探索KEMET A769表面贴装固态聚合物铝电容器的卓越性能

在电子工程师的日常设计工作中，选择合适的电容器至关重要。今天，我们就来深入了解一下KEMET的A769表面贴装固态聚合物铝电容器，看看它有哪些独特之处，能为我们的设计带来怎样的优势。

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一、产品概述

KEMET的A769系列电容器具有长寿命和在宽温度范围内的高稳定性。其采用的高导电性固态聚合物电解质，消除了干涸的风险，并且由于超低ESR特性，在正常运行期间能够承受更高的纹波电流，与A768系列相比，最高可增加35%。该系列已通过AEC - Q200认证，非常适合汽车和工业应用。对于直径为10mm的产品，还提供抗振版本。

二、应用领域

2.1 典型应用

A769系列的典型应用包括长寿命LED驱动器、专业功率放大器、工业电源、DC/DC转换器、电压调节器和去耦电路等。此外，该系列还可用于汽车动力系统。

三、产品优势

3.1 电气性能优势

• 高纹波电流：最高可达$3.6 A_{RMS}$，能满足高功率应用的需求。
• 高温稳定性：可在125°C环境下持续工作2000小时，保证了在高温环境中的可靠性。
• 超低阻抗：有助于提高电路的效率和性能。
• 高抗振性：最高可达30g，适用于振动环境较为恶劣的场景。

3.2 其他优势

• 表面贴装形式：便于自动化生产和电路板布局。
• 环保特性：符合RoHS标准且无卤，满足环保要求。

四、产品参数与规格

4.1 型号系统

A769系列的型号系统包含多个部分，每个部分都有特定的含义。例如，型号“A769MS107M1JLA S 018”中，“A”表示铝电容器，“769”是系列号，“MS”是尺寸代码，“107”表示电容值代码（1000μF），“M”表示电容公差为±20%，“1J”表示额定电压为63VDC，“LA”表示包装形式为卷带包装，“S”表示汽车应用，“018”表示ESR值（18mΩ）。

4.2 订购选项

标准包装选项为卷带包装（代码：LA），如需其他引脚和包装选项，可联系KEMET。

4.3 尺寸规格

不同尺寸代码对应不同的尺寸参数，包括直径（D）、长度（L）、宽度（W）、高度（H）等，并且每个尺寸都有相应的公差范围。例如，尺寸代码“MS”对应的直径为10mm，长度为12.2mm，宽度为10.3mm，高度为10.3mm，公差分别为±0.5mm、±0.5mm、±0.2mm和±0.2mm。

4.4 性能特性

• 电容范围：22 - 1000μF。
• 额定电压：16 - 63VDC。
• 工作温度范围：-55°C至+125°C。
• 电容公差：在120Hz/20℃条件下为±20%。
• 寿命测试：2000小时（具体条件见测试方法和性能部分）。
• 漏电流：与额定电容和额定电压有关，在20°C下施加电压2分钟后测量。

4.5 纹波电流补偿因子

不同频率范围对应不同的纹波电流补偿因子，例如在120Hz ≤ f < 1kHz时，补偿因子为0.05；在1kHz ≤ f < 10kHz时，补偿因子为0.30等。

五、测试方法与性能

5.1 常规测试

包括负载寿命测试、储存寿命测试、湿热测试、浪涌电压测试和耐焊接热测试等。在这些测试中，电容值变化应在初始值的±20%以内，损耗因数不超过规定值的150%，ESR不超过规定值的150%，漏电流不超过规定值。

5.2 抗振版本测试

抗振版本在10 - 2000Hz频率下，以1.5mm位移振幅或30g最大加速度进行三次4小时的振动测试后，电容值变化、损耗因数、ESR和漏电流也需满足相应要求。

六、储存与老化处理

6.1 储存条件

• 可焊性在制造日期后12个月内有效。
• 长时间储存后，电容值、ESR和阻抗变化不大，但漏电流会缓慢增加。
• 应避免在高温、高湿度环境下储存，适宜的储存条件为+5至+35°C，相对湿度小于75%。
• 不要在潮湿环境（如水、盐水喷雾或油喷雾）、有害气体环境（硫化氢、亚硫酸气体、亚硝酸、氯气、铵等）、臭氧、紫外线或辐射环境下储存。

