B32560J3334K289新能源汽車薄膜電容,TDK新能源汽車薄膜電容

加工定制	否	外形	方塊狀
容值	0.33uF	壽命	200000Hour
封裝	Bulk	工作溫度	- 55 C~+ 125 C
應用范圍	濾波	引線類型	Straight
電介質	PET	認證	CCC

B32560J3334K289新能源汽車薄膜電容,TDK新能源汽車薄膜電容

薄膜電容器產品選型指南及注意事項
薄膜電容器作為一款在音響、音箱等領域使用十分廣泛的電子元器件，對它有正確的認識很有必要，同時在選購的時
候也要避開誤區(qū)。在電壓調節(jié)器中，以下三大類電容通常用作電壓輸入和輸出旁路電容：多層陶瓷電容、固態(tài)鉭電解電容
和鋁電解電容。設計人員在選擇旁路電容時，以及薄膜電容器用于濾波器、積分器、時序電路和實際電容值非常重要的其
它應用時，都必須考慮影響因素。

薄膜電容器產品選型指南：
1.電容器的額定電壓：

指在額定溫度范圍內可以連續(xù)施加到電容器的直流電壓或脈沖電壓的峰值。考慮到可靠性降額使用要求，通常要求實
際工作電壓應小于80%的額定電壓值。

2.電容器的工作電壓選擇：

通過電容器的脈沖電壓和耐電壓，由于薄膜電容器存在損耗，在高頻和高脈沖條件下使用時，如有較大通過電容器的電
流會使薄膜電容器的自身發(fā)熱，嚴重時將會有熱擊穿等（冒煙、擊穿）的危險，因此使用中還受到電容器額定電流的限制。
使用時必須確保這兩個電壓都在允許范圍之內。如果無法確定實際工作電壓（電流）波形，可用電容器工作的自身溫升來
確定，通常對聚酯類電容，允許自身溫升在小于10C的條件下使用。對于聚丙烯電容，允許在自身溫升在小于5℃的條件下
使用。（實際測量應在電容器端面引線焊接部位表面測試）


3.電容器容量和引線跨距的選擇：

1） 容量選取必須符合E24系列值范圍內：1.0， 1.1， 1.2，1.3， 1.5，1.6， 1.8， 2.0， 2.2， 2.4， 2.7， 3.0， 3.3， 3.6，
3.9，4.3， 4.7， 5.1， 5.6， 6.2， 6.8， 7.5， 8.2， 9.1共24級，其中下面畫橫線的為E12系列值，為優(yōu)選系列值。


2）容量取值范圍應符合各類電容器通用規(guī)格書中給出的容量范圍 ：

不同廠家提供的規(guī)格書，其容量的上、下限范圍可能略有不同，但如果容量選取值已明顯低于該類別的下限值，則應在陶瓷電
容器中選取，反之如容量值已高于該類別的上限值，則應在電解電容器中選取。


3）引線成型腳距的選?。?br />
不同型號不同規(guī)格的薄膜電容器，其引線常規(guī)間距P 在廠家規(guī)格書中都有確定的數(shù)值，但在實際使用中，根據PCB裝配要求，
可以要求廠家成型供貨，給出的成型后腳距F的尺寸要求。

薄膜電容器在新能源汽車上的運用

薄膜電容器是一種應用于直流濾波場合的電容器。由于它跟傳統(tǒng)電容相比有壽命長、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點，更適用于新能源汽車中的
逆變器直流濾波。本文主要介紹薄膜電容器優(yōu)點、采用的先進技術、相關的選型標準及應用分析。

