CeraLink 電容器快速切換逆變器的革新
CeraLink? 是一系列非常緊湊的電容器,用于穩(wěn)定直流鏈路中的電壓。因此它們適合用作緩沖器或直流母線電容器。這些產(chǎn)品基于 PLZT 陶瓷,旨在為工程師提供針對快速開關轉換器、空間要求非常緊湊的轉換器和需要承受高工作溫度的轉換器優(yōu)化的緊湊型組件。


概述
TDK電子CeraLink?電容器采用了新型專利反鐵電電容器技術,隨著電壓的增加該材料的電容值隨之增大。憑借 基于該反鐵電電容器新型專利技術,TDK電子CeraLink?電容器的電容值隨著電壓增大而增大。

借助ESL和ESR極低的屬性,CeraLink?電容器可支持更高的切換頻率以及成本更低且更穩(wěn)定的半導體器件(如高速IGBT相對于MOSFET)。此外,由于需要顯著降低制造的復雜性、芯片面積通常小于超接面MOSFET和其高切換頻率,最新的IGBT具有卓越的性價比。該類型解決方案的成本通常比MOSFET解決方案低三分之一,此外,電容值、電路板空間、磁性元件和散熱器等尺寸也可顯著降低,因此,總方案成本 (TCS) 可降低40%多。
在用于系統(tǒng)集成時,CeraLink?可降低由過壓(由系統(tǒng)方法引起)造成半導體器件損壞的風險。

新型專利系統(tǒng)解決方案
CeraLink?的多層設計采用了一種帶銅內(nèi)電極的新型設計陶瓷材料,在性價比方面具有明顯的優(yōu)勢。
優(yōu)勢
1、ESR隨著溫度大幅降低
2、ESL極低
3、銅內(nèi)電極材料的屬性很有利于高頻切換,損耗低,且支持高Imax的快速轉換率。
4、適用于切換頻率高達1 MHz及以上的應用
5、寬工作溫度范圍,溫度可高達 +150 °C(還適用于SiC/ GaN)
6、高頻時損耗低
7、支持快速切換半導體
8、可進一步減小系統(tǒng)級電力電子設備尺寸
9、由于材料選擇恰當,漏電流超低
10、隨著頻率增加,介質(zhì)損耗降低
11、接線端子,用于焊接和現(xiàn)代快壓合技術
12、隨著DC電壓向上偏移至工作電壓,電容值隨之增大
13、外殼緊湊,具有多個選項,可用于工業(yè)和汽車行業(yè)的典型電力模塊
14、提供用于集成至電力模塊 (IGBT/ MOSFET/ SiC) 的特殊型號
特性
1、電容密度高
2、ESR和ESL值極低
3、高電流密度,可有效降低紋波電壓
4、隨著電壓增大有效電容值增大
5、可用于高溫波動的應用
6、高頻時損耗低
7、支持快速切換半導體
8、可減小系統(tǒng)級電力電子設備尺寸
規(guī)格
1、絕緣電阻很高,大于1 GΩ,特別是高溫下,漏電流很低
2、ESL極低,小于3.5 nH
3、工作溫度介于 -40 °C至+125 °C(短期可高達 +150 °C),還適用于SiC和 GaN

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產(chǎn)品系列
TDK電子CeraLink?為基于SiC和GaN半導體的快速切換轉換器的緩沖器和DC鏈路提供了極其緊湊的解決方案。這些新型電容器基于PLZT陶瓷材料(鋯鈦酸鉛鑭),與傳統(tǒng)的陶瓷電容器相比,CeraLink?電容器在應用電壓時具有最大的電容值,甚至還增加了紋波電壓所占的比例。
三種設計可供選擇

Ceralink? 提供超低等效串聯(lián)電感(ESL)至2nH,該電容器的工作溫度-40 °C to + 150°C。
應用
1、適用電壓高達1200V/1300V的高壓半導體技術應用,如工業(yè)變頻器和逆變器
2、用于電力轉換器和逆變器的DC鏈路/緩沖器應用
特性
1、紋波電流能力強
2、低同等系列電感值 (ESL)
3、低同等系列電阻值 (ESR)
4、電力損耗低
5、電解質(zhì)吸收低
6、優(yōu)化后的高頻可高達幾MHz
7、隨著DC電壓向上偏移至工作電壓,電容值隨之增大
8、電容密度高
9、最小化高溫介質(zhì)損耗
10、可靠性高
構造
1、符合RoHS的PLZT陶瓷(鉛鑭鋯鈦酸)
2、銅內(nèi)電極
3、銀外電極
4、銀涂層銅鉛框
5、環(huán)氧樹脂膠粘劑
圖形
高溫時卓越的ESR性能

低漏地電流(絕緣)老化退化

電力電子設備的關鍵參數(shù)是自放電時間常數(shù)及其溫度依賴性。高溫時自放電時間常數(shù)大可最大程度降低高溫故障模式(如熱失控)的風險。由于CeraLink? 電容器采用了陶瓷材料,其結構優(yōu)于現(xiàn)有的陶瓷系統(tǒng),因此具有卓越的防老化性能。
高額定電流,與是否有冷卻系統(tǒng)無關

該測量值是在+85 °C的機柜溫度環(huán)境下進行的。由于銅電極具有良好的熱導電性,CeraLink?電容器的制冷非常有效。其最大允許電流僅受限于設備溫度。即便無強制冷卻(無空氣流動,無散熱器),還可使用幾個A/μF。

應用
CeraLink電容器目標應用

電路原理圖
