【选型】串联谐振DC/DC变换器中推荐黑金刚薄膜电容/多层陶瓷电容，满足车载高抗振性的要求
新能源汽车的快速发展，带动充电设备行业的快速发展。串联谐振DC/DC变换器由于结构简单、体积小、功率密度高，可实现全功率范围内的MOSFET的零电压开关和零电流开关，常被作为车载小功率直流充电设备（如3.3KW以及7KW）。拓扑结构原理如图1所示。
图1. 串联谐振DC/DC变换器原理图
如上图所示，交流市电通过整流滤波后，提供给变换器电源供应。经过电容滤波，DC/DC变换，LC滤波后，提供稳定的的充电电压给车载电池。在串联谐振DC/DC变换器的输入端、输出端，通常采用“大容量电解电容+低ESR电容”的方案设计。电解电容提供给变换器电压支持，低ESR电容用于进一步平滑的电压波形，降低充电设备和电池的功耗、干扰，增强系统的效率和稳定性。对于输入侧，由于直接连接全桥整流电路的输出端，电流脉动大，常规电容发热严重，挑选电容时应该选择纹波电流大的电容。针对此处的应用，笔者推荐Nippon Chemi-Con公司的TACE和HACE，两款薄膜电容器耐压高，能承受较高的纹波电流，满足此处的要求。
对于输出侧的滤波电容，由于MOSFET的高频开关动作，给线路引入高频的EMI干扰，需要将高频干扰旁路掉，保证后级电路的工作稳定。针对此处的应用，笔者推荐Nippon Chemi-Con公司的NTJ系列多层陶瓷电容器，该系列电容器体积小、比容量大、可靠性高，具有超低ESR，适合此处的应用。同时几款电容器都采样更加牢固的结构设计，满足车载高抗振性的要求。
l TACE和HACE系列薄膜电容
两款电容器工作温度范围-40~105℃，在150％额定电压下可以承受60秒而不发生性能退化，有利于应对开机浪涌的冲击，增强系统的可靠性。
TACE系列最大纹波电流在5.9Arms~15.6Arms之间，适合高功率环境下的滤波应用，直流额定电压值有250Vdc、400Vdc、630Vdc、1000Vdc几个等级，电容容值有0.47uF~22uF，容差±5%。
HACE系列最大纹波电流在8.8Arms~13.5Arms之间，直流额定电压值有630Vdc、1250Vdc、1600Vdc、2000Vdc几个等级，电容容值有0.18uF~1.5uF，容差±5%。
两款电容器都采样4端子结构，增强其抗震性，适合车载应用环境。产品外观如图2所示：
图2. TACE薄膜电容(左)和HACE薄膜电容(右)
l NTJ多层陶瓷电容器
该系列电容器体积小，容量大，容许纹波电流高，额定纹波电流范围2~4Arms，具有出色的干扰吸收性能，非常适合用于开关电源、DC-DC转换器输出电压平滑用。其额定直流电压分为25Vdc、35Vdc、50Vdc、100Vdc、250Vdc几个类别，额定静电容量范围1.0~100uF，温度范围-55~＋125℃，温度特性X7R，具有高可靠的优点。
该系列产品采用金属支架加固，不但抗振性突出而且散热性能更优良，产品外观如图3所示。
图3. NTJ系列多层陶瓷电容器
综上所述，TACE、HACE和NTJ系列电容器，不但纹波电流值大，性能突出，而且结构稳固，适合车载DC/DC转换器平滑滤波的应用。
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黑金刚MLCC多层陶瓷电容选型表
提供黑金刚(Nippon chemi-con)多层片式陶瓷电容(MLCC)产品选型。安装方式分为贴片型(SMD)，引线型(Radial Lead)，金属盖型(Metal Cap)，常规品范围在-55℃~150℃(X7R-X8L)，额定电压范围从25V～500V，容量范围从0.01uF~470uF
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产品型号
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品类
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系列
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直径(mm)
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长度(mm)
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高度(mm)
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引脚类型
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电压(V)
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容值(uF)
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电容容差
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最小工作温度(℃)
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最大工作温度(℃)
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KTS250B105K31N0T00
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贴片型MLCC
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NTS Series
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3.2mm
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1.6mm
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1.8mm
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Chip
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25V
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1uF
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±10%(K)
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-55℃
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125℃
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选型表 - Nippon Chemi-Con 立即选型
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品牌：Nippon Chemi-Con
品类：METAL CAP TYPE MULTILAYER CERAMIC CAPACITORS
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可加工PCB层数：4~32层，加工板材：多层板/HDI板/FR4板/高频板/高速板/高温板/铜基板/铝基板/陶瓷基板/软硬结合板，成品尺寸：3~1100mm，板厚：0.15-80mm，最小孔径：0.1mm，铜厚：最高14oz。
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可加工PCB板层数：1~30层，板材类型：单双面板/多层板/HDI盲埋孔板/高频高速板/微波射频天线板/高精度阻抗板/厚铜板/微波FR4/耐腐蚀光模块PCB等，成品尺寸：5*5cm~58*70cm； 板厚0.2~6mm。
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