Samsung выпускает сверхвысоковольтные MLCC на 1500 В для повышения эффективности трансмиссии электромобилей

Компания Samsung Electro-Mechanics представила новую линейку сверхвысоковольтных MLCC размером 1210 (3,2 × 2,5 мм) для высоковольтных силовых агрегатов xEV, предназначенных для бортовых зарядных устройств (OBC) и инверторных систем в современных электромобилях.

Эти конденсаторы MLCC компании Samsung Electro-Mechanics сочетают номинальное напряжение 1000–1500 В с температурными характеристиками C0G/X8G и значениями емкости до 33 нФ, что обеспечивает более высокую удельную мощность и повышенную надежность в компактных конструкциях.

Основные функции и преимущества

• Высокое напряжение до 1500 В
  • Охват классов напряжения 1000 В, 1250 В и 1500 В поддерживает инверторные шины 800 В и высоковольтные топологии OBC, такие как резонансные преобразователи CLLC.
• Высокотемпературные диэлектрики C0G/X8G автомобильного класса
  • C0G Детали, рассчитанные на диапазон от -55 °C до +125 °C с изменением емкости 0 ± 30 ppm/°C, обеспечивают очень стабильную емкость и низкие потери в типичном автомобильном диапазоне окружающей среды и под капотом.
  • X8G Детали, указанные в диапазоне от -55 °C до +150 °C с поддержкой 0 ± 30 ppm/°C, следует использовать рядом с устройствами горячего питания или в плотно упакованных силовых модулях.
• Миниатюрный размер 1210 (3,2 × 2,5 мм)
  • Обеспечивает высокое напряжение и емкость диапазона нФ при относительно небольшом размере корпуса, что позволяет компактно размещать силовые модули и платы OBC высокой плотности.
• Расширенный диапазон емкости для высоковольтных C0G/X8G
  • Новые детали расширяют линейку высоковольтных конденсаторов C0G/X8G производителя до 1,2–33 нФ при напряжении 1000–1500 В, заполняя пробел, где конструкторам ранее приходилось полагаться на пленочные конденсаторы или MLCC большего размера.
• Варианты с отказоустойчивой конструкцией
  • Некоторые номера деталей предлагаются с конструкциями «Отказоустойчивая конструкция», предназначенными для улучшения поведения при пробое изоляции и защиты системы.
• Нацеленность на надежность трансмиссии xEV
  • Разработано и серийно производится с использованием запатентованной керамики, миниатюризации электродов и сверхточных процессов наслоения для удовлетворения растущего количества MLCC и требований к надежности в электрифицированных транспортных средствах.
• Поддержка индивидуального дизайна
  • Производитель открыто предлагает техническую поддержку и образцы для индивидуальных разработок, которые могут быть полезны для автомобильных проектов на уровне платформы.

Типичные приложения

Эти сверхвысоковольтные MLCC предназначены для высоковольтных областей xEV и могут заменять или дополнять пленочные конденсаторы в определенных функциях, где выгодно уменьшение размера и интеграция на уровне платы.

Типичные функции включают в себя:

• Резонансные баки CLLC в бортовых зарядных устройствах (OBC)
  • Используются в качестве резонансных конденсаторов в высокочастотных каскадах CLLC OBC следующего поколения с выходной мощностью более 22 кВт, где высокое номинальное напряжение и диэлектрик с низкими потерями имеют решающее значение для эффективности и тепловых характеристик.
• Системы тягового инвертора класса 800 V
  • Развертывается вокруг инверторных силовых модулей для снабберных сетей и локальной развязки на узлах звена постоянного тока и полумостовых узлах.
• Снабберные конденсаторы для быстропереключающих устройств
  • Используется для подавления коммутационного шума и перенапряжения при включении или выключении SiC или быстрых IGBT-переключателей, обеспечивая контролируемый путь с низкой индуктивностью для передачи переходной энергии.
• Общие высоковольтные узлы в силовых агрегатах xEV
  • Применимо везде, где требуется компактный, стабильный, высоковольтный конденсатор, например, в системах измерения высокого напряжения, вспомогательных каскадах постоянного тока или схемах с оптимизацией электромагнитных помех в области высокого напряжения.

Поскольку эти устройства представляют собой керамические MLCC с характеристиками C0G/X8G, они лучше всего подходят для ситуаций, где низкие потери, стабильная емкость и предсказуемое температурное поведение более важны, чем очень высокая объемная емкость.

Технические особенности

Текущая линейка, описанная в пресс-релизе, сосредоточена на четырех MLCC в корпусе 1210 с определенными комбинациями емкости и напряжения. Вместе эти детали расширяют линейку MLCC C0G/X8G, охватывая диапазон 1000–1500 В с емкостью от 1,2 до 33 нФ в корпусе размером 1210.

