當(dāng)應(yīng)用需要極高的紋波電流時(shí)，可以使用散熱器解決方案來(lái)保持空客A780使用壽命。

KEMET 的電解創(chuàng)新中心 （EIC） 分析了帶有散熱器端子的 A780 電容器的性能，預(yù)測(cè)了客戶可能應(yīng)用的行為。EIC建議在安裝的電子設(shè)備上應(yīng)用與PCB接觸的散熱器，如下所示：

圖1 - KEMET A780安裝示例

在沒有強(qiáng)制風(fēng)冷的情況下，通過(guò)在PCB背面應(yīng)用金屬散熱器/散熱器可以改善散熱控制。在PCB背面使用金屬散熱器/散熱器可以有效地冷卻系統(tǒng)，從而提高紋波能力。電容器端子和散熱器之間的PCB熱阻應(yīng)考慮客戶對(duì)特定應(yīng)用的熱建模。

圖 2 - 無(wú)對(duì)流的空氣中的 PCB 熱曲線和無(wú)強(qiáng)制冷卻的鋁制散熱器板。（印刷電路板厚度1.6毫米;頂部金屬化厚度100um;頂部金屬化寬度對(duì)應(yīng)于D10xL12 V片式電容器的端子位置;散熱器厚度5mm）

改善 A780 壽命并允許更高紋波電流的方法

散熱系統(tǒng)（散熱器）的強(qiáng)制冷卻降低了總熱阻，從而降低了端子溫度并改善了電容器的紋波電流能力。

圖 3 - 帶強(qiáng)制冷卻的鋁散熱器板的 PCB 熱配置文件（PCB 厚度 1.6mm;頂部金屬化厚度100um;頂部金屬化寬度對(duì)應(yīng)于D10xL12 V片式電容器的端子位置;散熱器厚度5mm）

PCB的熱阻是散熱途徑總熱阻的主要貢獻(xiàn)者之一.多層PCB的熱阻可以明顯低于相同厚度的單層PCB.因此， 具有低熱阻多層PCB的應(yīng)用可以能夠產(chǎn)生更高的紋波電流.換句話說(shuō)，在相同的散熱器溫度下可以施加更高的電流，或者在相同的紋波電流下可以確保較低的終端溫度。

圖 4 - 帶強(qiáng)制冷卻的鋁散熱器板的多層 PCB 熱配置文件（PCB 厚度 1.6mm;頂部金屬化厚度100um;頂部金屬化寬度對(duì)應(yīng)于D10xL12 V片式電容器的端子位置;散熱器厚度5mm）

應(yīng)用示例 A780紋波電流能力測(cè)試

在紋波電流能力實(shí)驗(yàn)中，單層PCB的一側(cè)組裝在頂部金屬化路徑厚度上，總厚度為1.6mm，厚度為100μm。標(biāo)準(zhǔn)鋁制散熱器連接到PCB的另一側(cè)，以確保電容器端子上的恒溫。導(dǎo)熱膏用于最小化界面熱阻。

圖5 - 紋波電流能力驗(yàn)證設(shè)置詳細(xì)信息

請(qǐng)參閱附錄中有關(guān)設(shè)置的更多詳細(xì)信息。

終端溫度用作基準(zhǔn)點(diǎn)，用于固定條件并計(jì)算不同壽命值的紋波電流能力，如圖6所示。

圖6 - 使用散熱器時(shí)的終端溫度（TT）用作參考

如果終端溫度為T，則可確保在指定紋波電流值下的使用壽命T不超過(guò)。

圖 7 - 使用低熱阻路徑時(shí)，在終端溫度 TT 和紋波電流 IAC 下的工作壽命

我拉克(2)對(duì)應(yīng)于為每種情況指定的最大紋波電流，應(yīng)在表 1 中查閱科美 A780 系列數(shù)據(jù)表。虛線對(duì)應(yīng)于每種情況允許的最大紋波電流。例如，端子上的 135°C 不允許施加超過(guò)對(duì)應(yīng)于 I 的紋波電流交流/我拉克(2)=1.2.

結(jié)論

如果安裝在散熱器 PCB 上，A780 系列電容器的紋波電流能力可以顯著提高。在相同的熱點(diǎn)溫度下，散熱器PCB可以達(dá)到更高的紋波電流，因?yàn)橥ㄟ^(guò)低熱阻路徑（端子到散熱器）的散熱效果更好。因此，兩種條件下的工作壽命相等，因?yàn)樗菬狳c(diǎn)溫度的函數(shù)。例如，63V 100μF D10 x L12.2 V 片式混合電容器 （A780MS107M1JLAS030） 在 4 的環(huán)境溫度下額定工作壽命為 000，125 小時(shí)oC 和紋波電流1.8 安培有效值用于常規(guī)印刷電路板安裝.散熱器 PCB 的額定電流為 2.6 A有效值紋波電流具有相同的使用壽命和終端溫度。

審核編輯：郭婷