電容這種基本元件，是任何硬件電路都離不開的，可以說這些元件不僅關系到硬件電路整體的穩(wěn)定性，還決定了電子設備質量的優(yōu)劣。在電動汽車應用中，更是少不了電容這類器件的應用。新能源車上的車載充電器（OBC）、DC/DC、主電機驅動、輔驅等多個部位，就有著DC薄膜電容器廣泛的應用。

（車用薄膜電容，nichicon）

而高信賴性的MLCC也是一路為駕駛保駕護航。還有一些基于壓電陶瓷技術、反鐵電電容器技術的特殊電容為基于SiC和GaN半導體的快速切換轉換器的緩沖器和DC鏈路提供了極其緊湊的解決方案。可以說各類電容的合適使用將帶領新能源汽車領域OBC、DC/DC、Inverter設計更上一個臺階。

DC薄膜電容在新能源汽車應用中廣泛應用

在新能源汽車中，DC薄膜電容主要應對的方向有三，EMI、旁路的耦合/去耦、濾波。當然也會涉及儲能等其他應用，但是最主要的應用方向就是這三個。在這類應用選型上，DC薄膜電容的自愈性、失效開路、低耗散系數(shù)在考量上的優(yōu)先級是更高的。

（圖源：TDK）

這些特性中又以自愈性最為關鍵。DC薄膜電容器良好的自愈能力意味著器件耐過壓能力強，高頻性好，可以明顯提高電動汽車的性能、延長蓄電池的使用期限，從而解決新能源車車載量低，續(xù)航里程段的問題。DC薄膜電容的耐壓極限，以安規(guī)電容Y測試目前最高的水平可以達到4000V左右。

從模塊來看，車載充電器OBC上DC薄膜電容的使用是最多的，從EMI濾波到PFC電容，到DC-link電容，LLC諧振階段的電容，以及最后的輸出電容。在EMI應用上的電容為了輔助OBC往小體積高功率方向的發(fā)展，現(xiàn)在也是盡可能往小體積做（前提是通過雙85測試）。有些會在器件上加上10mm腳距的選項，進一步縮小尺寸，整體設計更緊湊。最成熟則是DC-link上的應用，這一類應用市面上已經(jīng)有很多成熟的應用，在小尺寸之外會這類應用更關注電流密度。

高信賴性MLCC如何助力新能源汽車發(fā)展

車載用高信賴性MLCC包括軟端子電容、支架電容和三端子電容。軟端子電容在端電極中加入了柔性樹脂層，可減少因應力導致的“彎曲裂紋”問題。支架電容在端電極上安裝了金屬框架，具備大容值、低ESL和高信賴性的特點。而三端子電容則采用貫通式結構，具備低ESL特點，可在廣頻帶中起到降噪去耦的作用。

現(xiàn)在很多車廠都要求廠家在12V電源回路中使用兩顆普通的MLCC來進行冗余設計，也可以使用單顆高性能軟端子以保證回路的可靠性。其實不只在12V電源回路中，在任何需要緩解機械效應的地方，都可以使用軟端子電容（如PCB板的分板處）。

支架電容傳統(tǒng)的支架結構是將MLCC豎著往上堆疊，這種結構最上端的MLCC和基板距離很遠，會導致ESR/ESL上升。將MLCC橫向堆疊，可以有效降低ESR/ESL上升的風向。不僅如此，這種堆疊方式還增加了可堆疊數(shù)量，能夠衍生出3顆電容并聯(lián)式的產(chǎn)品。高信賴性的MLCC還會對堆疊的金屬框架材料做優(yōu)化，進一步降低阻抗成分。

（橫向堆疊方式，TDK）

隨著新能源汽車的發(fā)展，汽車的控制也需要達到PC、手機同等的控制功能，這一需求體現(xiàn)在需要更多的去耦電容來實現(xiàn)降噪。為了減少去耦電容的數(shù)量，實現(xiàn)基板的小型化，三端子濾波電容采用特殊結構解決此類問題。三端子電容則采用直流電可在內(nèi)部流通的貫通式結構，可以很輕松地分離干擾信號。相對于普通端子，三端子電容在高頻領域的低阻抗尤為突出，具有很明顯的降噪特性。在ADAS和自動駕駛系統(tǒng)ECU等各式車載設備的電源回路中，都能發(fā)揮出很好的性能。

基于反鐵電電容器技術的特殊電容

好馬配好鞍，好的半導體器件配合好的被動器件才能相得益彰。這種新型電容基于陶瓷材料PLZT，這種材質具有高電介常數(shù)，可以在有限高度內(nèi)堆疊更多層數(shù)，保證高電容密度。與傳統(tǒng)的陶瓷電容器相比，其在施加應用電壓下能達到其最大的電容值，這種電容隨電壓相應增加的特性能更好地控制紋波電壓。

再加上其耐高溫的特性，這種新型電容SMD版本可以直接放在IGBT旁邊，最大限度降低電感值，因此在半導體器件開通關斷工作時，在它的幫助下不會產(chǎn)生明顯的過壓。目前這種元件僅有標準和軟端子兩種封裝方式，以后將增加更多尺寸和電壓等級選項。

小結

在高壓低容值范圍，陶瓷電容的覆蓋面是非常廣的，而鋁電解電容有較高的容值但是工作電壓相對較低。而薄膜電容器則介于二者之間，容值較高的同時工作電壓范圍也相對較廣。MLCC電容作為陶瓷電容的一種，在電容值覆蓋上也很廣，電壓也能達到較高的水平，只是不能達到有些陶瓷電容的超高壓。而基于反鐵電電容器技術的特殊電容目前僅有標準和軟端子兩種封裝方式，以后將增加更多尺寸和電壓等級選項。