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TDK TDK Electronics

CeraLink® コンデンサ

TDK CeraLink capacitors

高速スイッチングインバータのための革命

概要

TDK CeraLinkコンデンサは、その材料が電圧の増加とともに静電容量の増加を示す、最近特許を取得した反強誘電性のコンデンサ技術を特色としています。

このユニークな能力のお蔭で、CeraLinkコンデンサは、スナバの応用にとって理想的なソリューションです。

電圧に対する静電容量

電圧に対する静電容量

最近特許を取得した反強誘電性のコンデンサ技術に基づき、TDK CeraLinkコンデンサの静電容量は電圧の増加とともに増加します。

非常に低い ESL(等価直列インダクタンス)と ESR(等価直列抵抗)の特性のお蔭で、CeraLinkコンデンサは、より高いスイッチング周波数と低コストでより頑丈な半導体(例えば、高速 IGBT対MOSFET)の利用をサポートします。最新のIGBTは、製造の複雑さが著しく低いことによる素晴らしい対費用効果や、超接合MOSFETよりもしばしば小さいチップ面積、また高いスイッチング周波数を提供します。このタイプのソリューションのコストは、MOSFETソリューションに比べ、一般的に約3分の1低いです。さらに、コンデンサ値、配電盤スペース、マグネティクス、ヒートシンクなども著しく縮小することができるので、ソリューションの総費用 (TCS) は40パーセント以上減少させることができます。

システム統合のためにのみ使用される場合、CeraLinkコンデンサは、システムアプローチにより引き起こされるピーク過電圧によって半導体が損傷されるリスクを減少させます。スナバ機能が半導体を安全な運転範囲に保ちます。

新しい特許取得システムソリューション

新しく設計されたセラミック材料と銅の内部電極との組み合わせを特色とするCeraLink積層デザインは、経済性と性能の両方の点からはっきりした利点を提供します。

利点
  • ESR(等価直列抵抗)が温度ともに徹底的に減少
  • 極めて低いESL(等価直列インダクタンス)
  • 銅の内部電極材料の特性は、高周波スイッチングに対して損失が少なく有利であり、高い最大電流により高速のスルーレートが可能
  • 1 MHzまでの、またそれ以上のスイッチング周波数に適している
  • 最高+150 °Cまでの広い使用温度範囲(SiC/ GaNに対しても適している)
  • 高周波において低コスト
  • 高速スイッチング半導体をサポート
  • システムレベルでのパワー電子部品のさらなる小型化をサポート
  • 材料の選択による超低リーク電流
  • 周波数の増加とともに、誘電損失が減少
  • ハンダ用や、最新の高速圧入技術用の端子
  • 直流バイアスにより最大使用電圧まで増加する静電容量
  • 産業用と自動車用の典型的な電力モジュールに対するオプションがある、コンパクトなハウジング
  • 電力モジュール (IGBT/ MOSFET/ SiC) の中に統合するための特殊タイプ
特徴
  • 高い静電容量密度
  • 非常に低いESR(等価直列抵抗)と低い ESL(等価直列インダクタンス)
  • 高い電流密度、有効なリプル電圧減少能力
  • 電圧上昇とともに増加する有効な静電容量
  • 高い温度の規定外変動に対する能力
  • 高周波数における低い損失
  • 高速スイッチング半導体をサポート
  • システムレベルでのパワー電子部品のさらなる小型化をサポート
仕様
  • 絶縁抵抗:>1 GΩと非常に高く、その結果、特に高温時に非常に低いリーク電流
  • ESL(等価直列インダクタンス)<3.5 nHと非常に低い
  • 使用温度は -40 °C ~ +125 °C(短期間は最高+150 °Cまで)であり、 SiCとGaNにも適している

ポートフォリオ

TDK CeraLinkコンデンサは、SiCとGaN半導体に基づくスナバと高速スイッチングコンバータの直流リンクのための非常にコンパクトなソリューションです。これらの新しいコンデンサは、 PLZTセラミック材料(鉛、ランタン、ジルコン酸、チタン酸)に基づきます。従来のセラミックコンデンサと対照的に、CeraLinkコンデンサは印加電圧時に最大静電容量を有し、これはリプル電圧が占める割合と比例して、増加さえします。

3つのデザインが入手可能


  • CeraLinkコンデンサ静電容量が 0.25 µF から最大1 µF まで、定格電圧が 500 V DC ~ 900 V DC のLPロープロファイルシリーズ

CeraLink LP(ロープロファイル)

CeraLink LP(ロープロファイル)

  • CeraLink コンデンサ静電容量が5 µF から最大 20 µF まで、定格電圧が 500 V DC ~900 V DCのSP(半田ピン)シリーズ

CeraLink SP(ハンダピン)

CeraLink SP(ハンダピン)

  • CeraLinkTM コンデンサ静電容量が0.25 µF から最大 10 µF まで、定格電圧が 500 V DC ~ 900 V DCのFA(フレックス アセンブリ)シリーズ

CeraLink FA (フレックス アセンブリ)

CeraLink FA (フレックス アセンブリ)

Ceralink は最小2nHまでの非常に低いESL を提供します。

コンデンサは-40 °C ~+ 150°C の動作温度用に設計されています。

アプリケーション

  • 最大1200V/1300Vまでの高電圧半導体技術や、産業用電力変換機およびインバータ用にも設計されています。
  • 電力コンバータとインバータのための直流リンク / スナバコンデンサ
特徴
  • 高いリプル電流能力
  • 低い等価直列インダクタンス (ESL)
  • 低い等価直列抵抗 (ESR)
  • 低い電力損失
  • 低い誘電吸収
  • 最大、数 MHzまでの高周波数に対して最適化
  • 直流バイアスにより最大使用電圧まで増加する静電容量
  • 高い静電容量密度
  • 高温度における誘電損失を最小化
  • 高い信頼性
構造
  • RoHS指令適合の PLZTセラミック(鉛、ランタン、ジルコン酸、チタン酸)
  • 銅製の内部電極
  • 銀製の外部電極
  • 銀がコーティングされた銅製のリードフレーム
  • エポキシ樹脂の接着剤


グラフ

高温における傑出した ESR(等価直列抵抗)性能

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定格電圧における等価直列抵抗

低いリーク電流(絶縁)経年劣化

電力電子部品に対する重要なパラメータは、自己放電時間定数とその温度の依存性です。高温でも高い値が熱暴走のような高温故障モードのリスクを最小化します。その構造により、CeraLinkコンデンサの中で使用されているセラミック材料は既存のセラミックシステムのそれよりも優れており、そのため傑出した経年特性を期待することができます。

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冷却する場合と冷却しない場合の両方で、高い定格電流

この測定は+85 °Cの周囲温度により行われました。銅電極の高い熱伝導率により、CeraLinkコンデンサは非常に効果的に冷却することができます。許容電流はデバイス温度によって制限されるだけです。強制冷却をしないでも(エアーフローなし、ヒートシンクなし)、数 A/µFを適用することが可能です。

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アプリケーション

CeraLinkコンデンサの対象アプリケーション

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原理回路図

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