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TDK EPCOS

CeraLink演示文档

快速切换逆变器的革新

概述

TDK CeraLink capacitors

TDK CeraLink电容器采用了新型专利反铁电电容器技术,随着电压的增加该材料的电容值随之增大。

凭借 基于该反铁电电容器新型专利技术,TDK CeraLink电容器的电容值随着电压增大而增大。


电容值相对于电压

电容值相对于电压

借助ESL和ESR极低的属性,CeraLink电容器可支持更高的切换频率以及成本更低且更稳定的半导体器件(如高速IGBT相对于MOSFET)。此外,由于需要显著降低制造的复杂性、芯片面积通常小于超接面MOSFET和其高切换频率,最新的IGBT具有卓越的性价比。该类型解决方案的成本通常比MOSFET解决方案低三分之一,此外,电容值、电路板空间、磁性元件和散热器等尺寸也可显著降低,因此,总方案成本 (TCS) 可降低40%多。

在用于系统集成时,CeraLink可降低由过压(由系统方法引起)造成半导体器件损坏的风险。

新型专利系统解决方案

CeraLink的多层设计采用了一种带铜内电极的新型设计陶瓷材料,在性价比方面具有明显的优势。

优势
  • ESR随着温度大幅降低
  • ESL极低
  • 铜内电极材料的属性很有利于高频切换,损耗低,且支持高Imax的快速转换率。
  • 适用于切换频率高达1 MHz及以上的应用
  • 宽工作温度范围,温度可高达 +150 °C(还适用于SiC/ GaN)
  • 高频时损耗低
  • 支持快速切换半导体
  • 可进一步减小系统级电力电子设备尺寸
  • 由于材料选择恰当,漏电流超低
  • 随着频率增加,介质损耗降低
  • 接线端子,用于焊接和现代快压合技术
  • 随着DC电压向上偏移至工作电压,电容值随之增大
  • 外壳紧凑,具有多个选项,可用于工业和汽车行业的典型电力模块
  • 提供用于集成至电力模块 (IGBT/ MOSFET/ SiC) 的特殊型号
特性
  • 电容密度高
  • ESR和ESL值极低
  • 高电流密度,可-有效降低纹波电压
  • 随着电压增大有效电容值增大
  • 可用于高温波动的应用
  • 高频时损耗低
  • 支持快速切换半导体
  • 可减小系统级电力电子设备尺寸
规格
  • 绝缘电阻很高,大于1 GΩ,特别是高温下,漏电流很低。
  • ESL极低,小于3.5 nH
  • 工作温度介于 -40 °C至+125 °C(短期可高达 +150 °C),还适用于SiC和 GaN

产品系列

TDK CeraLink为基于SiC和GaN半导体的快速切换转换器的缓冲器和DC链路提供了极其紧凑的解决方案。这些新型电容器基于PLZT陶瓷材料(锆钛酸铅镧),与传统的陶瓷电容器相比,CeraLink电容器在应用电压时具有最大的电容值,甚至还增加了纹波电压所占的比例。

三种设计可供选择

  • CeraLink电容器,LP(低剖面)系列的容值为0.25 µF至1 µF,额定电压为500 V DC至900 V DC
CeraLink电容器的LP(低剖面)

CeraLink电容器的LP(低剖面)

  • CeraLink电容器, SP (焊针型) 系列的容值为5 µF至20µF,额定电压为500 V DC至900 V DC。
CeraLink 电容器的SP(焊针)

CeraLink 电容器的SP(焊针)

  • CeraLinkTM电容器,FA(叠层装配)系列的容值为0.25 µF至10 µF,额定电压为500 V DC至900 V DC。
CeraLinkTM电容器,FA (叠层装配)

CeraLinkTM电容器,FA (叠层装配)


Ceralink 提供超低等效串联电感(ESL)至2nH。

该电容器的工作温度-40 °C to + 150°C。

应用
  • 适用电压高达1200V/1300V的高压半导体技术应用,如工业变频器和逆变器。
  • 用于电力转换器和逆变器的DC链路/缓冲器应用
特性
  • 纹波电流能力强
  • 低同等系列电感值 (ESL)
  • 低同等系列电阻值 (ESR)
  • 电力损耗低
  • 电解质吸收低
  • 优化后的高频可高达几MHz
  • 随着DC电压向上偏移至工作电压,电容值随之增大
  • 电容密度高
  • 最小化高温介质损耗
  • 可靠性高
构造
  • 符合RoHS的PLZT陶瓷(铅镧锆钛酸)
  • 铜内电极
  • 银外电极
  • 银涂层铜铅框
  • 环氧树脂胶粘剂

图形

高温时卓越的ESR性能

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额定电压时同等系列的电阻值

低漏地电流(绝缘)老化退化

电力电子设备的关键参数是自放电时间常数及其温度依赖性。高温时自放电时间常数大可最大程度降低高温故障模式(如热失控)的风险。由于CeraLink 电容器采用了陶瓷材料,其结构优于现有的陶瓷系统,因此具有卓越的防老化性能。

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高额定电流,与是否有冷却系统无关

该测量值是在+85 °C的机柜温度环境下进行的。由于铜电极具有良好的热导电性,CeraLink电容器的制冷非常有效。其最大允许电流仅受限于设备温度。即便无强制冷却(无空气流动,无散热器),还可使用几个A/µF。

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应用

CeraLink电容器目标应用

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电路原理图

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