为保护电路和人员，电动汽车 / 混动汽车 (EV / HEV) 车载充电器对安规电容器提出更加严格的要求。 用于抑制电磁干扰的电容器，也称安规电容器，是电池组和电源中的永久固定物。随着开关电源广泛用于计算机、打印机、电视和手机充电器等众多应用，安规电容器已在每个家庭中使用。由于汽车电气化及电源电压日益提高，安规电容产品正在越来越多的应用于汽车工业，并对此提出了新的要求。 在全球市场中，汽车制造商面临汽车电气化程度越来越高的压力。这不仅意味着需要安装新的辅助驾驶系统，而且需要在市场上推出电动汽车 (EV)，无论混合动力汽车 (HEV) 还是全电动汽车。 立法机构正在推动这一趋势, 为减少二氧化碳的排放创造条件。以电化学能量存储系统取代传统汽油或柴油燃料系统是使用电动汽车的前提。众所周知，电动汽车的电池不是用油气充电，而是在电源插座或充电桩上采用直流电压充电。因此，车辆需要具有相应AC/DC转换功能的电子充电装置，即所谓的车载充电器 (OBC)。 这方面，这类充电器可以比作手机与其电源的关系，只是功率更高，并且可在更恶劣的环境下工作，因为汽车可能在寒冷的西伯利亚、炎热的沙漠、潮湿的热带、崎岖不平的道路上行驶。因此，汽车工业安规电容器的某些要求是不同的，这就是为什么 OBC 必须使用特殊的符合汽车标准的安规电容器。 一般要求
图1: X类 (左图) 和 Y类 (右图) 安规电容器的连接
X类安规电容器跨接在火线和零线之间。这种情况下，电容器故障不会导致触电的危险。X 类器件还可细分为 X1 和 X2 电容器。根据规定，X1 类电容器必须能够承受 4KV 的电压脉冲，X2 电容器必须能够承受 2.5 kV 的脉冲。 Y类安规电容器 Y类安规电容器跨接在火线和设备外壳之间或零线和设备外壳之间。这种情况下，基本绝缘缺失，安规电容器发生故障时，人会处于危险之中。因此，Y 类安规电容器必须具备较高的电气安全性。Y 类器件还可细分为 Y1 和 Y2 安规电容器。Y1安规电容器必须能够承受 8kV 电压脉冲，Y2 安规电容器必须能够承受 5kV 脉冲。 安规电容器的分类 安规电容器有各种类型，包括薄膜电容器、片式陶瓷电容器和多层陶瓷电容器：
图 2 显示各种安规电容器解决方案应用领域容值和耐压的关系。 图2: 薄膜电容器、多层电容器与片式陶瓷电容器容值和耐压的关系 (图片来源：Vishay Intertechnology) 汽车级薄膜电容器、片式陶瓷电容器和多层电容器甚至超过汽车工业的要求。应用要求及相关标准详见下文。 汽车工业标准 汽车电子委员会 (AEC) 定义并发布汽车工业电子元件要求。AEC-Q200 要求描述了无源元件必须通过的测试，如图 3 截选内容所示。 例如，Vishay 提供两个符合汽车工业标准的陶瓷电容器系列，分别是按照 Y1 类认证的 AY1 系列和按照 Y2 类认证的 AY2 系列，其他产品还包括符合汽车工业要求的 Y2 类 MKP3386Y2 和 F340Y2 系列薄膜电容器，X2 类 F339X2、MKP339 和 F1772 系列薄膜电容器，以及 X1 / Y2 和 X2 类多层电容器 – C0G (NP0) 和 X7R 介质 VJ 系列安全认证电容器。  图 3: 汽车工业安规电容器要求概览 (图片来源：AEC) 温度设计要求 安规电容器需要适合不同的低温和高温设计要求。通常，陶瓷和多层电容器的工作温度为 –55 °C 至 125 °C，薄膜电容器的工作温度为 –55 °C 至 85 °C 或 105 °C。 防潮性设计 电容器需要具备防潮性。因此，陶瓷电容器必须在 85 °C 和 85 % 相对湿度，最大额定电压条件下正常工作 1,000 小时。当温度和湿度增加时，水分通过扩散穿过涂层材料，或者主要在涂层和未涂层之间转移, 穿透壳体。渗透的湿气会导致电容器短路。为防止这种情况并确保防潮，涂层材料和涂覆工艺需要适合汽车应用。薄膜电容器的标准要求是 40 °C，相对湿度 93 %，额定电压下为 1,000 小时。不过，Vishay 系列电容器适用于极端条件，高于 AEC-Q200 的要求，并通过 85 °C 和 85 % 相对湿度，额定电压测试，如 F340Y2 为 1,000 小时，F339X2 为 500 小时。 机械性要求 汽车市场对电子元器件机械性要求也比其他应用高，如抗振动和机械冲击的坚固性。Vishay汽车级安规电容器满足这一要求。 MKP338 6 Y2: Interference Suppression Film Capacitor - Class Y2 Radial MKP 300 VAC - Line to Ground Application F340Y2 305VAC: THB Grade IIIB Class Y2 Interference Suppression Film Capacitor Radial MKP 305 VAC - Line Bypass F339X2 305VAC: THB Grade IIB Class X2 Interference Suppression Film Capacitor Radial MKP 305 VAC - Across the Line MKP339 X2: Interference Suppression Film Capacitors MKP Radial Potted Type F1772 X2: Interference Suppression Film Capacitor - Class X2 Radial MKT 310 VAC - High Stability Grade VJ Safety Certified Capacitors C0G (NP0): Surface Mount Multilayer Ceramic Chip Capacitors for Safety Certified Applications VJ Safety Certified Capacitors X7R: Surface Mount Multilayer Ceramic Chip Capacitors for Safety Certified Applications |
