本应用指南专门介绍采用液体电解质类型结构的矩形铝外壳的铝电解电容器。本应用指南提供了相关的技术信息,以及在选择与使用相关的该电容器的技术类型时的一些主要优势AAR 矩形产品系列,如由单节电池使用或组装在电容器组中时。
符合 AEC-Q200 标准
我们的 AAR70 和 AAR80 产品系列符合 AEC-Q200 标准,其典型应用包括电动汽车,例如车载充电器 (OBC)、逆变器或壁箱。
堆垛能力/模块化解决方案
由于其矩形形状,我们的AAR产品系列提供了堆叠电容器的能力,以实现电容器的模块化排列。以下是 KEMET 的一些建议。
安装到印刷电路板 (PCB) 可以通过不同的方式进行配置。该电容器设计用于通过散热器安装或不带冷却。通过将电容器安装在金属底盘(散热器电容器体)上,纹波电流能力得到显着改善。用导热粘合剂或糊剂安装,将改善冷却条件。
根据负载曲线和冷却条件,高效冷却可以将使用寿命延长 2-6 倍。 为了进行精确评估,建议直接与 KEMET 工程师合作,使用具有特定计算的应用信息。
AAR80 和 AAR70 电容器分别能够承受高达 20g 和 40g 的 SIN 振动。当电容器刚性地安装在PCB和/或金属底盘上时,可实现最佳的抗振性。这是通过将电容器粘合到PCB或机箱上来实现的。使用导热粘合剂可确保电容器的高效散热。请注意,指定的振动电阻是指电容器本体的振动。电容器必须由主体箝位(刚性安装)以满足振动规格。
不刚性安装的PCB可以充当膜.在共振频率下,与输入振动负载相比,振动可以达到高达一个数量级的加速度。为了避免明显的谐振峰值,PCB的固定点之间需要有较短的距离。
如果电容器主体在振动期间(相对于PCB)有可能移动,则很容易导致因疲劳而断开电线端子。在PCB上安装刚性电容器至关重要。
电容器可以安装在任何水平位置(图1)或直立位置(图2 - A)。
图1 - A
图1 - B
图 1– (A) 水平安装位置,单面散热器。(B) 水平安装位置,两侧散热。引线的弯曲具有代表性。
图 2 - (A) 直立位置,两面散热器沉入组组件中。(B) 水平安装位置,带 2 面散热器和堆叠组组件。引线的弯曲具有代表性。
可以将电容器堆叠在一起(图 2- B),以实现低高度轮廓,也可以将它们放置在直立位置组(图 2 - A)以减少 PCB 占位面积。安装在一起的电容器组将受益于施加在其上的粘合剂,从而形成刚性结构。使用导热粘合剂将使温度分布更均匀并改善散热。
粘合剂不应覆盖安全通风口或橡胶垫圈(@阳极(+)端接),以防止内部产生的气体在过应力或灾难性故障期间逸出。
电容器不应倒置安装(安全通风口朝下)(图 3 - A)。但是,如果PCB在应用上沿垂直方向安装,则可以允许此位置(电容器处于水平位置参见图3-B)。
图3 - A
图3 - B
图3 - (A)不建议倒置。(B) PCB垂直放置,允许电容器安装在水平位置 - 推荐。
可根据要求提供单个电容器或电容器之间的绝缘,当安装在组配置中时。对于其他安装选项,KEMET 将与客户讨论定制解决方案。
矩形提供良好的容积效率和高纹波电流能力
通过使用矩形形状可以最大限度地提高占位面积效率,从而可以消除电容器之间的空白空间。在某些情况下,这可以减少电容器组总占位面积的35%。
以下是一组并联的电容器组的比较,这些电容器在相同的最大额定温度和电容/电压下:最大额定温度为85ºC,300μF和450V。
表 1 - 考虑占用总占用空间(包括空白空间的咬接式 AAR70A301JJ450 与咬接式 ALA7DA301CC450 的比较)。
矩形 AAR70A301JJ450 与咬接式 ALA7DA301CC450
考虑自然对流散热的矩形电容器的纹波电流能力显示~25%的值(每体积)。
带有堆叠组组件的水平安装位置(图 2 - B)显示了在应用中减小总高度的最佳选择。
组组件中的直立位置(图 2 - A)可以根据尺寸进行定制,以降低电容器的总高度。电容器外壳尺寸可根据要求定制。
散热器和纹波电流优化
AAR70 和 AAR80 电容器外壳的平坦表面积便于与散热器一起使用。如前所述,将电容器安装在金属底盘上(散热器电容器主体如图1-A所示,采用导热膏安装),由于热阻低,纹波电流能力可以得到显著改善。
散热器和纹波电流优化示例:
AAR80 纹波电流,目录规格(@ 自然转换 105°C):
AAR80A271JJ450 能够在 12°C 时提供 6.85 A 纹波电流,由电容器的大表面散热。
请注意,与单个电容器相比,使用堆叠在一起或以组配置中的多个电容器可以改变热动力学,从而改变纹波电流能力。在这种情况下,请联系 KEMET 寻求帮助。
清洗
铝电解电容器的清洁容易受到某些清洁溶剂的损坏。通常不建议使用含有卤代烃的清洁溶剂,尤其是氯化溶剂。这些溶剂可以通过橡胶扩散到电容器中,然后通过电化学转化为游离氯化物,这会引起腐蚀。这种扩散会导致压力积聚,从而破坏电容器。
无需预防措施即可使用的清洁溶剂:
建议使用清洁溶剂,例如醇类(例如异丙醇、甲基醇、乙基醇、丙基醇或丁醇)、乙二醇醚(例如甲基乙二醇)或乙酸乙酯。
如果电路板上的其他组件可以用水清洗, 那么建议用水温和的清洁剂作为最温和的清洁溶剂.但是,此过程之后应立即在+ 85°C的热空气中干燥5-10分钟,以避免氢氧化物沉淀在罐子表面。
卤代烃含有氟氯化碳,因此是消耗臭氧层的化学品(ODC)。不建议用作清洁溶剂。此外,这些溶剂会吸收到橡胶中,然后扩散到外壳中,从而损坏电解电容器,并可能侵蚀绕组,导致过早失效。
总体而言,使用 AAR70 和 AAR80 产品系列的主要优点是:
减少占地面积
堆垛能力
模块化解决方案
高纹波电流下的容积效率
最佳形状,可在散热器条件下轻松冷却
能够根据客户需求定制解决方案
审核编辑:郭婷
评论
查看更多