TDK xEVCap Lead Wire薄膜電容器B25654A*001:性能、應用與使用指南
在電子工程師的日常設計工作中,薄膜電容器是不可或缺的重要元件。今天,我們就來詳細探討一下TDK的xEVCap Lead Wire系列薄膜電容器B25654A*001,看看它有哪些獨特的性能和應用場景,以及在使用過程中需要注意哪些事項。
文件下載:EPCOS , TDK xEVCap引線薄膜電容器.pdf
一、產品概述
TDK的xEVCap Lead Wire薄膜電容器B25654A*001主要應用于主牽引逆變器的直流母線,適用于通過母線排進行并聯連接,廣泛應用于乘用車、巴士、卡車、商用車以及機械設備等領域。
二、關鍵特性
2.1 氣候適應性
該電容器的最高工作溫度可達105°C(熱點溫度),氣候類別符合IEC 60068 - 1標準的40/105/56要求,能夠在較為惡劣的環境條件下穩定工作。
2.2 結構設計
- 電介質:采用聚丙烯(MKP)材料,具有良好的電氣性能。
- 外殼:使用塑料外殼(UL 94 V - 0),具有阻燃性。
- 密封:采用環氧樹脂密封(UL 94 V - 1),能有效保護內部元件。
2.3 性能優勢
- 可擴展性與模塊化:能夠根據不同的功率水平和密度需求進行擴展和模塊化設計。
- 兼容性:與寬禁帶(WBG)半導體兼容,適應未來電子技術的發展趨勢。
- 自愈特性:具備良好的自愈性能,可提高電容器的可靠性和使用壽命。
- 過壓能力:具有一定的過壓承受能力,能在電壓波動時保護自身。
- 低ESR和低ESL:等效串聯電阻(ESR)和等效串聯電感(ESL)較低,有助于提高電路的效率和性能。
- 環保合規:符合RoHS標準,滿足環保要求。
- 標準認證:參考標準為IEC TS 63337:2024,并且符合AEC - Q200 rev E標準,適用于汽車等對可靠性要求較高的領域。
2.4 端子設計
采用無鉛鍍錫的引線端子,方便焊接和安裝。
三、產品規格
3.1 尺寸規格
| 該電容器有不同的版本(A、B、C),其長度、寬度、高度、引腳間距等尺寸各有不同,具體如下表所示: | Version | Length L | Width W1 | Width W2 | Height H | Pitch P | X | R1 | R2 | Weight (g) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 85 | 47 | 49.5 | 40.5 | 40.5 | 27 | 30 | 22 | 260 | |
| B | 97.5 | 35.5 | 38 | 42.5 | 29 | 33.5 | 36 | 28.3 | 270 | |
| C | 109 | 47 | 49.5 | 40.5 | 40.5 | 39 | 42 | 34 | 340 |
引線直徑為?1.2 mm,引線高度為6 mm。重量公差為±15%。
3.2 電氣參數
| 不同的額定電壓和電容值對應不同的電氣參數,如最大電流、ESL、ESR等,具體如下表所示: | CN 120Hz uf | Dimensions version | Ordering code | Imax1) 10 kHz A | ESL2) 1 MHz nH | ESR3) 10kHz m | (一 kA | ls kA | MOQ pcs |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| VR(105°) = 500 V DC: VMAx = 525 V4);Vs = 665V | |||||||||
| 200 | A | B25654A5207K001 | 40 | 17 | 1.13 | 2.1 | 6 | 64 | |
| 270 | C | B25654A5277K001 | 50 | 17 | 0.89 | 2.8 | 8 | 48 | |
| VR =650 V DC; VMAx= 750V4):Vs=900V | |||||||||
| 115 | B | B25654A6117K001 | 60 | 14 | 0.51 | 2 | 6 | 60 | |
| 130 | A | B25654A6137K001 | 42 | 17 | 0.89 | 1.6 | 5 | 64 | |
| 175 | C | B25654A6177K001 | 55 | 17 | 0.66 | 2.2 | 6.5 | 48 | |
| VR(105°)= 850VDC;VMAx = 890 V4);Vs =1200V | |||||||||
| 80 | B | B25654A8806K001 | 56 | 14 | 0.57 | 1.7 | 5.2 | 60 | |
| 100 | A | B25654A8107K001 | 40 | 17 | 1.04 | 1.4 | 4.2 | 64 | |
| 135 | C | B25654A8137K001 | 50 | 17 | 0.78 | 1.9 | 5.8 | 48 | |
| VR (105°)=920 VDC;VMAx =950 V4);Vs =1250V | |||||||||
| 60 | B | B25654A9606K001 | 55 | 14 | 0.65 | 1.5 | 4.7 | 60 | |
| 75 | A | B25654A9756K001 | 35 | 17 | 1.18 | 1.2 | 3.8 | 64 | |
| 110 | C | B25654A9117K001 | 45 | 17 | 0.89 | 1.6 | 5.1 | 48 |
最小起訂量(MOQ)由4個包裝單元組成。
四、測試與標準
| 該電容器經過了多項測試,以確保其性能符合相關標準,具體測試內容如下表所示: | Test | Reference | Test condition | Performance requirement | |
|---|---|---|---|---|---|
| Electrical characterization | IEC TS 63337:2024 | Capacitance at 120 Hz ESR at 10 kHz ·ESL>1MHz . External Insulation to case,VTc,60 seconds: 2830 V if VR≤500VDC otherwise 2x(2xVR+1000)VDC High Voltage between terminals VTT= 1.5*VR,60 seconds High Voltage between terminals and case,60 seconds Rlso at Rated voltage, 60 seconds | Within specified limit | ||