　　【關鍵詞】能源；薄膜電容器；電解電容器；逆變器；新能源汽車
　
　　1.隨著工業(yè)的迅速發(fā)展、人口的增長和人民生活水平的提高，能源短缺已成為世界性問題，能源安全受到越來越多國家的重視。隨著
“汽車社會”的逐漸形成，汽車保有量在不斷地呈現(xiàn)上升趨勢，全球汽車行業(yè)的發(fā)展面臨著能源和環(huán)保的雙重壓力，各個國家為了將來在
世界汽車業(yè)中占得一席之地，紛紛推出了各自的的新能源汽車的規(guī)劃藍圖，并大力發(fā)展新能源汽車。
　　新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源，新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽
車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等各類別產品[1]。
　　電機，電池和電機控制技術是新能源汽車的三大核心。電機控制技術的核心就是需要高效電機控制的逆變器技術，高效電機控制的逆
變器技術則需要一個功能強大的IGBT模塊和一個與之匹配的直流支撐電容器。
　　本文主要介紹薄膜電容的優(yōu)點、采用的先進技術、相關的選型標準及應用分析。
　　2.薄膜電容的技術優(yōu)點
　　早期直流支撐薄膜電容都是采用電解電容，隨著薄膜電容技術的發(fā)展，特別是基膜本身技術的發(fā)發(fā)展和金屬化采用分割的技術出現(xiàn)，
不僅使得薄膜電容的體積在越做越小的同時，產品的耐壓水平還保持在相當?shù)乃剑F(xiàn)在越來越多的公司采用高溫聚丙烯薄膜電容器的作
為直流支撐電容，一個典型的例子就是豐田公司的PRIUS車型的改進；而國內車企典型代表是比亞迪F3DM和E6，都使用薄膜電容器作為
直流支撐電容。第一代豐田Prius使用的濾波電容器是電解電容器，見圖2；從第二代開始，便開始使用薄膜濾波電容器組。
　　目前用于直流支撐的薄膜電容器，大部分是使用高溫聚丙烯膜作為介質，聚丙烯薄膜電容器有如下的優(yōu)點。
　　a.產品安全性好，耐過壓能力強
　　由于薄膜電容器具有自愈額現(xiàn)象，而且薄膜電容的設計是按照IEC61071的標準，電容抗浪涌電壓能力大于1.5的額定電壓，加上電容
采用分割膜技術，見圖4，電容理論上不會產生短路擊穿的現(xiàn)象，這大大提高了這類電容的安全性，典型的失效模式是開路。在特定應用
中電容的抗峰值電壓能力也是考察電容的重要指標。實際上，對電解電容而言，允許承受的最大浪涌電壓是1.2倍，這種情況迫使使用者
不得不考慮峰值電壓而非標稱電壓。
　　b.良好的溫度特性，產品溫度使用范圍廣，可以從-40℃-105℃
　　直流支撐薄膜電容器采用的高溫聚丙烯薄膜，具有聚酯薄膜和電解電容沒有的溫度穩(wěn)定性，具體如下
　　隨著溫度的升高，聚丙烯膜電容器容量總體是下降的，但下降的比例是很小的，大概是300PPM/℃；而聚酯膜不管是在高溫階段還
是在低溫階段，容量隨溫度變化則大了很多，為+200～+600PPM/℃。
　　聚丙烯膜介質電容器的損耗隨溫度變化基本不變的，但聚酯膜介質電容器在低溫和高溫顯示變化規(guī)律是不一樣的。
　　由于聚丙烯膜介質電容器具有良好的溫度特性，不管是在低溫(比如說中國北方)或者高溫地區(qū)(比如說沙漠地區(qū))都可以得到正常的使
用，但對于電解電容器來說，如果在低溫地區(qū)，由于電解液的存在，電解液可能會凝固，電容的性能在低溫的時候，性能發(fā)生較大的變化，
可能導致電機控制器不能正常使用。
　　c.頻率特性穩(wěn)定，產品高頻特性好
　　目前大部分的控制器開關頻率在約10KHZ，這就要求產品的高頻性能好，對于電解電容器和聚酯膜電容器來說，這個要求是個難題。
　　隨著頻率的升高，聚酯膜介質電容器的所測容量是隨著頻率的上升是逐步減少的，但聚丙烯膜介質電容器則基本不變。
　　隨著頻率的上升，聚酯薄膜介質電容器的損耗急劇加大，但聚丙烯介質電容器基本不變。
　　d.沒有極性，能承受反向電壓
　　薄膜電容器的電極是蒸鍍在薄膜上納米級的金屬，產品是沒有極性的，故對使用者來說非常方便，不需要考慮正負極的問題；而對電
解電容器來說，如果超過1.5倍Un的反向電壓被加在電解電容上時，會引起電容內部化學反應的發(fā)生。如果這種電壓持續(xù)足夠長的時間，
電容會發(fā)生爆炸，或者隨著電容內部壓力的釋放電解液會流出。
　　e.額定電壓高，不需要串聯(lián)和平衡電阻
　　為了提高輸出功率，混合動力汽車和燃料電池汽車的母線電壓有不斷提高的趨勢?，F(xiàn)在市場上給電機提供的電池電壓典型值有280V，
