導電性高分子ハイブリッドアルミ電解コンデンサ:ソリューション提案事例

お客様に採用して頂いた、当社製ハイブリッドコンデンサの事例を紹介します。

部品ご提案のフロー

STEP❶
お客様の電源情報の確認

以下のような、電源回路/使用部品の情報をお聞かせください。

【電源回路】 入力電圧、出力電圧、負荷電流、SW周波数 etc
【使用部品】 電源IC、コンデンサ、インダクタ etc

STEP❷
コンデンサの選定

お客様の設計情報から最適なコンデンサ品番を選定します。

STEP❸
コンデンサの検証

選定したコンデンサとお客様の電源情報からご使用条件相当の回路を用いて シミュレーションを実施します。

STEP❹
最適なコンデンサをご提案

シミュレーション結果と合わせて最適なコンデンサ品番をご提案します。

お困りごとから事例を選ぶ

事例①:出力用コンデンサの員数削減により、基板実装面積の省スペース化

STEP❶ お客様の電源情報の確認
入力電圧 Vin 24V
出力電圧 Vout 12V
負荷電流 10A
スイッチング周波数 300kHz
負荷過渡応答
立上り 1A→10A
立下り 10A→1A
スルーレート 10A/us
STEP❷ コンデンサの選定

■負荷過渡応答時の電圧変化の比較評価

<評価結果>

現設計
シリーズ ZC
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ φ10x10.2
リプル電流 2Arms
ESR 20mΩ
員数 3個
スペース 360 mm2
ターゲット性能
トータル容量 1000uF
サイズ φ10以下
トータルリプル電流 6 Arms
トータルESR 6.7mΩ
員数 1~2個
スペース 240 mm2
検討品番の選定
シリーズ ZK ZKU ZSU
品番 EEHZK1E471P EEHZK1E561UP EEHZS1E102UP
定格電圧 25V 25V 25V
静電容量 470uF 560uF 1000uF
サイズ φ10x10.2mm φ10x10.2mm φ10x16.5mm
員数(予測) 2 2 1~2
現設計
シリーズ ZC
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ φ10x10.2
リプル電流 2Arms
ESR 20mΩ
員数 3個
スペース 360 mm2
ターゲット性能
トータル容量 1000uF
サイズ φ10以下
トータルリプル電流 6 Arms
トータルESR 6.7mΩ
員数 1~2個
スペース 240 mm2
検討品番の選定
シリーズ ZK ZKU ZSU
品番 EEHZK1E471P EEHZK1E561UP EEHZS1E102UP
定格電圧 25V 25V 25V
静電容量 470uF 560uF 1000uF
サイズ φ10x10.2mm φ10x10.2mm φ10x16.5mm
員数(予測) 2 2 1~2
STEP❸ コンデンサの検証
コンデンサ
シリーズ
実装面積
削減効果
立上がり 1A→10A
(spec:△V=600mV)
立下がり 10A→1A
(spec:△V=600mV)
省スペース 出力電圧
安定性
ZC
25V 330uF
ø10x10.2mm

 
224mV - 234mV - - -
ZK
(EEHZK1E471P)
25V 470uF
ø10x10.2mm

-33%

225mV 同等 235mV 同等
ZKU
(EEHZK1E561UP)
25V 560uF
ø10x10.2mm

-33%

214mV 良化 222mV 良化
ZSU
(EEHZS1E102UP)
25V 1000uF
ø10x16.5mm

-66%

222mV 同等 234mV 同等
コンデンサ
シリーズ
実装面積
削減効果
立上がり 1A→10A
(spec:△V=600mV)
立下がり 10A→1A
(spec:△V=600mV)
ZC

 
224mV - 234mV -
ZK
(EEHZK1E471P)

-33%

225mV 同等 235mV 同等
ZKU
(EEHZK1E561UP)

-33%

214mV 良化 222mV 良化
ZSU
(EEHZS1E102UP)

-66%

222mV 同等 234mV 同等
コンデンサシリーズ 省スペース 出力電圧
安定性
ZC
- -
ZK
(EEHZK1E471P)
ZKU
(EEHZK1E561UP)
ZSU
(EEHZS1E102UP)
電源の重要特性(負荷急変時の電圧変動)において、同等性能を確認。員数の削減可能
STEP❹ 最適なコンデンサをご提案
品番定格電圧
(V)
静電容量
(µF)
定格リプル電流
(Arms)
製品寸法
(mm)
耐久性
EEHZS1E102UP2510004
(125℃/100kHz)
Φ10×16.5125°C/4000h
EEHZS1E102UV
(耐振動品)
2510004
(125℃/100kHz)
Φ10×16.8125°C/4000h

事例②:出力用コンデンサの小形、低背化により、アプリの低背設計

STEP❶ お客様の電源情報の確認
入力電圧 Vin 24V
出力電圧 Vout 12V
負荷電流 10A
スイッチング周波数 300kHz
負荷過渡応答
立上り 1A→10A
立下り 10A→1A
スルーレート 10A/us
STEP❷ コンデンサの選定

