MLCC在电动汽车领域的应用分析

多层陶瓷电容器（MLCC）被广泛视为一种成熟的组件，正在设计和结构上进行快速改造，以有效地服务于汽车和消费领域的新兴应用。它们在更小的尺寸下具有更高的电容值，在为下一代汽车应用以及智能手机和可穿戴设备等便携式设备提供服务的去耦和平滑电路中似乎更加方便。

以TDK的CN系列MLCC为例，该系列具有软端接电流以通过层外的新结构，从而降低了电阻。新设计的特点是树脂层仅覆盖电路板安装侧，与传统的软端接MLCC不同，整个端子电极覆盖有树脂层。

在MLCC中，标准端子电极具有两层电镀结构，基底电极为Cu和Ni-Sn。另一方面，软端接在具有基电极Cu和Ni-Sn的两个电镀层之间涂有导电树脂（图1）。

图1软端接使MLCC具有很强的抗板弯曲、弯曲和热冲击能力。资料来源：TDK

但是，具有软端接的MLCC可防止电源和电池线短路，而软端接的端子电极电阻略高。反过来，有必要保持低电阻以减少损耗。

MLCC应用

TDK的新型CN系列MLCC在22尺寸中具有高达3216μF（相当于3.2 ×1.6 × 1.6 mm）和47 μF（3225尺寸）相当于3.2 ×2.5 × 2.5 mm，具有低电阻软端接。TDK的目标是对这些MLCC进行平滑和去耦，以实现汽车电子控制单元（ECU）和工业机器人的电源线的平滑和去耦。

图2MLCC作为临时充电和放电的大坝，调节电路中的电流并防止组件之间的EMI。资料来源：TDK

MLCC是具有各种静电容量的SMD型电容器，由于其频率特性、可靠性和耐压性而需求量很大。它们还可以将多个组件打包到单个封装中，无需额外的组件。例如，MLCC可以消除对频率判别电路以及旁路和去耦应用的需求。同样，它们也可用于滤波和瞬态电压抑制功能。

MLCC在5G、人工智能（AI）、物联网（IoT）和云计算硬件中得到了广泛采用。但是，尽管MLCC以其强大的电容数据和紧凑的尺寸服务于广泛的细分市场，但有两个市场脱颖而出。

汽车级MLCC

MLCC因其机械强度、高电压工作能力和对快速温度变化的高抵抗力而以其可靠性而闻名。这使得它们成为各种ECU中用于平滑和去耦电源线的主要产品。

上述特性适用于电动汽车 （EV）、高级驾驶辅助系统 （ADAS） 和自动驾驶汽车。因此，MLCC通常用于高压耦合电容器、逆变器电路、照明镇流器和开关模式电源系统。

图3能够支持更高电压的MLCC现在已广泛应用于车载充电器（OBC）、逆变器和DC/DC转换器、电池管理系统（BMS）和无线电力传输（WPT）实施中。资料来源：TDK

根据一些行业估计，一辆电动汽车可能需要大约 10，000 辆 MLCC。此外，随着EV动力总成向更高电压转移，需要更长的爬电距离，而MLCC将产生真正的影响，因为它们将紧凑性和扩展爬电距离相结合。一些MLCC现在支持305 VAC/1，500 VDC额定电压，并具有10mm爬电距离。

MLCC在PCB上占用的空间非常小，再加上电容的显著增加，使其非常适合智能手机和可穿戴设备等优先考虑小型化的设计。它们广泛集成到智能手机、便携式设备、可穿戴设备、家用电器、服务器和物联网硬件的去耦和平滑电路中。

以京瓷的KGM03系列为例，尺寸仅为0.6 mm x 0.3 mm，广泛用于智能手机和可穿戴设备的MLCC。

编辑：黄飞