陶瓷电容器在电力电子应用中的性能优化研究

笔者深入研究了陶瓷电容器在电力电子应用中的性能优化方法,以提高其在现代电子设备中的关键性能。从材料选择与优化、结构设计优化、温度稳定性改进、降低漏电流以及寿命和可靠性改进等多个方面探讨了相关方法。通过精心选择陶瓷材料、改进结构设计、控制漏电流和优化温度稳定性,可以显著提高陶瓷电容器的性能和可靠性,从而满足不断变化的电子设备需求,推动电力电子技术的不断进步。

大容量多层陶瓷电容器的充测特性与测试方法研究

智能驾驶时代的到来使得新能源汽车得到了巨大发展,大容量、高耐压、多层陶瓷电容的市场需求与日俱增。这类电容属于Ⅱ类陶瓷电容,具有介电常数大、充放电时间长的特点,测试分选这类电容需提出更高要求。为满足这类电容的测试分选需求,为相关行业研发人员解惑,分析了电容的介电特性、吸收电特性、充放电特性、双峰现象以及在线测试等。通过相关产品测试得出:在额定电压电流条件下,改变充电时间、充电次数、空位间隔等相关参数,可延长充电时间和充电后空置时间,减小漏电流。

基于陶瓷电容绝缘子的能量采集方法

提出了一种利用电容分压器原理将陶瓷电容器封装在绝缘体内部并进行在线能量提取的方法。通过现场测试,得分为4 nF/80 nF的陶瓷电容绝缘体可以获得2W的最大输出功率,验证了该方法的可行性。通过搭建10kV电路仿真平台,发现当隔离变压器二次侧串联电感或两台隔离变压器串联时,输出功率比单台隔离变压器大,隔离变压器串联电感二次侧输出功率较高。

MgO掺杂对NBT-SBT陶瓷电容材料介电及储能性能影响

为提升钛酸铋钠(NBT)基无铅陶瓷电容材料的储能性能,以A位掺杂方式向0.65[Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)中引入MgO,并采用固相烧结法制备了不同摩尔含量(x=0.01~0.06)的0.65[(Na1-x,Mgx)0.5Bi_(0.5)TiO_(3)]-0.35Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(NBT-SBT)陶瓷样品。通过SEM观察和XRD表征,发现随着Mg^(2+)含量的增加,NBT-SBT陶瓷的晶粒尺寸呈先减小后增大的变化,在Mg^(2+)掺入量(x)为0.025时,陶瓷晶粒尺寸最小。介电温谱和电滞回线测试表明该陶瓷为典型的铁电弛豫体,具有较高的介电常数(εr)和电极化强度(Pmax)。在100 k V/cm电场下,(Na0.94,Mg0.06)BT-SBT的可释放能量密度Wrec高达1.65 J/cm^(3),储能效率η为75%,综合性能优于同类NBT基陶瓷样品。结果表明,MgO掺杂的(Na1-x,Mgx)BT-SBT陶瓷具有优异的储能密度和效率,可为电子电力设备等领域的高功率储能电容器件的研究提供参考。

008004型多层片式陶瓷电容器制作工艺研究

该文以国产的X7R特性瓷粉、镍内电极浆料及铜外电极浆料为原材料制备了008004尺寸多层片式陶瓷电容器(MLCC)。对高精密微小图形印刷技术、微小尺寸切割技术、圆控技术及其端电极形成技术等关键制备工艺进行了研究。并通过试验发现,采用30°编角的网版进行印刷,电极图案饱满,边缘平直。将弧形单刃刀和热敏性树脂片作为切割垫材,切后008004尺寸胚片直角性和分散性均较好。采用适合的电极宽度/胚片宽度比例,配合立式行星球磨,圆控后008004产品引出效果良好。采用不锈钢板和热剥离胶带进行单面端铜,配合使用适宜的铜浆,芯片外观平整性好。用离心镀机电镀镍、纯锡,最后制得的00800410V X5R 101M成品电性能良好,可靠性高。