■負荷過渡応答時の電圧変化の比較評価

<評価結果>

現設計
シリーズ ZC
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ φ10x10.2
リプル電流 2 Arms
ESR 20 mΩ
員数 2個
スペース 240 mm2
ターゲット性能
トータル容量 660uF
サイズ 高さ 8mm以下
トータルリプル電流 4 Arms
トータルESR 10 mΩ
員数 -
スペース -
検討品番の選定
シリーズ ZK ZKU
品番 EEHZK1E151XP EEHZKE181XUP
定格電圧 25V 25V
静電容量 150uF 180uF
サイズ Ø6.3x7.7 mm Ø6.3x7.7 mm
員数(予測) 5 4
現設計
シリーズ ZC
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ φ10x10.2
リプル電流 2 Arms
ESR 20 mΩ
員数 2個
スペース 240 mm2
ターゲット性能
トータル容量 660uF
サイズ 高さ 8mm以下
トータルリプル電流 4 Arms
トータルESR 10 mΩ
員数 -
スペース -
検討品番の選定
シリーズ ZK ZKU
品番 EEHZK1E151XP EEHZKE181XUP
定格電圧 25V 25V
静電容量 150uF 180uF
サイズ Ø6.3x7.7 mm Ø6.3x7.7 mm
員数(予測) 5 4
STEP❸ コンデンサの検証
コンデンサ
シリーズ
実装面積
削減効果
立上がり 1A→10A
(spec:△V=600mV)
立下がり 10A→1A
(spec:△V=600mV)
省スペース 出力電圧
安定性
ZC
25V 330uF
ø10x10.2mm

 
255mV - 260mV - - -
ZK
(EEHZK1E151XP)
25V 150uF
ø6.3x7.7mm

+10%

249mV 良化 251mV 良化 ×
ZKU
(EEHZKE181XUP)
25V 180uF
ø6.3x7.7mm

-10%

250mV 良化 253mV 良化
コンデンサ
シリーズ
実装面積
削減効果
立上がり 1A→10A
(spec:△V=600mV)
立下がり 10A→1A
(spec:△V=600mV)
ZC

 
255mV - 260mV -
ZK
(EEHZK1E151XP)

+10%

249mV 良化 251mV 良化
ZKU
(EEHZKE181XUP)

-10%

250mV 良化 253mV 良化
コンデンサシリーズ 省スペース 出力電圧
安定性
ZC
- -
ZK
(EEHZK1E151XP)
×
ZKU
(EEHZKE181XUP)
電源の重要特性(負荷急変時の電圧変動)において、良化を確認。小形・低背の部品に置換え可能
STEP❹ 最適なコンデンサをご提案
品番定格電圧
(V)
静電容量
(µF)
定格リプル電流
(Arms)
製品寸法
(mm)
耐久性
EEHZKE181XUP251801.8
(125℃/100kHz)
Φ6.3×7.7125°C/4000h
EEHZKE181XUV
(耐振動品)
251804
(125℃/100kHz)
Φ6.3×7.7125°C/4000h

事例③:出力用コンデンサの小形化により、基板実装面積の省スペース化

STEP❶ お客様の電源情報の確認
入力電圧 Vin 24V
出力電圧 Vout 12V
負荷電流 10A
スイッチング周波数 300kHz
負荷過渡応答
立上り 1A→10A
立下り 10A→1A
スルーレート 10A/us
STEP❷ コンデンサの選定

■負荷過渡応答時の電圧変化の比較評価

<評価結果>

現設計
シリーズ ZC
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ φ10x10.2
リプル電流 2 Arms
ESR 20 mΩ
員数 3個
スペース 360 mm2
ターゲット性能
トータル容量 1000uF
サイズ ø10以下
トータルリプル電流 6 Arms
トータルESR 6.7 mΩ
員数 3個
スペース 360 mm2以下
検討品番の選定
シリーズ ZKU
品番 EEHZK1E331UP
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ ø8x10.2 mm
員数(予測) 3
現設計
シリーズ ZC
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ φ10x10.2
リプル電流 2 Arms
ESR 20 mΩ
員数 3個
スペース 360 mm2
ターゲット性能
トータル容量 1000uF
サイズ ø10以下
トータルリプル電流 6 Arms
トータルESR 6.7 mΩ
員数 1~2個
スペース 2402
検討品番の選定
シリーズ ZKU
品番 EEHZK1E331UP
定格電圧 25V
静電容量 330uF
サイズ ø8x10.2 mm
員数(予測) 3
STEP❸ コンデンサの検証
コンデンサ
シリーズ
実装面積
削減効果
立上がり 1A→10A
(spec:△V=600mV)
立下がり 10A→1A
(spec:△V=600mV)
省スペース 出力電圧
安定性
ZC
25V330uF
ø10x10.2mm

 
224mV - 234mV - - -
ZKU
(EEHZK1E331UP)
25V 330uF
ø8x10.2mm

-25%

222mV 同等 230mV 同等
コンデンサ
シリーズ
実装面積
削減効果
立上がり 1A→10A
(spec:△V=600mV)
立下がり 10A→1A
(spec:△V=600mV)
ZC

 
224mV - 234mV -
ZKU
(EEHZK1E331UP)

-25%

222mV 同等 230mV 同等
コンデンサシリーズ 省スペース 出力電圧
安定性
ZC
- -
ZKU
(EEHZK1E331UP)
電源の重要特性(負荷急変時の電圧変動)において、同等性能を確認。小形の部品に置換え可能
STEP❹ 最適なコンデンサをご提案
品番定格電圧
(V)
静電容量
(µF)
定格リプル電流
(Arms)
製品寸法
(mm)
耐久性
EEHZK1E331UP253302
(125℃/100kHz)
Φ8×10.2125°C/4000h
EEHZK1E331UV
(耐振動品)
253304
(125℃/100kHz)
Φ8×10.2125°C/4000h