6.2 老化处理

如果电容器储存超过12个月且漏电流增加，建议在125°C下通过1kΩ串联电阻对电容器施加额定直流电压120分钟进行处理。

6.3 贴装时间

电容器从密封袋中取出后，应在4周内完成焊接。未使用的电容器应重新密封在塑料袋中。

七、安装注意事项

7.1 焊接影响

固态聚合物铝电容器在焊接过程中，由于热应力可能导致漏电流变化，焊接或回流焊接后漏电流可能增加，因此在对漏电流敏感的电路中使用时需进行验证。

7.2 温度与布局

• 一般来说，较低的工作温度有助于延长电容器的使用寿命，应确保电解电容器远离发热元件。
• 元件之间应留出足够的空间，以便冷却空气流通，特别是在施加高纹波电流负载时。
• 任何情况下，都不能超过电容器的最高额定温度。

7.3 机械与电气要求

• 不要使电容器外壳变形，也不要使用外壳变形的电容器。
• 确保电容器的连接能够轻松插入电路板，避免过度的机械力，否则可能导致端子损坏并影响电气性能。
• 保证电容器外壳、负极、正极和PCB之间的电气绝缘。
• 如果需要通过额外方式安装电容器，应使用推荐的安装配件。
• 确保电容器在电路板上的极性正确。

八、温度与频率特性

8.1 温度稳定性

固态聚合物铝电容器在极低温范围内具有稳定的特性，这使得设计中所需的电路更少。由于采用固态聚合物电解质，其导电性更高，ESR更低，结合高电容值，一个铝聚合物电容器可以替代多个标准电解电容器，减少了元件数量，最大化了电路板空间。而且，聚合物电容器的ESR在其工作温度范围内几乎恒定，而标准电解电容器的ESR则会随温度明显变化。

8.2 频率稳定性

由于固态聚合物电解质的特性，A769系列电容器的ESR曲线比标准电解电容器更低且更稳定，在不同频率下都能保持较好的性能。

8.3 高纹波电流耐受性

较低的ESR使得固态聚合物铝电容器在正常运行期间能够承受更高的纹波电流，这在高功率应用中尤为重要。

九、产品安全注意事项

9.1 电解质安全

导电聚合物铝固体电解电容器中的聚合物电解质可能具有危险性。在发生气体排放时，应避免接触和吸入，用热水清洗受影响的区域，使用橡胶手套避免皮肤接触。如果眼睛接触到电解质，应大量用水冲洗并寻求医疗建议。

9.2 操作与非操作注意事项

• 操作时：DC电容器是极性器件，必须正确连接才能安全运行。如果连接反接，会导致高漏电流，可能引发短路故障、爆炸和火灾。此外，超过浪涌电压、环境温度过高或施加过大的纹波电流也可能导致上述故障。
• 非操作时：过大的扭矩或焊接热可能影响电容器的性能或损坏密封。如果电容器未放电，可能会导致电击。

9.3 处置注意事项

铝电解电容器属于特殊废物，电解质应作为危险废物处理。建议向当地环境机构咨询处置建议。由于其结构特点，高温焚烧可能导致元件爆炸和有害气体排放，因此在处置时如有疑问，应向当地监管机构咨询。

9.4 其他注意事项

• 安装：使用夹具安装时，要注意不要覆盖电容器罐上的安全通风口。
• 熏蒸：在许多国家，产品运输过程中常使用熏蒸处理来控制虫害。如果铝电解电容器暴露于甲基溴中，可能会发生腐蚀，导致元件开路。
• 介电吸收：铝电解电容器可能会出现介电吸收现象，即充电后完全放电，开路放置时会再次充电。为避免由此产生的问题，建议在连接端子前对电容器进行放电。

十、总结

KEMET的A769表面贴装固态聚合物铝电容器凭借其卓越的性能、广泛的应用领域和严格的安全标准，为电子工程师提供了一个可靠的选择。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择电容器的型号和规格，并严格遵循安装、使用和储存的注意事项，以确保电路的性能和可靠性。大家在使用过程中有没有遇到过类似电容器的一些特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。