TDK B43652大型铝电解电容：高功率设计的理想之选

在电子工程的硬件设计中，电容是至关重要的元件之一。最近，我深入研究了TDK的B43652系列大型铝电解电容，它具备超紧凑设计和高纹波电流能力，能在105°C高温环境稳定工作，以下将为大家展开介绍。

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产品概述

B43652系列电容专为高功率应用设计，如车载充电器。它能提供超高的CV（电容-电压）乘积，却拥有超紧凑的外形，这意味着在有限的电路板空间内，工程师可以实现更高的功率密度。其高可靠性和超高纹波电流能力，能满足严苛的工业和汽车应用要求。而且，该系列电容基于AEC - Q200标准进行认证，符合RoHS标准，在环保和质量上双达标。

AEC - Q200是“汽车电子元器件质量要求和试验协议”，是由汽车原厂商制定的全球共同标准，在国际上广泛应用。该标准对电容有诸多要求，以确保其符合汽车应用的高质量和可靠性标准。在阻燃性能方面，其标准阻燃试验方法包括紧急火焰测试、垂直燃烧测试和水平燃烧测试，要求电容在规定时间内燃烧面积不能超过一定面积，以此检测电容在极端条件下的抗火性能，模拟其遭受到的极端热情况，测试电容外壳、焊盘、引脚和绝缘层是否具有阻燃性能。

在其他性能和可靠性方面，虽然资料未详细提及对电容其他性能的具体要求，但从整体标准目的来看，会涉及电容的电性能稳定性、温度稳定性、湿度适应性、振动和冲击耐受性等多方面。以确保电容在汽车复杂的电气环境、温度变化、机械振动等条件下，能稳定、可靠地工作，不会因过热、过压、机械应力等因素出现性能下降或失效的情况，保障汽车电子系统的安全运行。

产品结构与设计

外壳与引脚

B43652电容采用铝制外壳，外覆PET套管，无底部圆盘。引脚有多种类型，包括卡扣式焊接引脚，负极在PET套管上有标记。此外，还有3引脚设计确保正确插入，以及抗振型引脚，长度有4.5mm和6.3mm可选。

过载保护

电容外壳壁上设有压力释放装置，当内部压力过高时，可及时释放压力，防止电容爆炸，提高了使用的安全性。

产品规格与特性

电气参数

• 电压与电容：额定电压VR为450VDC，浪涌电压Vs为1.10·VR。额定电容CR范围在270 - 820μF，电容公差为+20%。
• 损耗与漏电流：损耗因数tanδ在20°C、120Hz条件下≤0.2，漏电流leak在5分钟、20°C时为+4。
• 自感与寿命：自感约为20nH，在105°C、VR条件下，有用寿命>3000h。

性能测试

• 振动与低温：振动测试符合IEC 60068 - 2 - 6标准，频率范围10Hz - 2kHz，位移振幅最大0.375mm，加速度最大5g，持续3×4h。低温测试中，-40°C与20°C时的阻抗比有明确要求。
• 气候与标准：符合IEC 60068 - 1的气候类别，可在-40°C至+105°C温度范围内工作，但需考虑-40°C时的阻抗。同时，满足IEC60384 - 4的分段规范和AEC - Q200标准。

电容在低温环境下的性能受到多种因素的影响。从相关资料来看，在不同材料和应用场景下的低温性能影响因素能给电容研究提供一定参考：

• 材料特性方面：像绝缘缓冲橡胶垫板，材料的抗拉强度、硬度、断裂伸长率、耐寒性等因素对其低温性能影响显著。不同橡胶材料（如EPDM、NR、SBR ）在抗拉强度、硬度和耐寒性等方面存在差异，进而影响整体在低温下的性能表现。对于电容而言，其内部的介质材料、电极材料等的特性可能也会在低温下发生变化，影响电容的电性能，如电容值、损耗因数等。例如，介质材料的介电常数可能随温度降低而改变，导致电容的实际电容值偏离额定值。
  • 工艺参数方面：以低温镀铁镀层为例，镀铁液成分、工艺参数（温度、PH 值、电流密度等）、镀铁时间等都会影响镀层性能。在电容制造过程中，制造工艺参数也可能影响其低温性能。比如，电极的制造工艺可能影响其在低温下的导电性，进而影响电容的等效串联电阻（ESR）和自感等参数。
  • 环境因素方面：在低温环境下，蒸发器的除湿量受环境温度、相对湿度、蒸发器表面积和风速等因素影响，其中环境温度和相对湿度影响最为显著。对于电容，外界环境温度、湿度等同样会影响其性能。低温可能导致电容内部材料的物理性能发生变化，湿度可能影响电容的绝缘性能，增加漏电流。

在低温环境中使用 B43652 电容时，工程师需要考虑到这些可能的影响因素，采取相应的措施来保证电容的性能稳定。例如，通过选择合适的材料、优化制造工艺、做好防潮措施等，来减少低温对电容性能的不利影响。大家在实际应用中是否遇到过电容在低温下性能不稳定的情况呢？又是如何解决的呢？