330V及480V，與之匹配的電容不同廠家不太一樣，但大體是會選擇比如450V，600V，800V，容量從0.32mF到2mF，而電解電容器的額
定電壓不高于500V，所以當母線電壓高于500V時，系統(tǒng)只能通過串聯(lián)電解電容器來提高電容器組的耐壓水平。這樣，不僅增加了電容器組
的體積、成本，也增加了電路中的電感和ESR。
　　f.低ESR，通過耐紋波電流能力強
　　薄膜電容器大于200mA/μF，電解電容通過紋波電流能力為20mA/μF，這個特點能大大減小系統(tǒng)中所需要的電容器的容量。國內廠家
比如廈門法拉主推的產品目前0.4-0.5mΩ，最大紋波電流值從幾十安培到幾百安培不等。
　　g.低ESL
　　逆變器的低電感設計要求其主要元件DC-Link電容器要有極其低的電感。高性能DC-Link直流濾波薄膜電容器通過把母線整合到電容器
模塊里，使它的自感降到最低(<30nH)，大大減小了在必要開關頻率下的震蕩效應。因此，并聯(lián)在DC-Link電容器上的吸收電容經常被省略
掉，電容器電極直接接到IGBT上。
　　h.抗浪涌電流能力強
　　能夠承受瞬間的大電流，采用波浪分切的技術和電容鍍膜加厚邊技術，可以提高產品浪涌電流溫度和機械沖擊的能力。 　　i.使用壽命長
　　薄膜不易老化的特性決定了薄膜電容器優(yōu)很長的壽命，特別在額定電壓和額定使用溫度下，使用壽命大于15000小時；如果按平均30Km/H，
則在壽命期可以有450000Km，電容的壽命對于汽車的行駛里程是足夠的。
　　3.薄膜電容的選擇
　　為了達到節(jié)能的目的，提高電機的效率，減少線損，就必須把系統(tǒng)電壓提高(見公式一)，電壓提高后，可以降低通過回路的電流，由于電流
可以比較低，線損就會比較低。
　　P線損=I2R　　　 　 (1)
　　目前系統(tǒng)電壓范圍從100多伏到300多伏，有些公司用于大功率驅動的達到400多伏，由于控制電路自感及其在汽車在不同工況下使用的緣
故，大多公司選用是額定電壓450V以上的電容。
　　根據電機功率的不同，目前有不同的IGBT模塊可以使用，同樣，對于直流支撐電容器，不同的廠家也推出了不同的產品，主流薄膜電容器
廠商比如廈門法拉和EP公司都推出了不容容量和結構的電容可供選擇。選擇時主要考慮額定容量、允許容量的偏差、額定電壓、最大電壓、電
池電壓的波動范圍、開關頻率、紋波電流有效值、最大峰值電流、相間續(xù)流電流大小、電機額定功率、峰值功率、環(huán)境溫度、最高工作溫度、最
高工作海拔、散熱方式和壽命要求等指標。
　　4.應用分析
　　4.1 紋波電壓產生的原因
　　IGBT工作的時候，電路兩端負載發(fā)生變化，母線上會產生紋波電流。如果沒有C3電容器，那么電流將全部流經電池組，導致Ur產生波動
(Ur=Iripple×r)，U=U1+Ur，所以U兩端將產生較大的紋波電壓，影響IGBT的正常工作。
　　4.2 電容器組的作用
　　如果在母線兩端并上電容器組，當ESR+1/ωC<　　4.3 電容器的選擇
　　要使ESR+1/ωC<　　工程應用上，可以通過計算機模擬得到系統(tǒng)需要的最小電容器容值。當然，如果設計前已知了電路中的最大允許紋波
電壓和紋波電流的有效值。那么，系統(tǒng)中需要的最小容值可以通過下面的公式計算：
　　(2)
　　由于系統(tǒng)中的濾波電流相對較大，而電解電容又有0.02A/μF的濾波電流限制，所以在開關頻率較高的逆變器中一般不按最小容值選擇電解
電容器，而是按下面公式選擇電解電容器的容值：
　　(3)
　　下面以某電機電機驅動系統(tǒng)是30KW的純電動車型舉例說明，驅動器上的參數(shù)為：Vw=336V；　Uripple=4V；Irms=100A @10KHz。需
要的最小容值為：
　　(4)
　　這個容量的薄膜電容器很容易找到。如果選用電解電容器，則需要的容量是：
　　(5)
　　由此可以得出，開關頻率較高的逆變器中使用薄膜電容器可以大大減小應用中所需要的容值。
　　5.總結
　　高性能DC-LINK薄膜電容器是一種采用新的制作工藝和金屬化薄膜技術的電容器，它增加了傳統(tǒng)薄膜電容器的能量密度，即電容的體積也隨
之縮小。另一個方面它通過將電容器芯子和母排整合的方式來滿足客戶靈活的尺寸要求，不僅使得整個逆變器模塊更加緊湊，也大大降低應用電
路中的雜散電感，使電路的性能更加優(yōu)越。電動汽車中使用的電路設計有高電壓、高有效值電流、有過壓、有反向電壓、有高峰值電流、同時還
有長壽命的要求，薄膜電容無疑是電動汽車作為直流支撐電容的最佳選擇