Обзорная таблица продуктов

Номер детали Размер (дюймы/мм) Емкость Номинальное напряжение TCC Тип дизайна CL32G122KVV3PN#1210 / 3,2×2,51,2 nF1500 VX8GБезопасная конструкцияCL32C103JXV3PN#1210 / 3,2×2,510 nF1250 VC0GFБезопасная конструкцияCL32C223JIV3PN#1210 / 3,2×2,522 nF1000 VC0GБезопасная конструкцияCL32C333JIV1PN#1210 / 3,2×2,533 nF1000 VC0GОбычная конструкция

Заметки по проектированию для инженеров

При проектировании этих сверхвысоковольтных MLCC для систем xEV необходимо соблюдать несколько практических соображений, которые помогут избежать проблем и получить максимальную выгоду от их возможностей.

Электрические и тепловые аспекты

• Соблюдайте правила снижения напряжения
  • Несмотря на то, что детали рассчитаны на напряжение до 1000–1500 В, в автомобильных силовых конструкциях часто используются MLCC с запасом ниже максимального номинального напряжения, особенно в приложениях с повторяющимися переходными процессами или высоким dv/dt.
• Учитывайте пульсации переменного тока и резонансные условия
  • В резонансных преобразователях CLLC конденсатор испытывает напряжение и ток переменного тока, наложенные на смещение постоянного тока. Проверьте пределы пульсаций тока и поведение потерь в таблице данных, чтобы убедиться, что MLCC не перегревается в установившемся режиме.
• Проверьте стабильность емкости в зависимости от температуры и смещения
  • Характеристики C0G/X8G означают, что температурный дрейф емкости очень мал, что идеально подходит для стабильных резонансных частот. Любая зависимость смещения постоянного тока при этих уровнях напряжения должна быть проверена на графиках таблицы данных.
• Обратите внимание на тепловую среду
  • В модулях питания инвертора или первичных каскадах OBC местные температуры могут приближаться к верхнему пределу деталей X8G. Используйте термическое моделирование или измерения, чтобы гарантировать, что температура перехода и корпуса останется в заданных пределах.

Верстка и механическая интеграция

• Минимизировать область ESL и петли
  • Для снабберных приложений размещайте MLCC как можно ближе к клеммам переключателя или контактам модуля, с короткими и широкими дорожками, чтобы минимизировать паразитную индуктивность и максимизировать эффективность подавления перенапряжения.
• При необходимости объедините несколько конденсаторов
  • Для достижения определенных демпфирующих или резонансных значений или для распределения тока рассмотрите возможность параллельного использования нескольких MLCC, соблюдая правила размещения для зазоров и путей утечки высокого напряжения.
• Управление механическими нагрузками
  • Керамические конденсаторы большого размера размером 1210 могут быть подвержены растрескиванию при изгибе платы. Используйте правильную конструкцию контактных площадок, контролируемые скругления припоя и поддержку печатной платы, чтобы снизить механическое напряжение во время сборки и эксплуатации автомобиля.
• Сравнить отказоустойчивую конструкцию с нормальной
  • Если целостность изоляции критически важна для безопасности (например, на изолирующем барьере в OBC), проверьте, доступна ли версия отказоустойчивой конструкции с необходимой емкостью и напряжением, и просмотрите описание ее поведения в условиях неисправности в технической документации.

Квалификация и документация

• Проверьте статус автомобильной квалификации
  • Для серийного производства платформ xEV подтвердите соответствующий автомобильный квалификационный стандарт (например, AEC-Q200 или тестирование, проводимое производителем) в техническом описании или через каналы поддержки производителя.
• Соответствие стандартам на уровне системы
  • Высоковольтные компоненты в OBC и инверторных системах часто должны соответствовать таким стандартам, как требования ISO/IEC по безопасности и изоляции при высоком напряжении. Убедитесь, что номинальное напряжение, условия испытаний и свойства изоляции MLCC соответствуют правилам проектирования на уровне системы.
• Воспользуйтесь поддержкой производителя
  • Поскольку Samsung Electro-Mechanics предлагает техническую поддержку и образцы для конкретных проектов клиентов, группы разработчиков могут заранее привлечь данные моделирования, модели SPICE, данные о надежности и оценки срока службы, которые могут быть не полностью подробно описаны в пресс-релизе.

Источник

Эта статья основана на информации, представленной в пресс-релизе продукта Samsung Electro-Mechanics, описывающей сверхвысоковольтные MLCC для высоковольтных силовых агрегатов xEV, дополненной ссылками на соответствующие продукты и технические характеристики на веб-сайте производителя.

Ссылки

1. Новости продуктов Samsung Electro-Mechanics:сверхвысоковольтные MLCC для высоковольтных силовых агрегатов xEV
2. Страница продукта Samsung Electro-Mechanics – CL32G122KVV3PN#
3. Страница продукта Samsung Electro-Mechanics – CL32C103JXV3PN#
4. Страница продукта Samsung Electro-Mechanics – CL32C223JIV3PN#
5. Страница продукта Samsung Electro-Mechanics – CL32C333JIV1PN#


Würth Elektronik расширяет Азиатский центр проектирования качества новыми лабораториями фазы II Прибыль YAGEO за первый квартал 2026 года:спрос на ИИ-серверы и высокие цены подкрепляют хорошие прогнозы на второ…