产品尺寸与包装

尺寸规格

电容有多种尺寸规格，直径d从25mm到35mm不等，长度l从25mm到55mm不等。不同尺寸对应不同的重量和包装数量，以满足不同的应用需求。

包装形式

为了环保，采用纸板包装。同时，提供了不同端子样式的订购代码，方便用户根据实际需求进行选择。

电子工程师选择电容时需考虑的因素

在电子电路设计中，电容是不可或缺的元件之一，其性能和参数直接影响着电路的稳定性和性能。电子工程师在选择电容时，通常需要综合考虑以下多个方面的因素：

1. 电气性能参数

• 电容值（C）：电容值是电容的基本参数之一，它决定了电容储存电荷的能力。不同的电路对电容值的要求不同，例如在滤波电路中，需要根据负载电流和纹波要求选择合适的电容值；在振荡电路中，电容值会影响振荡频率。工程师需要根据具体的电路设计要求，精确选择电容值，以确保电路的正常运行。
• 额定电压（VR）：额定电压是指电容能够安全承受的最大直流电压。在选择电容时，必须确保实际工作电压不超过额定电压，否则可能会导致电容击穿，影响电路的可靠性。一般来说，为了保证电容的使用寿命和稳定性，建议选择额定电压比实际工作电压高出一定余量的电容。
• 电容公差：电容公差表示电容实际值与额定值之间的允许偏差范围。不同的应用场景对电容公差的要求不同，例如在一些对频率精度要求较高的电路中，需要选择公差较小的电容；而在一些对精度要求不高的电路中，可以选择公差较大的电容，以降低成本。
• 损耗因数（tanδ）：损耗因数反映了电容在交流电路中能量损耗的程度。损耗因数越小，电容的性能越好，能量损耗越低。在高频电路和对效率要求较高的电路中，需要选择损耗因数较小的电容。
• 漏电流（leak）：漏电流是指电容在施加直流电压时，通过电容内部介质的微小电流。漏电流过大会影响电路的稳定性和性能，特别是在一些对功耗要求较高的电路中，需要选择漏电流较小的电容。

2. 温度特性

• 工作温度范围：不同的电容具有不同的工作温度范围，工程师需要根据电路的实际工作环境选择合适的电容。例如，在高温环境下工作的电路，需要选择耐高温的电容；在低温环境下工作的电路，需要选择低温性能良好的电容。
• 温度系数：温度系数表示电容值随温度变化的程度。温度系数越小，电容在不同温度下的性能越稳定。在一些对温度稳定性要求较高的电路中，需要选择温度系数较小的电容。

3. 频率特性

• 自谐振频率（SRF）：自谐振频率是指电容在交流电路中发生谐振的频率。在自谐振频率附近，电容的阻抗最小，滤波效果最佳。工程师需要根据电路的工作频率选择自谐振频率合适的电容，以确保电容在工作频率下具有良好的性能。
• 等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）：ESR和ESL是影响电容高频性能的重要参数。ESR越小，电容在高频电路中的损耗越小；ESL越小，电容的高频响应越好。在高频电路中，需要选择ESR和ESL较小的电容。

4. 物理特性

• 尺寸和封装：电容的尺寸和封装需要根据电路板的空间和布局要求进行选择。在一些对空间要求较高的电路中，需要选择尺寸较小的电容；而在一些对散热要求较高的电路中，需要选择封装较大、散热性能较好的电容。
• 引脚类型：电容的引脚类型包括直插式和贴片式等。直插式电容适用于一些对焊接工艺要求不高、电路板空间较大的电路；贴片式电容适用于一些对电路板空间要求较高、自动化生产程度较高的电路。

5. 可靠性和安全性

• 寿命：电容的寿命是指电容在规定的工作条件下，能够正常工作的时间。在一些对可靠性要求较高的电路中，需要选择寿命较长的电容。
• 过载保护：一些电容具有过载保护功能，例如通过压力 relief device 等方式，在电容发生过载时能够自动保护电容，避免电容损坏。在一些对安全性要求较高的电路中，建议选择具有过载保护功能的电容。
• 材料和环保要求：随着环保意识的提高，工程师在选择电容时也需要考虑材料的环保性。例如，需要选择符合 RoHS 等环保标准的电容。

6. 成本

在满足电路性能和可靠性要求的前提下，成本也是工程师选择电容时需要考虑的重要因素之一。工程师需要根据项目的预算和成本要求，选择性价比高的电容。

总之，电子工程师在选择电容时，需要综合考虑以上多个方面的因素，根据具体的电路设计要求和应用场景，选择最合适的电容，以确保电路的稳定性、性能和可靠性。

回到我们今天介绍的 TDK B43652 大型铝电解电容，它在很多方面都表现出色。例如，其额定电压为 450VDC，电容值范围为 270 - 820μF，电容公差为 +20%，损耗因数 tanδ ≤ 0.2（20°C，120Hz），漏电流较小，自感约为 20nH，工作温度范围为 -40°C 到 +105°C，具有较高的纹波电流能力和较长的使用寿命，适用于车载充电器等应用场景。在实际应用中，我们可以根据上述选择电容的考虑因素，判断它是否满足我们的具体需求。大家在实际项目中，有没有因为电容选择不当而遇到过问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和故事。