Vishay電容器部門區(qū)域市場(chǎng)經(jīng)理黃勇先生在功率器件與模塊電源技術(shù)研討會(huì)上做了題目為《軍用高可靠性鉭電容和MLCC電容》的演講,在互動(dòng)環(huán)節(jié)中,工程師觀眾踴躍提問(wèn),下面是部分精彩問(wèn)答的摘錄:
功率器件與模塊電源研討會(huì)演講資料與文字速記開放下載
研討會(huì)簡(jiǎn)介:Vishay講解了高可靠性鉭電容的應(yīng)用;泰科電子介紹了電源連接器的創(chuàng)新;模塊電源供應(yīng)商RECOM帶來(lái)了高效、無(wú)需外接濾波元件、高溫?zé)o需降額使用的PowerlinePLUS;飛兆半導(dǎo)體介紹了可以優(yōu)化系統(tǒng)工程師設(shè)計(jì)、提高系統(tǒng)性能、可靠性和可生產(chǎn)性,節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間的功率模塊。
提問(wèn)1:鉭電容一個(gè)是電解有正負(fù)兩極的電容,對(duì)反向電壓要求非常高,一點(diǎn)點(diǎn)反向電流就可以把鉭電容燒壞,在這方面有沒(méi)有做更好的研究?
專家答復(fù):固鉭一定要注意反方向電流應(yīng)用,這個(gè)沒(méi)辦法解決。液鉭可以做3V的反向。另外一個(gè)要選有保險(xiǎn)絲的鉭電。
我再給大家講一些應(yīng)用方面注意的??赡芨銊偛胖v的反向電壓,在選型的時(shí)候也有類似的參考。固鉭這個(gè)產(chǎn)品跟別的電容稍微有點(diǎn)不一樣,就是它有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓值和工作電壓值之間的比例,我經(jīng)常拜訪客戶,很多設(shè)計(jì)工程師在這方面不是很清楚,他可能選一個(gè)6.3V的固鉭的話,使用的電壓可能就靠近6.3V,或者5V這些,這個(gè)關(guān)系不是很清楚,鉭電的話,這是一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不是Vishay特有的,你選6.3V的標(biāo)準(zhǔn)電壓值,實(shí)際使用只有3.3V,所以一定要注意這個(gè)關(guān)系。選6.3V不能是用在6.3V下面,只能使用在3.3V。如果固鉭的話,不像鋁電容,超過(guò)電壓還是可以繼續(xù)使用,但是使用的話要有一個(gè)降壓使用,85度作為1V來(lái)使用,200度下面使用就只有0.4,這在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要非常非常注意。這些我只是在這邊簡(jiǎn)單提一下。不知道是不是對(duì)各位有幫助。像固鉭有壓降,液鉭就沒(méi)有,你選用100V就可以用在100V,你不可能滿負(fù)荷使用,還是留有一定的余量,液鉭沒(méi)有工作電壓和標(biāo)準(zhǔn)電壓值之間的區(qū)別。還有的話,我給大家看一張表,這個(gè)是剖面圖,剛才講到封裝方式,我可能沒(méi)有對(duì)照表,大家看起來(lái)可能不是非常形象,這個(gè)就是鉭芯,這個(gè)是鉭芯外面直接包上環(huán)氧,我環(huán)氧封裝的話,占有有效體積是非常非常少,所以在有效的尺寸里面,我們可以把鉭芯做得盡量的大,同樣這是A尺寸的話,跟這個(gè)尺寸比是大很多,一般來(lái)講,一顆紅的產(chǎn)品,可以替代兩到三顆甚至四顆黑的產(chǎn)品。像我們競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是黃顏色,黃顏色只是外面塑料顏色的差別,如果相同尺寸里,你選的容值是一樣,等效電阻值可以非常非常多,可以低過(guò)好多倍,所以紅顏色產(chǎn)品的話,尤其你需要大容值或者超低ESR的話,這個(gè)就是非常具有特色的產(chǎn)品。
提問(wèn)2:在鉭電容選型過(guò)程中,某一個(gè)特定重要的參數(shù)要滿足的情況下,其他的參數(shù)怎么樣平衡?
