KEMET R53 X2电容器

电力电子设计人员不断尝试通过提高转换效率来减小整体设计尺寸。他们这样做的一种方法是使用宽带隙（WBG）半导体器件。与传统半导体相比，WBG 器件可以在更高的开关频率和更高的温度下工作。它们的使用可以减小无源元件的尺寸，带来整体更紧凑的设计，并提高转换器单位体积的功率密度，从而使小型化成为强制性的。WBG器件还以极高的电压压摆率运行，产生更多的高频发射。

会议电磁兼容性对于使用WBG半导体的设计，监管机构的要求变得越来越复杂，而电磁干扰（EMI）抑制电容器起着至关重要的作用。它们必须小型化，以实现更小整体设计的优势，但同时必须满足关键电气和环境条件下的高可靠性要求。

这R53 X2 电容器串联聚丙烯薄膜EMI抑制电容器具有独特的优势，可以满足这些苛刻的要求。

什么是EMI抑制电容器？

EMI抑制电容器是商用电容器的一个特殊子集，设计用于滤除提供给电路的电源中的电噪声。它们通过降低系统的输入阻抗来实现更高频率的噪声。

图1：采用EMI静噪电容器的应用电路示例

EMI抑制电容器通常用于抑制交流电源线上的噪声。它们有时以“X”配置或“线间”连接，如上图中的 C1 和 C2。其他时候，它们以“Y”配置或“线对地”连接，如 C3 和 C4。如果电容器在“X”配置中发生故障，则存在火灾风险。但是，如果电容器在“Y”形配置中发生故障，则存在电击风险。由于这些故障模式的危险性，这些电容器被设计为“安全”失效，以防止火灾或电击。因此，许多EMI电容器也称为安全电容器.

EMI 电容器的额定值如何？

EMI 电容器按其预期用途（X 或 Y 配置）、额定工作电压以及可以安全承受的峰值脉冲电压进行分类。下图显示了这些电容器的子类别和相关额定值。

图 2：X 类子类评级

图 3：Y 类子类评级

什么是恶劣环境？

随着小型化，许多设计需要在其延长的使用寿命内在恶劣的环境条件下运行。一些例子包括：

用于电动和混合动力汽车的车载充电器，预计将承受更高的温度和极端的热冲击循环

小型化太阳能微型逆变器和智能电能表，在包括潜在高湿度因素的环境中，无需维修即可预期使用寿命长达 25 年

智能电表，有望在户外可靠运行多年甚至数十年

为了满足这些恶劣环境应用的需求，电子行业已经开发出一种广为接受的有源和无源元件加速寿命测试标准 - 温度 - 湿度 - 偏置（THB）测试。THB测试已被公认为EMI静噪膜电容器的IEC标准。电容器制造商必须注明其认证解决方案的THB等级。

下表显示了每个IEC标准的不同温度-湿度-偏差（THB）测试条件。等级越高，电容器在恶劣环境中的稳定性就越强，并且可以延长使用寿命。

表 1：60384-14 Am. 1 Ed.4 固定电容器，.2 湿度鲁棒性等级

表 2：电容、耗散因数和绝缘电阻要求

KEMET R53 系列的优势

KEMET 的 R53 系列提供 0.1 μF 至 22 μF 的电容值、15 mm 至 37.5 mm 的引线间距、AEC-Q200 认证，以及在恶劣环境条件下的长寿命稳定性。其体积平均比竞争的 X60 级电容器小 2%，可实现更小的 PCB 面积、减轻重量、降低成本并提高可靠性。R53 非常适合 xEV 车载充电器中的 AC/DC 转换器、智能电网硬件、变频驱动器 （VFD） 中的 EMI 滤波、LED 驱动器以及电容式电源等高能量密度应用。

KEMET R53 X2 系列聚丙烯薄膜 EMI 抑制电容器超越了以前的解决方案，并符合 IEC-60384-14 湿度鲁棒性测试，具有 IIIB 类分类。R53 系列在其额定交流 （1 V） 和直流 （000 V） 电压下，在 85°C 和 85% 相对湿度下的加速寿命测试中可实现 310，560 小时。

结论

这R53 X2 电容器能够以比竞争对手更小型化的尺寸满足最高的THB等级。这些关键特征在设计能力和空间方面为设计人员提供了显著的优势。此外，R53 AEC-Q200 认证使该系列成为汽车应用的理想 EMI 抑制解决方案。

审核编辑：郭婷