片式多层陶瓷电容器的击穿特性研究

对引起片式多层陶瓷电容器(MLCC)击穿失效的主要因素进行了研究。根据MLCC的实际结构特点和材料特性建立模型,利用有限元模拟方法分析了典型缺陷对MLCC样品内部电场强度分布的影响,进一步地总结、分析了MLCC样品的击穿特性,具有一定的参考价值。

反铁电多层陶瓷电容器加速寿命试验与建模技术

本文研究了反铁电多层陶瓷电容器的温度、电压、电流多应力因子加速寿命试验方法与可靠性寿命建模技术,选取宏科电子公司的GCT41P-7680-X7Q-4000V-623M型号脉冲功率多层瓷介电容器样品,开展高温、高电压、大电流循环充放电寿命试验,获得了40个试样的加速寿命试验数据,基于试验数据分析结果,建立了反铁电多层陶瓷电容器PV+寿命预测模型以及相应的模型模型参数值。试验失效样品DPA分析发现,反铁电多层陶瓷电容器充放电循环工作失效模式为内电极界面分层失效,并就其失效机理进行了初步探讨分析。

制备工艺对多层陶瓷电容器容量的影响研究

多层陶瓷电容器在制备过程中,任何一个质量管控点的变化都会造成容量的变化。因此,在实际生产过程中,研究各工序制备过程对多层陶瓷电容器容量的影响因素,改善其容量命中率,提高产品合格率,具有重要的意义。

高压陶瓷电容在10 kV配电网中的应用研究

电子式电压传感器在10 kV配电网中得到了越来越多的应用,其中高压KEmEt陶瓷电容是其关键部件,自身的性能会直接影响到产品的稳定性。文章首先解析高压开关柜目前存在的问题、传统10 kV高压配电柜,之后基于KEmEt陶瓷电容材料和工艺方面分析了影响性能失效的原因,提出了改进的方法,经改进后的产品性能测试表明,电容性能优于传统电容,具有技术推广价值。

片式多层陶瓷电容(MLCC)用粘结剂及其发展趋势

研究分析了片式多层陶瓷电容(MLCC)产业的发展现状和对PVB粘结剂的功能需求,以及国内外MLCC用PVB粘合剂的技术现状,并上溯到对合成PVB的合成原料聚乙烯醇(PVA)树脂的技术要求,提出MLCC用PVB粘结剂需要的PVA具有品种多,批量小的特点,建议上下游联合促进MLCC用PVB粘结剂的国产化开发。

多层陶瓷电容器的技术现状及未来发展趋势

多层陶瓷电容器是电子信息产业的基本构成元器件之一,它的基本功能强与弱都会直接关系着各种电子产品的有序发展。在未来5G市场发展过程中将非常需要高频低耗、中压高容、体积小型化的产品。但是机遇是和挑战并存的,所以国内高级多层陶瓷电容器技术开发与应用都会受到原材料、制作技术与设备水平的制约,最终影响产品发展速度。

多层陶瓷电容器的发展及其动向

小型、低压、大容量化，片式高压系列化和低成本化是当前多层陶瓷电容器的主要技术发展趋势；移动通信设备和开关电源等产品是其应用的热门。瓷膜材料的面世，符合多层陶瓷电容器的低成本、小型和大容量化的发展潮流，将会取得推广与应用。

片式多层陶瓷电容失效模式研究

介绍了片式陶瓷电容的基本结构和材料特性及其常见的短路、开路和参数漂移失效模式;分析了失效的主要原因。结合工程实践,从器件选型、用前筛选、版图及结构设计和装配工艺选择等方面,给出了提高多层陶瓷电容使用可靠性的建议。

多层陶瓷电容器技术现状及未来发展趋势

介绍了MLCC在容量提高、产品小型化和集成化、电极贱金属化等方面最新的技术动态和发展趋势,指出了未来MLCC的关键技术在于微细粉体的处理,超薄(≤1 mm)生坯的制备,精密切割技术及贱金属电极的研制开发。

