Nové řady KVC a LVB od Nippon Chemi-Con: výkonné Snap-In kondenzátory pro OBC a automobilové aplikace

Společnost Nippon Chemi-Con rozšiřuje své portfolio hliníkových elektrolytických kondenzátorů pro náročné automobilové aplikace o nové Snap-In řady KVC a LVB. Tyto kondenzátory kombinují vysokou kapacitu, vysokou zatížitelnost ripple proudem a konstrukci odolnou proti vibracím. Díky jmenovitému napětí 450 až 500 VDC a splnění požadavků AEC-Q200 jsou vhodné zejména pro palubní nabíječky (On-Board Chargers – OBC) elektrických a hybridních vozidel a další výkonné napájecí zdroje.

S rostoucími požadavky na výkon, účinnost a výkonovou hustotu systémů BEV a PHEV rostou také nároky na použité DC-Link a vyhlazovací kondenzátory. Právě na tyto požadavky reagují nové řady KVC a LVB od Nippon Chemi-Con.

Vyšší ripple proud při stejné velikosti pouzdra

Jednou z hlavních výhod nové generace je vyšší zatížitelnost ripple proudem.

Nippon Chemi-Con dosahuje vyššího výkonu mimo jiné použitím anodové fólie s vysokou kapacitou a speciální konstrukce, při které je katodová fólie v kontaktu s hliníkovým pouzdrem.

Ve srovnání s předchozími řadami pro automobilové aplikace je tak při srovnatelných rozměrech dosaženo výrazného zvýšení kapacity a přípustného ripple proudu.

Příklad pro 450 VDC a Ø35 × 50 mm:

Konstruktér tak získává vyšší elektrickou zatížitelnost při prakticky stejných prostorových nárocích.

Proč je vyšší zatížitelnost ripple proudem důležitá?

Ve výkonové elektronice, například v palubní nabíječce OBC, je DC-Link kondenzátor kromě stejnosměrného napětí zatěžován také střídavou složkou proudu. Tento ripple proud způsobuje výkonové ztráty, a tím i vlastní zahřívání kondenzátoru.

Vyšší přípustný ripple proud proto může přinést několik výhod:

• vyšší výkonovou hustotu napájecího zdroje,
• nižší tepelné zatížení,
• možnost snížit počet paralelně zapojených kondenzátorů,
• menší prostorové nároky,
• méně součástek a spojů a
• potenciál pro účinnější a kompaktnější konstrukci.

Zda lze počet kondenzátorů skutečně snížit, je samozřejmě nutné posoudit podle konkrétních elektrických a tepelných provozních podmínek dané aplikace.

Navrženo pro vysoké vibrační zatížení

V automobilových aplikacích nestačí pouze vysoký elektrický výkon.

Řady KVC a LVB proto využívají konstrukci odolnou proti vibracím. Optimalizací použitých materiálů a mechanické konstrukce splňují požadavky AEC-Q200 při odpovídajícím upevnění pouzdra kondenzátoru.

Nippon Chemi-Con tím cílí zejména na aplikace, jako jsou:

On-Board Chargers (OBC) • automobilová výkonová elektronika • vysokonapěťové napájecí zdroje • AC/DC měniče • DC-Link aplikace • průmyslová výkonová elektronika

450, 475 a 500 VDC

Další zajímavou vlastností je rozšířený rozsah napětí.

Řady jsou standardně dostupné pro 450 VDC, 475 VDC a 500 VDC. Zejména varianty 475 V a 500 V poskytují konstruktérům větší flexibilitu při návrhu moderních vysokonapěťových napájecích systémů.

Technický přehled

* Vibrační zkouška v souladu s AEC-Q200 při upevněném pouzdru kondenzátoru podle specifikace výrobce.

KVC nebo LVB – která řada je správnou volbou?

Hlavní rozdíl mezi oběma produktovými řadami spočívá ve specifikované životnosti.

Řada KVC je specifikována na 3 000 hodin při 105 °C.

Řada LVB dosahuje 5 000 hodin při 105 °C, a je proto vhodná zejména pro aplikace vyžadující vyšší rezervu životnosti.

Technicky nejvhodnější řadu však nelze zvolit pouze podle počtu specifikovaných provozních hodin. Okolní teplota, ripple proud, přiložené napětí, chlazení a skutečný profil zatížení mají významný vliv na očekávanou životnost hliníkového elektrolytického kondenzátoru.

Podpora při návrhu od wittig ELECTRONIC

Jako partner společnosti Nippon Chemi-Con podporuje wittig ELECTRONIC konstruktéry nejen při výběru vhodné řady kondenzátorů.

