确保长期使用的电气性能稳定性，请选择专业级钽电容器

为满足汽车应用的苛刻性能和恶劣环境条件，组件制造商开发了专业级钽电容器，以确保长期的电气性能稳定性。专业的钽技术满足了汽车行业对在电气和机械应力下保持高性能标准的坚固电容器的需求。已经进行了技术改进，加强了电容器的结构，并使其在各种应用中具有更强大的性能。

与标准可靠性消费电子钽相比，使用专业级钽的主要好处包括：

· 专业钽电容的化成比(电介质电解生成电压与额定电压之比)大于3.0。这导致更厚和更高质量的电介质。

· 在设计和制造中都遵循保守的设计规则。应用了严格的质量控制限制并进行了额外的测试。对设备进行硬浪涌电流筛选，进行扩展电气测试，并使用加速老化过程来实现和验证稳健性。

使用专业的钽电容可提高可靠性(故障率 = 0.5%/1,000 小时)，并比标准钽电容减少高达 75% 的漏电流。专业钽电容器提供标准和低等效串联电阻 (ESR) 选项，使其适用于发动机控制单元、防抱死制动系统、电机驱动动力转向系统等应用中的各种汽车控制电路、电子变速箱和轮胎压力监测传感器。

超低 ESR 高性能钽电容器

高性能、低 ESR 电容器将稳健、可靠且经过验证的钽技术与创新的多阳极结构相结合。这些高性能钽电容器采用多个并联内核，可将 ESR 水平降低至 18.23 mΩ 或 25 mΩ，具体取决于所选器件。这样的 ESR 水平使专业钽电容器能够用于各种汽车应用中的 DC/DC 转换器，包括安全气囊模块、控制器局域网(CAN 总线)、电源模块和发动机控制模块。

高温钽电容器

标准钽电容器技术的温度范围通常为 –55°C 至 +125°C。现代汽车电子设备放置在发动机、前灯、变速箱或交流电路等热源附近，必须在高达 150°C 甚至 175°C 的温度下运行。这些钽电容器的工作温度范围为 –55° 至 +175°C，满足温度要求，同时在 125°C(额定电压的 78%，V r ) 高于消费级设备(通常为 V r的 66% )。类别电压是考虑实际工作温度时的最大工作电压，为 175°C 时额定电压的 50%。

坚固的氧化铌

电容器 以氧化铌粉末作为阳极主要材料的电容器，其点火能量比工厂标准电容器高出 200 倍。与钽或铌等纯金属材料相比，这种较高的点火能量与低得多的燃烧速率相结合。氧化铌电容器在达到其类别电压的温度下不会燃烧。

典型的故障模式是电压尖峰或高电流浪涌过载后的高电阻(通常为 20 至 200 kΩ)，这会导致泄漏电流增加和电容减小。然而，铌氧化物电容器将继续提供完整的电容和功能，并处理增加的功耗。

标准氧化铌电容器的故障率仅为 0.5%/1,000 小时，而低 ESR 氧化铌电容器的可靠性更高，故障率为 0.2%/1,000 小时。低 ESR 氧化铌电容器适用于轨道电压高达 8V 的应用，例如车内娱乐系统、座椅位置模块和安全气囊控制。

汽车电路中钽和铌氧化物电容器的应用指南

为了正确设计钽和铌氧化物电容器，我们必须考虑电路的所有重要电气和物理条件以及将使用它的设备。通常建立的第一个参数是电容值，它可以通过电源线的平滑比或最大电压降来计算。

电容器的下一个选择因素是直流应用电压。推荐电压应用降额的一般规则是所有钽电容器为 50%，氧化铌器件为 20%。因此，钽电容器的推荐指南最高可达其额定电压 (V r ) 的一半，而氧化电容最高可达 V r的 80% 。遵循这些指南作为防止意外电流浪涌和过压情况的保护措施非常重要，这些情况经常发生在汽车电路中。

对于初级输出电路、具有过压保护的电路和具有慢速上电模式的电路(软启动电路)，可以减小钽电容器的降额裕度。在低功率 DC/DC 转换器的输出部分，20% 的降额是可以接受的。

应用温度范围告诉我们选择什么电容器系列，由最高工作温度决定。请注意，在高于 85°C 的温度下必须应用额外的电压温度降额。电容器允许的最大直流电压(取决于实际温度)称为类别电压(额定电压只是室温 25°C 的一个目录值)。

如果正常工作温度永久超过 85°C，则应用和温度降额应结合使用。例如，考虑电路中工作温度为 125°C 的钽电容器，预计会出现浪涌和电压尖峰。应用降额为 50%，(最大电压为 V r的 50% );125°C(最坏情况)时的温度降额为 33%(最大电压可为 V r的 66% )。合并得出 0.5 x 0.66 = 0.33;这意味着，对于 125°C 的永久使用，电容器可以在最大额定电压 V r的 33% 下使用。

浪涌电流和纹波电流

了解允许通过电容器的最大应用浪涌电流(单峰)非常重要，以避免在上电或启动时使电容器过载。可以使用电源的内部电压和与电容器串联的所有设备的内部电阻(包括其 ESR)来计算过载电流。

最大浪涌电流应低于电容器的最大允许浪涌电流Ipmax = (1.1xV r )/ (0.45+ESR)。如果应用电流太高，可以应用额外的降额，并且 必须选择更高的 V r电容器。

电容器的最大纹波电流取决于流过电容器的最大交流电流。纹波有两个主要参数，有效值(rms，ACI rms，I r)和频率(f)。纹波电流受限于由电容器的 ESR 产生的最大功耗 (P d )。外壳尺寸越大，允许的功耗越高;每个案例大小都有一个常数值。较低的 ESR 会导致消耗的功率更少，从而允许更高的纹波电流，根据：

P d = ESR × (I r ) 2

因此，对于需要高纹波电流和低 ESR 且外壳尺寸不是问题的应用，多阳极器件是最佳选择

工作频率主要影响两个参数：电容和 ESR。显示在较高频率时电容减小，而下图显示在较低频率时 ESR 增加。应考虑这两种依赖关系，以确保足够的电容和足够低的 ESR 率，以满足所需的纹波电流。

结论

以上列出的应用指南的组合将导致正确的电容器选择。或者，如果必须优先考虑小型或低调应用的外壳尺寸，则必须相应地调整选择过程。

有时，仅一个电容器是不够的，因此可能需要两个或更多器件。在这些情况下，建议仅组合使用相同的电容器类型。

并联增加电容(倍增)并降低ESR(分压);串联会增加总允许直流电压(乘以额定电压)，但会降低电容(除以)并增加 ESR(乘以)。对于串联连接，电容器应与电阻分压器并联，其中分压电阻器的电阻是使用电容器目录值的直流泄漏电流的 10 倍计算得出的。