| High Temperature Exposure (Storage) | AEC Q200 Rev E | ·Unpowered, 1000 hours Upper temp.: 105° . Measurement at 24+4 hours after test conclusion | No visible damage | AC/Col ≤5% | AESR/ESRol ≤100% |
| Temperature Cycling | AEC Q200 RevE | ·Unpowered 1000 Cycles Lower Temp of the chamber: -55° Upper Temp of the Chamber: +105 °C ·Dwell time: 30 minutes Transition Time:1 minute maximum Measurement at least 24 hours after test conclusion | No visible damage | AC/Col ≤5% | AESR/ESRol S 200% |
| Humidity Bias | AEC Q200 Rev E | Rated Voltage . 1000 hours 40°C/93%RH Measurement at 24+4 hours after test conclusion | No visible damage | AC/Col ≤5% | AESR/ESRol ≤ 100% |
| High Temperature Operating Life | AEC Q200 Rev E | 1000 hours Temperature of the Chamber: 105 °C 100% of rated voltage (VR) Measurement at 24+4 hours after test conclusion | No visible damage | AC/Col ≤5% | AESR/ESRol S 100% |
| External Visual | AEC Q200 Rev E | ·Inspect component construction, marking and workmanship | Within specified limits | ||
| Physical Dimensions | AEC Q200 Rev E | Verify physical dimensions to the Within specified limits applicable component specification | |||
| Terminal Strength for radial THT components | AEC Q200 Rev E | ·Test Condition A 20N | Within specified limit |
五、安裝與使用指南
5.1 焊接
- 可焊性測試:終端引線的可焊性測試符合IEC 60068 - 2 - 20:2008標準的Ta測試方法1。在進行可焊性測試前,需將端子線從電容器上切斷,以防止因電容器分解產物影響可焊性。焊接浴溫度為235 ± 5°C,焊接時間為2.0 ± 0.5 s,浸入深度為距離電容器本體或安裝平面2.0 + 0 / - 0.5 mm。評估標準為新焊料對導線表面的潤濕性達到90%以上,焊料流動順暢。
- 焊接熱抗性測試:焊接熱抗性測試符合IEC 60068 - 2 - 20:2008標準的Tb測試方法1。焊接浴溫度為260 ± 5°C,焊接時間為10 ± 1 s,浸入深度為距離電容器本體或安裝平面2.0 + 0 / - 0.5 mm,需在電容器本體和液態焊料之間放置厚度為(1.5 ± 0.5) mm的吸熱板。評估標準為目視檢查無可見損壞,電容變化率±5%,損耗角正切符合分段規范要求。
- 焊接注意事項:薄膜電容器的允許熱暴露負載主要由最高類別溫度Tmax決定。長時間暴露在高于該溫度極限的環境中,會導致塑料電介質發生變化,從而不可逆地改變電容器的電氣特性。在實際焊接過程中,熱負載還會受到預熱溫度和時間、焊接后強制冷卻、端子特性、電容器高于焊浴的高度、相鄰元件的遮擋、相鄰元件的散熱以及是否使用阻焊涂層等因素的影響。為減少過熱問題,可采取相應的對策,如增加或加強冷卻過程。
5.2 清洗
乙醇、正丙醇等溶劑適用于該電容器的清洗,而正丙醇 - 水混合物、含表面張力降低劑的水(中性)則不適用。即使使用合適的溶劑清洗,未涂層的電容器在清洗后可能會出現電氣特性的可逆變化,因此建議在進行后續電氣測試前將元件干燥(如在70°C下干燥4小時)。
5.3 嵌入
在將電容器嵌入成品組件時,需考慮嵌入和固化過程中的化學和熱影響。推薦使用具有酸酐硬化劑的非柔性環氧樹脂、化學惰性的非導電填料,最大固化溫度為100°C。如果要嵌入未涂層的類型,需先咨詢廠家。
六、注意事項
6.1 溫度限制
每個電容器元件內部的最大熱點溫度限制為105°C,超過該溫度會顯著縮短電容器的使用壽命。
6.2 安全問題
- 電容器的電氣或機械誤用可能會造成危險,如電容器爆裂或熔化材料噴出可能導致人身傷害或財產損失。因此,要確保電容器外殼良好接地,操作時遵守適當的安全預防措施。
- 電容器可能在斷開連接后仍帶電,操作時需小心處理。連接的母線排、電纜和其他設備也可能帶電。
6.3 熱負載
安裝電容器后,需驗證在極端使用條件下是否超過最大熱點溫度。
6.4 機械保護
安裝電容器時,要避免機械損壞、端子彎曲和外殼凹陷。
6.5 存儲和操作條件
不要在腐蝕性氣氛中使用或存儲電容器,特別是存在氯氣、硫化物氣體、酸、堿、鹽等的環境。在多塵環境中,需定期維護和清潔端子,以避免相間或相與地之間形成導電通路。
6.6 使用壽命和處置
電子元件的使用壽命是有限的,TDK電容器可通過標準的工業和汽車電子元件處理流程進行處置。如果不確定所在國家的相關規定,可咨詢當地的廢物處理專家。
TDK的xEVCap Lead Wire薄膜電容器B25654A*001具有多種優異的性能和特點,但在使用過程中需要嚴格遵守相關的安裝、使用和注意事項,以確保其性能和可靠性。希望本文能為電子工程師在設計和應用該電容器時提供一些有價值的參考。你在使用薄膜電容器的過程中遇到過哪些問題呢?歡迎在評論區留言分享。
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