Společně s vámi můžeme posoudit například:

• požadovanou kapacitu,
• přípustný ripple proud,
• napěťovou rezervu,
• tepelné zatížení,
• požadovanou životnost,
• vhodnou velikost pouzdra,
• možnost snížení počtu kondenzátorů a
• alternativy ke stávajícím elektrolytickým kondenzátorům.

Možné je také posouzení životnosti na základě skutečných provozních podmínek vaší aplikace.

Stručné shrnutí

Nippon Chemi-Con KVC a LVB jsou nové Snap-In hliníkové elektrolytické kondenzátory s konstrukcí odolnou proti vibracím pro napětí 450 až 500 VDC. Nabízejí kapacitu až 790 µF, vysokou zatížitelnost ripple proudem, splnění požadavků AEC-Q200 a životnost 3 000 hodin (KVC), respektive 5 000 hodin (LVB) při 105 °C. Jsou proto vhodné zejména pro On-Board Chargers a další náročné aplikace v automobilové a výkonové elektronice.

Vyvíjíte OBC, vysokonapěťový DC-Link nebo jiný výkonný napájecí systém? Kontaktujte nás. wittig ELECTRONIC vám pomůže s výběrem, dimenzováním a posouzením životnosti vhodných kondenzátorů Nippon Chemi-Con.

FAQ – Nippon Chemi-Con KVC a LVB

Co jsou řady KVC a LVB od Nippon Chemi-Con?

KVC a LVB jsou Snap-In hliníkové elektrolytické kondenzátory s konstrukcí odolnou proti vibracím, určené pro vysokonapěťové a automobilové aplikace. Jsou dostupné pro jmenovitá napětí 450 až 500 VDC a jsou vhodné zejména pro palubní nabíječky OBC a výkonné napájecí zdroje.

Pro jaké aplikace jsou KVC a LVB vhodné?

Typickými aplikacemi jsou palubní nabíječky (OBC) elektrických a hybridních vozidel, automobilová výkonová elektronika, AC/DC napájecí zdroje, vysokonapěťové DC-Link obvody a další napájecí systémy s vysokými požadavky na kapacitu, ripple proud a odolnost proti vibracím.

Splňují KVC a LVB požadavky AEC-Q200?

Ano. Nippon Chemi-Con uvádí u řad KVC a LVB splnění požadavků AEC-Q200 s ohledem na specifikovanou odolnost proti vibracím při odpovídajícím upevnění pouzdra kondenzátoru.

Jaká jmenovitá napětí jsou k dispozici?

Řady pokrývají rozsah jmenovitého napětí 450 až 500 VDC. Standardně jsou dostupné varianty 450 VDC, 475 VDC a 500 VDC.

Jaké kapacity jsou k dispozici?

V závislosti na jmenovitém napětí a velikosti pouzdra nabízí portfolio hodnoty od 150 do 790 µF.

Jak vysoký je přípustný ripple proud?

Konkrétní hodnota závisí na jmenovitém napětí, kapacitě a velikosti pouzdra. Například varianty KVC a LVB pro 450 V v pouzdře Ø35 × 50 mm dosahují 2,83 Arms při 105 °C a 120 Hz.

Jaký je rozdíl mezi KVC a LVB?

Hlavním rozdílem je specifikovaná životnost. KVC je dimenzována na 3 000 hodin při 105 °C, zatímco LVB dosahuje 5 000 hodin při 105 °C.

Které stávající řady KVC a LVB nahrazují nebo doplňují?

KVC představuje výkonnější další vývoj v rámci produktové oblasti dosavadní řady KVB, zatímco LVB nabízí ve srovnání s řadou LVA vyšší kapacitu a zatížitelnost ripple proudem. Při konkrétní náhradě je však vždy nutné ověřit příslušné objednací číslo a požadavky aplikace.

Mohou KVC nebo LVB snížit počet paralelně zapojených kondenzátorů?

V závislosti na aplikaci je to možné. Vyšší kapacita a zatížitelnost ripple proudem mohou u některých konstrukcí umožnit použití menšího počtu paralelně zapojených kondenzátorů. Nelze však obecně předpokládat náhradu v poměru 1:1. Rozhodující jsou požadovaná kapacita, ripple proud, teplota, napětí a požadovaná životnost.

Jsou tyto kondenzátory vhodné pro On-Board Chargers?

Ano. Nippon Chemi-Con vyvinul KVC a LVB zejména s ohledem na On-Board Chargers (OBC) a další automobilové napájecí systémy vystavené vysokému vibračnímu zatížení.

Může wittig ELECTRONIC pomoci s výběrem kondenzátoru a výpočtem životnosti?

Ano. wittig ELECTRONIC podporuje výběr vhodných kondenzátorů Nippon Chemi-Con na základě elektrických, tepelných a mechanických požadavků konkrétní aplikace. Součástí podpory může být také posouzení očekávané životnosti kondenzátoru za skutečných provozních podmínek.