Neue KVC- und LVB-Serie von Nippon Chemi-Con: leistungsstarke Snap-In-Elkos für OBC und Automotive

Nippon Chemi-Con erweitert sein Portfolio an Aluminium-Elektrolytkondensatoren für anspruchsvolle Automotive-Anwendungen um die neuen Snap-In-Serien KVC und LVB. Die Kondensatoren kombinieren hohe Kapazität, hohe Rippelstrombelastbarkeit und eine vibrationsbeständige Konstruktion. Mit Nennspannungen von 450 bis 500 VDC und AEC-Q200-Konformität eignen sie sich insbesondere für On-Board-Charger (OBC) von Elektro- und Hybridfahrzeugen sowie andere leistungsstarke Stromversorgungen.

Mit steigenden Anforderungen an Leistung, Effizienz und Leistungsdichte in BEV- und PHEV-Systemen steigen auch die Anforderungen an die eingesetzten Zwischenkreis- und Glättungskondensatoren. Genau hier setzen die neuen KVC- und LVB-Serien von Nippon Chemi-Con an.

Mehr Rippelstrom bei gleicher Baugröße

Ein wesentlicher Vorteil der neuen Generation ist die erhöhte Rippelstrombelastbarkeit.

Nippon Chemi-Con erreicht die höhere Leistungsfähigkeit unter anderem durch den Einsatz einer hochkapazitiven Anodenfolie sowie einer speziellen Konstruktion, bei der die Kathodenfolie mit dem Aluminiumgehäuse in Kontakt steht.

Gegenüber den bisherigen Automotive-Serien wird damit bei vergleichbarer Baugröße eine deutliche Steigerung von Kapazität und zulässigem Rippelstrom erreicht.

Beispiel bei 450 VDC und Ø35 × 50 mm:

Serie	Kapazität	Rippelstrom bei 105 °C / 120 Hz
KVB	740 µF	2,30 Arms
KVC	790 µF	2,83 Arms
LVA	710 µF	2,25 Arms
LVB	790 µF	2,83 Arms

Damit steht dem Entwickler innerhalb praktisch desselben Bauraums eine höhere elektrische Belastbarkeit zur Verfügung.

Warum ist ein höherer Rippelstrom wichtig?

In Leistungselektronik wie einem On-Board-Charger wird der Zwischenkreiskondensator neben der Gleichspannung mit einem Wechselstromanteil belastet. Dieser sogenannte Rippelstrom verursacht Verlustleistung und damit eine Eigenerwärmung des Kondensators.

Eine höhere zulässige Rippelstrombelastbarkeit kann deshalb mehrere Vorteile ermöglichen:

• höhere Leistungsdichte der Stromversorgung,
• geringere thermische Belastung,
• mögliche Reduzierung parallelgeschalteter Kondensatoren,
• geringerer Platzbedarf,
• weniger Bauteile und Verbindungen sowie
• Potenzial für effizientere und kompaktere Designs.

Ob sich die Anzahl der Kondensatoren tatsächlich reduzieren lässt, muss selbstverständlich anhand der konkreten elektrischen und thermischen Betriebsbedingungen bewertet werden.

Entwickelt für hohe Vibrationsbelastungen

Gerade im Fahrzeug reicht eine hohe elektrische Leistungsfähigkeit allein nicht aus.

KVC und LVB verfügen deshalb über eine vibrationsbeständige Konstruktion. Durch die Optimierung des Materialaufbaus und das mechanische Design erfüllen die Serien die Anforderungen nach AEC-Q200 bei entsprechend fixiertem Kondensatorgehäuse.

Damit adressiert Nippon Chemi-Con insbesondere Anwendungen wie:

On-Board-Charger (OBC) • Automotive Power Electronics • Hochvolt-Stromversorgungen • AC/DC-Wandler • DC-Link-Anwendungen • industrielle Leistungselektronik

450, 475 und 500 VDC

Ein weiterer interessanter Punkt ist der erweiterte Spannungsbereich.

Die Serien decken standardmäßig 450 VDC, 475 VDC und 500 VDC ab. Gerade die zusätzlichen 475-V- und 500-V-Ausführungen eröffnen Entwicklern mehr Spielraum bei der Auslegung moderner Hochvolt-Stromversorgungen.

Technische Übersicht

Merkmal	KVC	LVB
Technologie	Aluminium-Elektrolytkondensator	Aluminium-Elektrolytkondensator
Bauform	Snap-In	Snap-In
Nennspannung	450–500 VDC	450–500 VDC
Kapazitätsbereich	150–790 µF	150–790 µF
Temperaturbereich	−40 bis +105 °C	−40 bis +105 °C
Lebensdauer bei 105 °C	3.000 h	5.000 h
AEC-Q200	Ja*	Ja*
Vibrationsbeständiges Design	Ja	Ja
Gehäusedurchmesser	25,4 / 30 / 35 mm	25,4 / 30 / 35 mm
Haupteinsatzgebiet	Automotive / OBC / Power	Automotive / OBC / Power

* AEC-Q200-konforme Vibrationsprüfung bei fixiertem Kondensatorgehäuse gemäß Herstellerspezifikation.

KVC oder LVB – welche Serie ist die richtige?

Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Produktfamilien liegt in der spezifizierten Lebensdauer.

Die KVC-Serie ist für 3.000 Stunden bei 105 °C spezifiziert.

Die LVB-Serie erreicht 5.000 Stunden bei 105 °C und bietet sich damit besonders für Anwendungen an, bei denen eine höhere Lebensdauerreserve erforderlich ist.