專家答復(fù):比如說(shuō)電源要選型的話,可能大家會(huì)考慮到紋波電流、ESR值,比如說(shuō)要選用紋波電流比較大的產(chǎn)品,一定要選用ESR值比較低的產(chǎn)品,這個(gè)是成反比,ESR跟尺寸是有關(guān)系,你的尺寸相對(duì)比較大的話,也就意味這我這個(gè)鉭芯可以做得更大,鉭芯可以做得更大就意味著等效串聯(lián)電阻可以做得更低,紋波電流可以做得更大。尺寸、電芯參數(shù)要結(jié)合起來(lái),不可能要求我的產(chǎn)品做得非常小,可是我的ESR值做得非常低,這都是傳統(tǒng)的鉭電,負(fù)極材料都是氧化鎂。改用負(fù)極材料以后的產(chǎn)品,跟傳統(tǒng)產(chǎn)品還是有區(qū)別,完全不能用在軍品產(chǎn)品上面,或者高可靠性產(chǎn)品上面。它的漏電流非常大,所以看你選型的時(shí)候,你對(duì)哪一種參數(shù)要求比較高,如果ESR值很低的,可以選它。如果漏電流很低的可以選用傳統(tǒng)鉭電,傳統(tǒng)鉭電我也可以做到非常低的ESR。
提問(wèn)3:我有一個(gè)疑問(wèn)想請(qǐng)教一下,MLCC跟傳統(tǒng)的鉭電容相比,陶瓷的ESR更低,您認(rèn)為在哪些領(lǐng)域這兩個(gè)產(chǎn)品在替換方面存在一定問(wèn)題,或者將來(lái)鉭電容這個(gè)市場(chǎng)會(huì)不會(huì)被陶瓷電容給吸收一部分?
專家答復(fù):是這樣,現(xiàn)在陶瓷技術(shù)的發(fā)展確實(shí)是比較快,像現(xiàn)在6.3V陶瓷技術(shù)都可以做到100UF甚至220UF都有,工程上完全做得到。這兩種產(chǎn)品性能參數(shù)上還是有差別,我先從外形尺寸上講,陶瓷電容尺寸比較大,而且高容產(chǎn)品的話,容值大層數(shù)就足夠得多,這就意味這你所使用這個(gè)環(huán)境要有適當(dāng)?shù)目紤],剛才我講到,如果有用在室外溫差可能有冷熱沖擊的話,你就要注意,另外它的尺寸沒(méi)有辦法做得很小,像鉭電100UF可以做到0.8,在手機(jī)上要用100UF的話,一定不可能選用陶瓷電容器,單價(jià)、性能在等效串聯(lián)上面做得比較低,可能客戶覺(jué)得這個(gè)是不需要,浪費(fèi)。鉭電完全可以做得到,另外陶瓷電容器的技術(shù),現(xiàn)在是發(fā)展很快,但是要做高容的還是有困難,比如330UF這一類的,完全做不到。鉭電容單顆可以做到2200UF,如果你選用10UF的話,你完全可以選用陶瓷電容器,當(dāng)你選擇330的話,你一定選用鉭電,不是陶瓷電容器。鉭電技術(shù)也在發(fā)展,一個(gè)是往高容發(fā)展,一個(gè)是往小尺寸發(fā)展。高振動(dòng)上面,鉭電就非常可靠,另外耐高溫環(huán)境下,鉭電也相對(duì)比較可靠。
提問(wèn)4:鉭電容我們以前用得還是比較多,都是在常溫下,現(xiàn)在像我們天然氣井、油井,我要下去測(cè)它的溫度、壓力,它現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到很深了,幾千米、五六千米,如果在南海,那就要到1萬(wàn)米左右,溫度比較高了,剛才聽了你最高工作溫度可以達(dá)到200度,目前你這個(gè)達(dá)到200度,是不是設(shè)計(jì)的時(shí)候就是在200度,或者更高?
