可根据具体应用选择合适的额定电压。
5. 损耗因数（DF）和 ESR：具体数值需参考零件编号的电气规格表。
6. 漏电流：在额定电压下 5 分钟后，漏电流 ≤ 0.1 CV（A）（在 +25°C 条件下）。

五、认证与合规性

该系列产品符合 MIL - PRF - 32700/1 和 /2 标准，并且具有良好的环境合规性，如无卤、环氧树脂符合 UL94 V - 0 标准、模塑环氧树脂符合 ASTM E 595 标准的脱气测试等。

六、K - SIM 软件

对于特定零件编号的详细分析，工程师可以访问 ksim.kemet.com 下载 KEMET 的 K - SIM 软件。该软件可以模拟元件在不同频率、环境温度和直流偏置水平下的行为，帮助工程师更好地进行电路设计和优化。

七、资格测试

产品经过了一系列严格的资格测试，包括寿命测试、偏置湿度测试、高低温稳定性测试、可焊性测试、抗焊接热测试、振动测试、湿度敏感度测试等。在这些测试中，各项性能指标如电容变化率（ΔC/C）、损耗因数（DF）、ESR 和漏电流（DCL）等都有明确的要求和限制，确保产品在各种条件下都能稳定工作。

八、电气特性图表

文档中提供了 ESR 与频率、电容与频率的关系图表，以及不同外壳尺寸的电容器的详细尺寸信息。这些图表和数据对于工程师在电路设计中进行性能评估和布局规划非常有帮助。

九、降额指南

为了确保产品的长期可靠性，KEMET 建议工程师根据产品的额定电压和工作温度范围进行电压降额。例如，对于额定电压 VR ≤ 10V 的产品，在 -55°C 至 85°C 工作时，最大推荐稳态电压为 90% 的 VR；在 +85°C 至 125°C 工作时，最大推荐稳态电压为 60% 的 VR。对于额定电压 VR > 10V 的产品，相应的降额比例分别为 80% 和 54%。

十、纹波电流和电压

允许的交流纹波电压和电流与等效串联电阻（ESR）和器件的功率耗散能力有关。文档中给出了不同外壳尺寸的最大功率耗散表，以及温度补偿系数。通过这些数据，工程师可以计算出不同工作温度下的最大允许均方根（rms）纹波电流或电压。

十一、反向电压

由于聚合物电解电容器是极性器件，反向电压可能会对其造成永久性损坏。文档中给出了不同温度下允许的瞬态反向电压比例，如在 25°C 时为额定电压的 15%，在 125°C 时为额定电压的 1%。

十二、焊接工艺

KEMET 的表面贴装电容器适用于波峰焊（单波或双波）、对流、红外或气相回流焊等多种焊接技术。为了避免极端热应力，建议对这些元件进行预热。文档中给出了对流和红外回流焊的推荐温度曲线，包括预热/浸泡温度、升温速率、液相线温度、峰值温度、降温速率等参数。同时，对于手工焊接也给出了详细的操作建议。

十三、存储要求

所有 KO - Cap 系列产品都采用防潮袋包装，并配有干燥剂和湿度指示卡。这些产品的湿度敏感度等级（MSL）为 3 级，在不同的存储温度和湿度条件下有不同的保质期。例如，在 < 40°C 和湿度 < 90% RH 的环境下，密封袋中的保质期为 12 个月；在 30°C 和湿度 < 70% RH 的环境下，保质期为 24 个月。

十四、包装信息

产品采用 8mm 和 12mm 塑料编带包装在 7" 和 13" 卷轴上，符合 EIA 标准 481。文档中详细介绍了编带和卷轴的尺寸、包装数量、盖带的断裂力和剥离强度、标签要求等信息，确保产品在运输和使用过程中的安全性和便利性。

综上所述，KEMET 的 T580/T581 系列有机电容器以其卓越的性能、严格的质量控制和全面的技术支持，为电子工程师在设计高可靠性电路时提供了一个优秀的选择。在实际应用中，工程师需要根据具体的电路要求和工作环境，合理选择产品参数，并严格遵循焊接和存储要求，以确保产品的最佳性能和可靠性。你在使用这类电容器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。