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XX Power POWER 16 - MAGGIO 2018 Per contro, i componenti MLCC che contengono tipi di materiale dielettrico più comuni come il PLZT (titanato zirconato di piombo e lantanio) possono perdere capacità con l’aumento della temperatura e della frequenza. Ciò può costringere i progettisti a prevedere ulteriori condensatori nel DC Link per garantire un adeguato valore di capacità in corrispondenza del picco di tem- peratura di funzionamento. I nuovi materiali e i processi di fabbricazione e di as- semblaggio dei package contribuiscono ad incremen- tare le prestazioni dei dispositivi MLCC usati nei DC Link impiegati in una più ampia varietà di applicazio- ni e di ambienti operativi. Le famiglie di prodotti con Elettrodo a Base Metalli- ca (BME) sono economicamente convenienti e offro- no una capacità elevata: essendo ospitati in package di piccole dimensioni, consentono di ridurre le di- mensioni complessive e il costo della BOM. I valori di capacità sono estremamente stabili rispet- to a quelli dei dispositivi alternativi di tipo X8R, fino alla temperatura di funzionamento massima di 200 °C, come illustrato in figura 2. Infatti, la capacità disponibile a 200 °C equivale a quella di molti MLCC di Classe 2, mentre i dispositivi C0G presentano un DF inferiore, una resistenza di isolamento (IR) superiore e una maggiore capacità di tensione. I componenti MLCC standard in commercio sono ora disponibili con tensioni nominali fino a 2000 V, in formati di case che vanno da 0805 a 4540, e gli sviluppi in corso sono volti ad assicurare l’affidabilità fino a 260 °C e 300 °C. Per fare fronte alla richiesta di condensatori per i DC Link ospitati in package di dimensioni più piccole, KEMET ha recentemente commercializzato dei di- spositivi MLCC con dielettrico U2J con tensioni no- minali fino a 50 V, che sono adatti per l’uso nei circu- iti di alimentazione DC/DC a 48 V. Questi dispositivi forniscono circa due volte la ca- pacità di un tipico MLCC con dielettrico C0G in un package di dimensioni confrontabili, garantendo nel contempo bassi valori di ESR ed ESL e un DF miglio- re dello 0,1%. La figura 3 confronta la caratteristica capacità-tempe- ratura dei più recenti MLCC con dielettrico U2J con quella di condensatori simili con dielettrico C0G e X7R nell’intervallo di temperature del dielettrico U2J compreso fra -55 °C e 125 °C. Gli inverter stanno diventando sempre più comuni nei sistemi elettronici di potenza, per controllare la frequenza di alimentazione negli azionamenti a velo- cità variabile ad alta efficienza e per produrre poten- za di qualità idonea per la rete a partire da fonti di energia rinnovabile quali il vento e l’energia solare. I progettisti devono comprendere il ruolo dei DC Link, che forniscono un ingresso DC, pulito e stabile, da cui l’inverter può sintetizzare la forma d’onda di alimentazione AC desiderata. L’aumento dell’uso degli inverter in una vasta gam- ma di tipologie di prodotti e di applicazioni, con ten- sioni che vanno da 48 V fino a 500 V e oltre, sta in- crementando la richiesta di un numero maggiore di opzioni di condensatori con caratteristiche migliori per il filtraggio e l’accumulo di energia nei circuiti intermedi. Mentre le tecnologie più diffuse di tipo elettrolitico e a film polipropilenico continuano ad offrire ottime prestazioni, i componenti MLCC avan- zati si propongono come una valida alternativa che potrebbero contribuire a ridurre gli ingombri e au- mentare l’affidabilità. Fig. 3 – I nuovi MLCC con dielettrico U2J mostrano una stabilità in tempe- ratura prossima a quella dei dispositivi con dielettrico di tipo C0G, fornen- do circa il doppio della capacità a parità di dimensioni del case Fig. 2 – È possibile fare uso di dispositivi MLCC con dielettrico C0G per fornire la capacità prevista attraverso l’intero intervallo di temperature