Kapasitor film tipis dikenal karena stabilitasnya, karakteristik kerugian yang rendah, dan efek piezoelektrik yang dapat diabaikan, terutama dalam aplikasi simulasi frekuensi tinggi dan presisi tinggi. Namun, kapasitor keramik multilayer tegangan tinggi (MLCC) kini dapat menyaingi atau melampaui kapasitor film tipis di bidang-bidang utama seperti stabilitas suhu, respons frekuensi, dan penanganan tegangan. Karena kemasan pemasangan di permukaan yang lebih kecil, MLCC semakin menjadi pilihan yang lebih baik untuk banyak aplikasi modern, terutama dalam aplikasi yang mengutamakan penghematan ruang sebagai pertimbangan desain utama.
MLCC dengan dielektrik Kelas 1 yang diproduksi sesuai dengan standar IEC C0G mengikis area aplikasi yang biasanya ditempati oleh kapasitor film tipis, terutama di sirkuit resonansi atau perangkat elektronik otomotif yang mengutamakan ukuran dan akurasi. C0G mewakili dielektrik keramik dengan koefisien suhu 0 ± 30 ppm/° C dalam kisaran -55 ° C hingga+125 ° C, dan setara dengan fungsi standar negatif positif nol (NP0) dari Aliansi Industri Elektronik.
Kyocera AVX menawarkan C0G MLCC, memberikan opsi menarik untuk desain yang memerlukan kapasitor sangat stabil dengan variasi suhu, voltase, dan waktu minimal. Kapasitor jenis ini cocok untuk rangkaian di mana prediktabilitas komponen sangat penting, seperti pengaturan waktu, penyaringan, pencocokan impedansi, atau bagian resonansi dari desain RF.
Keunggulan MLCC dibandingkan kapasitor film tipis
Kapasitor yang menggunakan film plastik atau polimer sebagai dielektrik memiliki tegangan pengenal yang sangat baik, kehilangan yang rendah, dan kapasitansi yang sangat stabil pada rentang suhu, namun biasanya lebih besar dan lebih berat daripada MLCC C0G yang setara.
Permintaan kapasitor C0G MLCC di pasar melonjak untuk memenuhi kebutuhan ponsel cerdas, tablet, laptop, perangkat wearable, serta kendaraan listrik (EV), sistem bantuan pengemudi canggih (ADAS), dan sistem hiburan informasi. Area aplikasi utama lainnya dari kapasitor tersebut meliputi ruang angkasa dan pertahanan, telekomunikasi, dan elektronik industri, di mana stabilitas kapasitor sangat penting untuk pengendalian dan pengukuran yang tepat.
MLCC C0G tegangan tinggi modern memiliki stabilitas suhu yang sangat baik dan perubahan kapasitansi minimal pada rentang suhu yang luas. Ini jauh lebih stabil dibandingkan MLCC Kelas 2 (seperti X7R) dan dapat menyaingi atau mengungguli banyak kapasitor film tipis (Gambar 1).
Gambar 1: Kapasitor C0G lebih stabil dibandingkan dielektrik lainnya di seluruh rentang suhu. (Sumber gambar: Kyocera AVX)
C0G MLCC memiliki resistansi seri setara (ESR) dan induktansi seri setara (ESI) yang sangat rendah, yang secara signifikan dapat meningkatkan efisiensi, pembuangan panas, kebisingan, dan stabilitas dalam elektronika daya, sirkuit RF, dan sistem digital modern berkecepatan tinggi. Selain itu, menurut faktor kualitas tinggi (Q), efisiensi kapasitor ini lebih tinggi.
C0G MLCC menjadi semakin populer di bidang yang mengutamakan keakuratan dan keandalan, karena dapat mempertahankan kinerja listrik yang stabil dan konsisten dari waktu ke waktu dan di bawah tekanan lingkungan seperti fluktuasi suhu, kelembapan, dan bias tegangan.
Kyocera mempersempit kesenjangan antara MLCC dan produk lainnya
Dalam beberapa aplikasi, puncak arus tinggi yang cepat dapat menghasilkan panas yang sangat tinggi, menyebabkan dielektrik kapasitor film tipis melunak dan meleleh. Hal ini pada gilirannya akan mengurangi kemampuan kapasitor untuk menghilangkan panas melalui radiasi infra merah dan mempercepat gangguan termal.
Kyocera dan produsen lain telah secara signifikan mempersempit kesenjangan antara MLCC dan kapasitor film tipis dalam hal kinerja, sekaligus mengungguli mereka dalam hal ukuran, potensi integrasi, dan keandalan dalam kondisi perakitan otomatis.
C0G MLCC Kyocera dapat menggantikan kapasitor film tipis dan cocok untuk banyak desain yang memprioritaskan ukuran, berat, dan perakitan otomatis, seperti konverter DC-DC, pengisi daya di mobil (OBC), dan rantai sinyal presisi pada produk elektronik otomotif atau industri. Berkat tegangan terukur tinggi dan keandalan tingkat otomotif (AEC-Q200), C0G MLCC telah menjadi solusi alternatif favorit untuk mencapai kapasitansi dan tegangan lebih tinggi dalam desain sistem yang lebih kecil, lebih kuat, dan terukur.
Di masa lalu, perancang produk mungkin memilih kapasitor film tipis untuk konverter DC-DC dan OBC karena kapasitor ini memiliki tegangan pengenal tinggi yang sangat baik, kerugian rendah, dan karakteristik penyembuhan diri yang kuat. Kyocera C0G MLCC dapat mencapai kinerja kelistrikan yang sangat stabil dalam kondisi pengoperasian otomotif, beradaptasi dengan desain kompak dengan ukuran dan berat yang lebih kecil, dan meningkatkan efisiensi melalui kehilangan yang rendah, sehingga menggantikan kapasitor film tipis di EV OBC.
Keramik C0G saat ini merupakan salah satu dielektrik kapasitor paling stabil, yang dapat beroperasi pada rentang suhu yang luas tanpa penuaan. Oleh karena itu, bahan ini sangat cocok untuk perangkat elektronik daya pada kendaraan listrik modern yang mengutamakan keandalan, miniaturisasi, dan optimalisasi kinerja.
Seri MLCC otomotif KAM dari Kyocera AVX mencakup berbagai kapasitor, yang dapat bervariasi karena bahan dielektrik, kisaran kapasitansi, tegangan pengenal, ukuran rumah, dan faktor lainnya. C0G KAM MLCC milik perusahaan sangat penting dalam aplikasi otomotif yang memerlukan kapasitansi stabil dan kehilangan rendah, seperti pencahayaan LED, sensor, sirkuit audio, dll. GPS、 Modul kontrol keselamatan dan layar sentuh, namun kapasitor ini juga cocok untuk aplikasi non otomotif seperti sistem tenaga industri dan energi terbarukan.
Misalnya, Kyocera AVX KAM32LCG2J333 JU (Gambar 2) memiliki stabilitas yang sangat baik, dengan perubahan kapasitansi yang minimal terhadap suhu, tegangan, dan waktu. MLCC ini mematuhi standar otomotif AEC-Q200, dengan kapasitansi 0,033 µ F dan tegangan pengenal 630 V, cocok untuk lingkungan tegangan tinggi yang biasa ditemukan pada sistem kendaraan listrik. Dimensinya adalah panjang 0,126 inci x lebar 0,098 inci (3,20 mm x 2,50 mm) dan tinggi 0,110 inci (2,80 mm).