電力電子設計人員不斷嘗試通過提高轉換效率來減小整體設計尺寸。他們這樣做的一種方法是使用寬帶隙（WBG）半導體器件。與傳統半導體相比，WBG 器件可以在更高的開關頻率和更高的溫度下工作。它們的使用可以減小無源元件的尺寸，帶來整體更緊湊的設計，并提高轉換器單位體積的功率密度，從而使小型化成為強制性的。WBG器件還以極高的電壓壓擺率運行，產生更多的高頻發射。

會議電磁兼容性對于使用WBG半導體的設計，監管機構的要求變得越來越復雜，而電磁干擾（EMI）抑制電容器起著至關重要的作用。它們必須小型化，以實現更小整體設計的優勢，但同時必須滿足關鍵電氣和環境條件下的高可靠性要求。

這R53 X2 電容器串聯聚丙烯薄膜EMI抑制電容器具有獨特的優勢，可以滿足這些苛刻的要求。

什么是EMI抑制電容器？

EMI抑制電容器是商用電容器的一個特殊子集，設計用于濾除提供給電路的電源中的電噪聲。它們通過降低系統的輸入阻抗來實現更高頻率的噪聲。

圖1：采用EMI靜噪電容器的應用電路示例

EMI抑制電容器通常用于抑制交流電源線上的噪聲。它們有時以“X”配置或“線間”連接，如上圖中的 C1 和 C2。其他時候，它們以“Y”配置或“線對地”連接，如 C3 和 C4。如果電容器在“X”配置中發生故障，則存在火災風險。但是，如果電容器在“Y”形配置中發生故障，則存在電擊風險。由于這些故障模式的危險性，這些電容器被設計為“安全”失效，以防止火災或電擊。因此，許多EMI電容器也稱為安全電容器.

EMI 電容器的額定值如何？

EMI 電容器按其預期用途（X 或 Y 配置）、額定工作電壓以及可以安全承受的峰值脈沖電壓進行分類。下圖顯示了這些電容器的子類別和相關額定值。

圖 2：X 類子類評級

圖 3：Y 類子類評級

什么是惡劣環境？

隨著小型化，許多設計需要在其延長的使用壽命內在惡劣的環境條件下運行。一些例子包括：

用于電動和混合動力汽車的車載充電器，預計將承受更高的溫度和極端的熱沖擊循環

小型化太陽能微型逆變器和智能電能表，在包括潛在高濕度因素的環境中，無需維修即可預期使用壽命長達 25 年

智能電表，有望在戶外可靠運行多年甚至數十年

為了滿足這些惡劣環境應用的需求，電子行業已經開發出一種廣為接受的有源和無源元件加速壽命測試標準 - 溫度 - 濕度 - 偏置（THB）測試。THB測試已被公認為EMI靜噪膜電容器的IEC標準。電容器制造商必須注明其認證解決方案的THB等級。

下表顯示了每個IEC標準的不同溫度-濕度-偏差（THB）測試條件。等級越高，電容器在惡劣環境中的穩定性就越強，并且可以延長使用壽命。

表 1：60384-14 Am. 1 Ed.4 固定電容器，.2 濕度魯棒性等級

表 2：電容、耗散因數和絕緣電阻要求

KEMET R53 系列的優勢

KEMET 的 R53 系列提供 0.1 μF 至 22 μF 的電容值、15 mm 至 37.5 mm 的引線間距、AEC-Q200 認證，以及在惡劣環境條件下的長壽命穩定性。其體積平均比競爭的 X60 級電容器小 2%，可實現更小的 PCB 面積、減輕重量、降低成本并提高可靠性。R53 非常適合 xEV 車載充電器中的 AC/DC 轉換器、智能電網硬件、變頻驅動器 （VFD） 中的 EMI 濾波、LED 驅動器以及電容式電源等高能量密度應用。

KEMET R53 X2 系列聚丙烯薄膜 EMI 抑制電容器超越了以前的解決方案，并符合 IEC-60384-14 濕度魯棒性測試，具有 IIIB 類分類。R53 系列在其額定交流 （1 V） 和直流 （000 V） 電壓下，在 85°C 和 85% 相對濕度下的加速壽命測試中可實現 310，560 小時。

結論

這R53 X2 電容器能夠以比競爭對手更小型化的尺寸滿足最高的THB等級。這些關鍵特征在設計能力和空間方面為設計人員提供了顯著的優勢。此外，R53 AEC-Q200 認證使該系列成為汽車應用的理想 EMI 抑制解決方案。

審核編輯：郭婷