钛酸锶钡基高压陶瓷电容器材料的研究

钛酸锶钡(Ba1-xSrxTiO3)材料既具有钛酸钡(BaTiO3)的高介电常数和低介质损耗,又具有钛酸锶(SrTiO3)结构稳定的特点,是非常理想的高压陶瓷电容器材料。本论文采用常规陶瓷电容器制备工艺,利用正交设计实验法研究了配方对Ba1-xSrxTiO3基高压陶瓷电容器介电性能的影响,得到了影响该系统陶瓷介电性能的主次因素以及各因素水平影响其性能的趋势,并讨论了Bi2O3.3TiO2、CaZrO3、Nb2O5和MgO改性添加物对材料性能的影响。通过正交实验得到了综合性能较好的钛酸锶钡基陶瓷配方,结果表明,在Ba1-xSrxTiO3(当x=0.4时)中加入8%Bi2O3.3TiO2、6%CaZrO3、0.6%Nb2O5和0.5%MgO时,其介电常数ε为3785、介质损耗tgδ为23×10-4、耐压强度Eb为11kV/mm;而在Ba1-xSrxTiO3(当x=0.4时)中加入8%Bi2O3.3TiO2、10%CaZrO3、0.2%Nb2O5和1%MgO时,其ε为3416、tgδ为30×10-4、Eb为13.5kV/mm。

多层陶瓷电容器中的Ag─Pd系内电极浆料

从银钯化合物混合溶液中共沉淀中间体，再还原得到Ａｇ─Ｐｄ合金粉。其粒度随Ｐｄ量增加而降低。预氧化处理合金粉，得到表面为氧化钯和银而中心为Ａｇ─Ｐｄ合金的内电极粉。所配制的浆料可用于制备性能达到规定标准的多层陶瓷电容器。

多层陶瓷电容器废料中回收银、钯工艺的研究

研究了从多层陶瓷电容器（ＭＬＣＣ）废料中回收银、钯的方法，２００目的废料用４ｍｏｌ／ＬＨＮＯ３在８０℃下浸出２ｈ（液固比３），银、钯浸出率分别为９１％和９８％。用盐酸从浸出液中沉淀银，氯化银经熔炼得到９８％粗银锭，银回收率为８８％，用铁粉和丁基黄药分别从沉银母液和浸出渣洗水中置换、沉淀钯，用传统精炼钯的方法得到９９９５％Ｐｄ，钯回收率为９５％。

高储能密度陶瓷电容器的性能

根据陶瓷介质材料具有高介电常数和高工作场强的特性,从理论上分析了陶瓷电容器具有的储能密度高、可工作在数kHz至数MHz的振荡放电回路中和老化缓慢等特性。对试制的1μF/500V的多层陶瓷电容器(MLC)试样品进行了750V的1min直流耐压和100Hz重复充放电等可靠性试验研究,结果表明:该MLC在500V工作电压下(对应的体积储能密度达到720J/L)重复充放电寿命达107次以上;50kHz振荡放电输出电流峰值达320A;试验前后电气性能保持不变。因此,这种陶瓷电容器适合用作强脉冲大功率电源的储能元件。

贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)研究进展

贱金属内电极多层陶瓷电容器(BME-MLCCs)经过40年的发展,目前已成为多层陶瓷电容器的主流。钛酸钡的缺陷化学是发展BME-MLCCs的理论基础,利用该理论研发抗还原的钛酸钡基介质陶瓷组成,使钛酸钡基介质陶瓷与镍内电极能够在还原性气氛中共烧。BME-MLCCs工业化的一个关键问题是降低由带电荷的氧空位移动所造成的老化。

多层片式陶瓷电容器容量命中率的研究

多层片式陶瓷电容器 (MLCC)容量命中率低是生产中普遍存在的问题。本文通过微观结构、金属层和介质层厚度、以及工序因素分析 ,探讨了引起MLCC容量分散的主要原因 ,提出了工序中应控制的因素 ,为MLCC生产过程控制、提高容量命中率提供了依据。