Kondensatory mocy do półprzewodników szerokopasmowych TDK B25640 HF

Konwencjonalne półprzewodniki na bazie krzemu są zastępowane przez technologie szerokopasmowe oparte na GaN i SiC.

Producent opracował dielektryk, który może być używany w sposób ciągły także w wysokich temperaturach. Składa się on z dwóch materiałów - jednym ze składników jest półkrystaliczny polipropylen - idealnie nadający się do przetwarzania na folie; drugi to amorficzny cykliczny kopolimer olefinowy (COC), materiał może tolerować wysokie temperatury. Powstały dielektryk (COC-PP) odnajdzie swoje zastosowanie w temperaturach przekraczających 125°C przy znacznie niższych wartościach znamionowych, przy jednoczesnym zachowaniu  właściwości samoleczenia BOPP. Cały proces umożliwia wytwarzanie wyjątkowo cienkich folii o grubości zaledwie 3 µm. 

Podobnie jak wszystkie kondensatory, kondensatory foliowe mają r złożony ESR, czyli połączenie szeregowe składające się z części omowej i pojemnościowej. Powoduje to zależny od częstotliwości opór, który gwałtownie rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości. Wzrost ten jest zasadniczo spowodowany niejednorodnymi impedancjami, efektami naskórkowymi i geometriami uzwojenia, co prowadzi do niepożądanych rezonansów i efektów elektromagnetycznych. Rezultatem jest nagrzewanie kondensatora. Ma to szczególnie negatywny wpływ, gdy wewnętrzna budowa kondensatora składa się z kilku uzwojeń. Różna długość wewnętrznych przewodów oraz inne czynniki prowadzą następnie do wyraźnego zależnego od częstotliwości rozkładu prądu między poszczególnymi uzwojeniami.

TDK z pomocą oprogramowania symulacyjnego CAD i FEA  opracowało kondensatory mocy wysokiej częstotliwości (HF) o zoptymalizowanej konstrukcji wewnętrznej. Dzięki zminimalizowanemu ESR, kondensatory te oferują wysoką wydajność przy niskich stratach, nawet przy wysokich częstotliwościach i temperaturach, w których działają półprzewodniki WBG.

Nowa seria kondensatorów mocy HF B25640 jest specjalnie dostosowana do półprzewodników SiC. Przy napięciu znamionowym od 700 do 2200 V DC i wartościach pojemności od 370 do 2300 µF kondensatory nadają się do nowej generacji przetwornic do napędów trakcyjnych, napędów przemysłowych i energii odnawialnej. Dzięki dielektrykowi COC-PP kondensatory można również eksploatować bez obniżania napięcia w temperaturach do 125 ° C. Wielką zaletą nowych kondensatorów jest ich wyjątkowo niska wartość ESL wynosząca zaledwie 10 nH. Oznacza to, że nawet przy wysokich, szybko przełączanych prądach ich przekroczenie napięcia pozostaje bardzo niskie, tak że w większości przypadków sprawiają, że kondensatory tłumiące są zbędne.