一、薄膜電容器可以儲存電荷，具有隔斷直流的作用

當把薄膜電容器的兩個極板分別接到直流電源的正，負極上時，正負電荷就會集聚在薄膜電容器的
兩個電極板上，在兩個極板間形成電壓。隨著兩極板上電荷的不斷增加，薄膜電容器上的電壓也由小逐
漸增大，直到等于直流電源電壓時，電路中便不會有電流流過，充電過程就停止了，這就是薄膜電容器
的充電作用。如果把直流電源和薄膜電容器斷開，此時電容器上便儲存上了電荷，它儲存的電荷量可由
下式求出，即從上式可以看出，當電容器兩端的電壓一定時，電容器的容量越大，它所儲存的電荷量也
越大?？梢婋娙萜鞯碾娙萘渴且粋€衡量電容儲存電荷本領的參數(shù)。

薄膜電容器上儲存電荷后，由于電容器兩極板是由絕緣介質隔開的，雖然電容器兩端有電壓，但電荷
不能從電極間通過，所以有隔斷直流的作用。如果把儲存有電荷的薄膜電容器的兩個電極用導線相連，在
連接的瞬間，電容器極板上的正，負電荷便會通過導線中和，這就是電容器的放電作用。電容器放電的過
程是一個能量釋放的過程，會在放電回路中做功，把電能轉換成其他式的能量。在電子電路中使用時，若
電子電路上的電壓高于兩端的電壓，電容器就充電，直到薄膜電容器上建立的電壓與電路的電壓相等為止
;如果電子電路上的電壓低于兩端的電壓，電容器則進行放電。

二、交流電可以"通過"薄膜電容器

如果把薄膜電容器接到交流電路上，由于交流電電壓的大小和方向不斷變化，電容就會交替地充電，放
電反復進行，此時電容的兩極板間仍不會有電荷通過，但在交流電路中卻形成了方向和大小都不停變化的
交流電流，就像電容能通過交流電一樣，這就是交流可以"通過"電容器的道理。

三、薄膜電容器的容抗

薄膜電容器對交流電有特殊的電阻特性，稱為容抗。容抗可由下式算出，即從上式不難看出，電容器的
容量越大，電流的頻率越高，它的容抗出就越小，交流電流越容易通過。

EPCOS / TDK:
B32652A103J189 B32652A103J289 B32652A103K289 B32652A1182J B32652A1182J189 B32652A1182K289
B32652A1272J B32652A1272J189 B32652A1272K189 B32652A1392J B32652A1392J189 B32652A1392J289
B32652A1552J B32652A1612J B32652A1702J B32652A1772J B32652A1822J B32652A1822J189 B32652A183J
B32652A183J189 B32652A183K B32652A2182J B32652A2182J289 B32652A2221J189 B32652A223K189
B32652A2252J B32652A2392J B32652A2512K B32652A2562K B32652A2622K B32652A2681J289 B32652A273J
B32652A3124J B32652A3184J B32652A3274J B32652A3274K B32652A3324K189 B32652A333J289 B32652A3364J
B32652A3394J B32652A3394J289 B32652A3824J B32652A393J B32652A4184J B32652A4184K B32652A4273J
B32652A4274J B32652A4394J B32652A4684J B32652A473J289 B32652A4863K B32652A6273J B32652A6273J189
B32652A6273K B32652A6273K289 B32652A6334J B32652A6393J189 B32652A683J189 B32652A7273J
B32652A7273J289 B32652J1182J289 B32652J1272J B32652J1272J189 B32652J1272J289 B32652J1392J289
B32653A1183J B32653A174J B32653A1822J B32653A1822J189 B32653A1822J289 B32653A1912K B32653A2272J
B32653A2392J B32653A2722J B32653A2732J B32653A2742J B32653A2752J B32653A2772J B32653A2822K
B32653A3274J B32653A3394J B32653A3394J189 B32653A3394K B32653A3904J B32653A3904J189 B32653A393J
B32653A4274J B32653A4394J B32653A6564K B32654A3275K B32656A8105J B32656A8105K B32656A8224J
B32656A8334J B32656A8474J B32656A8684J B32656J1104J B32656J2104J B32656J2154K B32653A3155J000

金屬化薄膜電容器產生噪音的原因剖析

一般金屬化薄膜電容器在交流電路中使用時，確實有可能會產生噪音，噪音到底是怎么產生的？
會不會影響薄膜電容的正常使用呢？本文就來給大家分析一下金屬化薄膜電容器產生噪音的根本
原因