專家答復(fù):是的,現(xiàn)在做石油勘探,在國(guó)內(nèi)的話,在西安有很多客戶,我們?cè)谀沁呉呀?jīng)成功推廣,像剛才講的135E這個(gè)產(chǎn)品,專門為石油勘探開發(fā)的,因?yàn)槭驮酱蛟缴?,越?lái)越貴,很多客戶提出耐高溫的,135E這個(gè)系列專門針對(duì)200度的溫度的產(chǎn)品。
135E這個(gè)產(chǎn)品是成熟的產(chǎn)品,是很早就有,軍方上面也需要耐高溫的,最早這個(gè)產(chǎn)品用在液鉭上面,以前石油勘探在國(guó)外,Vishay是一家美國(guó)公司,所以跟國(guó)外大的石油勘探廠商配合時(shí)間已經(jīng)很長(zhǎng)了,這是非常成熟的商用系列,完全可以滿足200度的溫度。
提問(wèn)5:我想問(wèn)一個(gè)問(wèn)題,對(duì)于HE3這個(gè)電容器,資料上面寫的是這85度,如果使用環(huán)境超過(guò)了85度,能不能使用?
專家答復(fù):其實(shí)這個(gè)有很多客戶問(wèn)過(guò),我們也在做相應(yīng)的測(cè)試,滿足軍標(biāo)的話,必須要有完整的測(cè)試報(bào)告,應(yīng)該是可以用在高溫環(huán)境下使用,只是測(cè)試還沒(méi)有結(jié)束,等我測(cè)試結(jié)束以后,我會(huì)在我的系列上面把這個(gè)溫度范圍提高。
不管哪一個(gè)產(chǎn)品,我們一般都是先研發(fā)一些商用的,一般我們都會(huì)繼續(xù)試,能不能升級(jí)到125度或者150度,這個(gè)我們還在測(cè)試,我們目標(biāo)是要達(dá)到比85度還要高。
像剛才STE系列,是軸向型的,我們也在做升高一個(gè)等級(jí)測(cè)試,也有客戶提出來(lái)用在更高溫度條件下。
提問(wèn)6:你們從美國(guó)拿過(guò)來(lái)的標(biāo)準(zhǔn),能不能和國(guó)軍標(biāo)相互交互一下,我們選型的時(shí)候,這個(gè)東西選出來(lái)肯定滿足國(guó)軍標(biāo)的,那就沒(méi)有問(wèn)題了。
專家答復(fù):我們目前提供的是美軍標(biāo)的。這個(gè)認(rèn)證的話,國(guó)內(nèi)是有專門認(rèn)定的機(jī)構(gòu),像我們認(rèn)定的話,是美國(guó)專門有機(jī)構(gòu)做測(cè)試。我們可以根據(jù)你的要求做測(cè)試,這個(gè)沒(méi)有問(wèn)題,只是說(shuō)如果商業(yè)運(yùn)作上我?guī)湍阕鰷y(cè)試,你提供的產(chǎn)品可能要根據(jù)重要軍標(biāo)。
實(shí)際上美軍標(biāo)和國(guó)軍標(biāo)的測(cè)試,聽我的客戶講,是非常非常接近,甚至美軍標(biāo)更苛刻一點(diǎn)。如果你要我做國(guó)軍標(biāo)的測(cè)試的話,你給我要求,我可以幫你做測(cè)試,這個(gè)沒(méi)有問(wèn)題。
提問(wèn)7:Vishay電容技術(shù)當(dāng)然好,但交貨期長(zhǎng),我問(wèn)一下你們?cè)谶@方面有沒(méi)有改進(jìn)的措施?
專家答復(fù):其實(shí)很多的問(wèn)題是在溝通上面,而不是真正的產(chǎn)品交貨期長(zhǎng)上面,傳統(tǒng)的固鉭從投料到生產(chǎn)完成需要25個(gè)工作日,我在上海已經(jīng)上班9年了,我去拜訪客戶的時(shí)候,Vishay的產(chǎn)品怎么服務(wù)這么長(zhǎng),這個(gè)不是服務(wù)長(zhǎng)的問(wèn)題,是人員太少。現(xiàn)在Vishay在上海,我們上海辦事處有50個(gè)人,像我這樣的經(jīng)常跟我們代理商一起拜訪客戶,很多中間服務(wù)需要雙方之間溝通以后才可以完成,當(dāng)然你第一次下訂單給我,我的時(shí)間沒(méi)有辦法定,后面可以根據(jù)生產(chǎn)預(yù)測(cè)這些,我們代理商,包括Vishay可以跟你做一些溝通上面?zhèn)湄?,這不是問(wèn)題的。電容的話,我覺(jué)得沒(méi)有時(shí)間非常長(zhǎng),相反,我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手交貨期更長(zhǎng)。