Welche Serie technisch sinnvoller ist, lässt sich allerdings nicht allein anhand der Stundenangabe entscheiden. Umgebungstemperatur, Rippelstrom, angelegte Spannung, Kühlung und das tatsächliche Lastprofil haben erheblichen Einfluss auf die zu erwartende Lebensdauer eines Aluminium-Elektrolytkondensators.

Unterstützung bei der Auslegung durch wittig ELECTRONIC

Als Partner von Nippon Chemi-Con unterstützt wittig ELECTRONIC Entwickler nicht nur bei der Auswahl einer geeigneten Serie.

Wir können gemeinsam mit Ihnen unter anderem prüfen:

• erforderliche Kapazität,
• zulässigen Rippelstrom,
• Spannungsreserve,
• thermische Belastung,
• erforderliche Lebensdauer,
• geeignete Baugröße,
• mögliche Reduzierung der Kondensatoranzahl sowie
• Alternativen zu bestehenden Elektrolytkondensatoren.

Auch eine Lebensdauerbetrachtung unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen Ihrer Anwendung ist möglich.

Kurz zusammengefasst

Nippon Chemi-Con KVC und LVB sind neue vibrationsbeständige Snap-In-Aluminium-Elektrolytkondensatoren für 450 bis 500 VDC. Sie bieten bis zu 790 µF, hohe Rippelstrombelastbarkeit, AEC-Q200-Konformität und eine Lebensdauer von 3.000 Stunden (KVC) beziehungsweise 5.000 Stunden (LVB) bei 105 °C. Damit sind sie insbesondere für On-Board-Charger und andere anspruchsvolle Automotive- und Power-Electronics-Anwendungen interessant.

Sie entwickeln einen OBC, einen Hochvolt-Zwischenkreis oder eine andere leistungsstarke Stromversorgung? Sprechen Sie uns an. wittig ELECTRONIC unterstützt Sie bei Auswahl, Dimensionierung und Lebensdauerbetrachtung der passenden Nippon-Chemi-Con-Kondensatoren.

FAQ – KVC und LVB von Nippon Chemi-Con

Was sind die KVC- und LVB-Serien von Nippon Chemi-Con?

KVC und LVB sind vibrationsbeständige Snap-In-Aluminium-Elektrolytkondensatoren für Hochvolt- und Automotive-Anwendungen. Sie sind für Nennspannungen von 450 bis 500 VDC erhältlich und insbesondere für Anwendungen wie On-Board-Charger und leistungsstarke Stromversorgungen konzipiert.

Für welche Anwendungen eignen sich KVC und LVB?

Typische Anwendungen sind On-Board-Charger (OBC) in Elektro- und Hybridfahrzeugen, Automotive-Leistungselektronik, AC/DC-Stromversorgungen, Hochvolt-Zwischenkreise und andere Stromversorgungen mit hohen Anforderungen an Kapazität, Rippelstrom und Vibrationsbeständigkeit.

Sind KVC und LVB AEC-Q200-konform?

Ja. Nippon Chemi-Con gibt für KVC und LVB AEC-Q200-Konformität hinsichtlich der spezifizierten Vibrationsbeständigkeit bei fixiertem Kondensatorgehäuse an.

Welche Spannungen sind verfügbar?

Die Serien decken einen Nennspannungsbereich von 450 bis 500 VDC ab. Standardmäßig stehen Ausführungen mit 450 VDC, 475 VDC und 500 VDC zur Verfügung.

Welche Kapazitäten sind erhältlich?

Je nach Spannung und Gehäusegröße reicht das Portfolio von 150 bis 790 µF.

Wie hoch ist der zulässige Rippelstrom?

Der konkrete Wert hängt von Spannung, Kapazität und Gehäusegröße ab. Bei einer 450-V-Ausführung mit Ø35 × 50 mm erreichen KVC und LVB beispielsweise 2,83 Arms bei 105 °C und 120 Hz.

Was ist der Unterschied zwischen KVC und LVB?

Der wichtigste Unterschied ist die spezifizierte Lebensdauer. KVC ist für 3.000 Stunden bei 105 °C, LVB für 5.000 Stunden bei 105 °C ausgelegt.

Welche Serien ersetzen beziehungsweise ergänzen KVC und LVB?

KVC stellt eine leistungsfähigere Weiterentwicklung im Umfeld der bisherigen KVB-Serie dar, während LVB gegenüber der LVA-Serie eine höhere Kapazität und Rippelstrombelastbarkeit bietet. Bei einem konkreten Austausch sollte jedoch immer die jeweilige Artikelnummer und Anwendung geprüft werden.

Können KVC oder LVB die Anzahl parallelgeschalteter Kondensatoren reduzieren?

Das ist je nach Anwendung möglich. Durch die höhere Kapazität und Rippelstrombelastbarkeit kann in bestimmten Designs eine geringere Anzahl parallelgeschalteter Kondensatoren ausreichen. Eine pauschale 1:1-Aussage ist jedoch nicht möglich; entscheidend sind Kapazitätsbedarf, Rippelstrom, Temperatur, Spannung und Lebensdaueranforderung.

Sind die Kondensatoren für On-Board-Charger geeignet?

Ja. Nippon Chemi-Con hat KVC und LVB ausdrücklich mit Blick auf On-Board-Charger (OBC) und andere Automotive-Stromversorgungen mit hoher Vibrationsbelastung entwickelt.

Kann wittig ELECTRONIC bei der Auswahl und Lebensdauerberechnung unterstützen?

Ja. wittig ELECTRONIC unterstützt bei der Auswahl geeigneter Nippon-Chemi-Con-Kondensatoren anhand der elektrischen, thermischen und mechanischen Anforderungen der Anwendung. Dazu kann auch eine Betrachtung der zu erwartenden Kondensatorlebensdauer unter den konkreten Betriebsbedingungen gehören.