薄膜電容的噪音是怎么產生的？

由于在電容器介質薄膜層間存在間隙，薄膜在電磁力的作用下發(fā)生周期性形變，導致薄膜共振，
從而引起了交流聲，這也就是我們所說的薄膜電容出現(xiàn)的噪音。

一般情況下，薄膜電容的噪音是極小的，甚至根本聽不到，但當電容器施加高頻電壓時，由于
二電極間電荷力的作用，使薄膜發(fā)生機械振動而產生的聲音，一般對電性能是沒有影響的。但
如果噪音很明顯，那就是你買到了劣質薄膜電容，壽命會很短。

劣質薄膜電容的噪音會更大一些

雖然理論上來講，輕微的噪音屬于正?，F(xiàn)象，如果噪音相對明顯，可能就代表著這個薄膜電容
的質量很差。

使用劣質薄膜會導致電容噪音變大：正常的高品質金屬化薄膜，它們的薄膜厚度很均勻，表面
很光滑，這樣生產出來的薄膜電容噪音相對很小。而劣質薄膜電容為了降低生產成本，只能使
用低價劣質的薄膜原料，這種薄膜厚度非常不均勻，表面高低不平非常粗糙，甚至有很多毛刺，
使用這種垃圾薄膜生產出來的電容，噪音肯定更大一些。

電容芯子內的氣泡是產生噪音的根本原因：理想的電容器芯子內部是完全沒有空氣的，但一些
劣質薄膜電容為了節(jié)省成本，不使用真空熱壓，薄膜電容芯子內的潮濕空氣沒有徹底排出，造
成薄膜電容使用時噪音變大。高品質的薄膜電容，會通過真空熱壓的方式，將芯子內部的空氣
徹底抽光，再配合無塵、恒溫、恒濕生產車間，就能保證電容芯子內部的潮濕空氣極少，薄膜
電容的噪音就會明顯更低更小。

從電解到薄膜電容器應用領域未來在哪
此前，鋁電解電容曾是世界上最流行的電容器，沒有之一。
無論是在電子電氣領域，還是在驅動系統(tǒng)的變頻器，作為平滑用電容器
來說，它的大容量和性價比長期以來無人能敵。

但隨著應用需求的發(fā)展和深入，人們發(fā)現(xiàn)電解電容有一些硬傷，比如電
壓問題、使用壽命等等。而薄膜電容就此進入行業(yè)的視野當中。

相對于鋁電解電容來說，薄膜電容耐壓更高，且ESR（等效串聯(lián)電阻）
低、無極性、性能更加穩(wěn)定，且壽命更長。

薄膜電容的性能特征：

1,對溫度變化保持穩(wěn)定的電容特性

2,耐電壓性能卓越，最適合高電壓用途

3,低損耗，因此抑制產品自身的發(fā)熱，可實現(xiàn)節(jié)能化

4,有著敏銳的高頻特性，過濾效果卓越

5,紋波電流耐量高，單位體積的電流密度大

6,具備自我恢復功能（自我修復），安全性卓越

7,高溫環(huán)境下10年以上無需維護

TDK集團近日推出了兩款新系列愛普科斯(EPCOS)MMKP電容器，這兩款電容器均采用了聚丙烯薄膜
和雙面蒸鍍金屬化薄膜電極，具有優(yōu)秀的耐脈沖能力和紋波電流能力。其電流與電容器型號及頻率有
關，最大可超過10ARMS。MMKP系列電容器的另一個亮點是設計緊湊，其尺寸介于4mm x 9mm x
13mm和11mm x 18.5mm x 18mm之間，10mm和15mm的引線間距可選。


B32641B*和B 32642B*系列MMKP電容器專為630V DC或1000V DC電壓應用而設計，電容值范圍為
4.7nF至150nF，最高工作溫度達+110 °C，主要適用于高頻和高電流電路，包括帶LLC拓撲的電源諧振
電路。MMKP電容器還適用于開關電源或照明系統(tǒng)的鎮(zhèn)流器。

MMKP技術：金屬化聚丙烯膜技術(MKP)，電極為雙面蒸鍍的金屬化薄膜，可提高電容的耐脈沖能力及
自愈能力。

主要應用

LLC拓撲的電源諧振電路
開關電源
照明系統(tǒng)的鎮(zhèn)流器

主要特點和效益

優(yōu)秀的耐脈沖能力
優(yōu)秀的紋波電流能力，超過10ARMS
尺寸緊湊