DATA SHEET

Capacitor for Power Electronics

Application: DC capacitor for general use in power electronics

also for nonsinusoidal voltages and currents
Order code: E53.N51-104H10
Standards: acc. to IEC 61071:2007
UL810
Approval mark: CSA C22.2 No. 190 -M1985
Characteristics
Rated capacitance CN 100 µF ±10% Outline drawing
Rated d.c. voltage UN DC 800 V d.c.
Ripple voltage (peak - peak) Ur 160 V
Non-recurrent surge voltage us 1200 V
Rated energy WN 32 Ws
Maximum current Imax 60 A
Maximum peak current Î 2.2 kA
Maximum surge current Is 6.6 kA
Series resistance Rs 0.93 mΩ
-4
Dielectric dissipation factor tanδο 2 x10
Self discharge time const. C x Ris >25000 s
Self inductance Le ca 30 nH

Thermal conditions
Lowest operating temperature Θmin -25 °C
Maximum operating temperature Θmax 85 °C
Storage temperature Θstorage -40..+85 °C
Thermal resistance Rth 6.1 K/W

Statistical lifetime >200000 h

Failure rate <50 FIT*
at Θhotspot ≤70 °C
* See FIT-RATE diagram on p.3

Routine test data

Voltage test between terminals UTT 1200 V DC/10s

Dimensions
Rated diameter D1 85 (±1) mm Permitted power losses during continuous operation
Length of the case L1 51 (±1) mm
Length of the terminal L2 25 (±2) mm
Thread length L3 20 (±2) mm
Distance btw. termials a 45 (±1) mm
Distance mounting strap b 101 (±0.5) mm
Diameter of terminals d 16 (±0.5) mm
Terminal M8x20 mm
Clearance in air L 29 mm
Creepage distance K 35 mm

Approx. weight 0.36 kg

Mechanical characteristics
Dielectric metallized polypropylene capacitor, selfhealing
Construction plastic case with resin moulded winding, UL94:V0
Terminals screw terminals M8
Fuse without internal fuse
Impregnant no liquid impregnants, filled with solidified PUR resin,non PCB
Fire load 14MJ

15-01-16
©2015 ELECTRONICON Kondensatoren GmbH, Keplerstrasse 2, 07549 Gera, Germany
Fon: +49 365 7346-100, Fax: -110, email: sales@electronicon.com EE4-150/06
 ANNEX / ANHANG
Series E53 / Reihe E53

Design H1, H2 Bauform H1, H2

Permitted torque for screw connections Zulässige Drehmomente für die Anschlussarten

M8 external thread 4 Nm M8 Außengewinde 4 Nm

M8 Internal thread 7 Nm M8 Innengewinde 7 Nm

Condensation, Humidity Betauung, Luftfeuchte

Condensation on the capacitors is not permitted. Eine Betauung der Kondensatoren ist generell
The mentioned limited values for humidity must nicht zulässig. Die vorgegebenen Feuchtegrenzen
not be exceeded even during storage. dürfen auch bei der Lagerung der Kondensatoren
nicht überschritten werden.
Humidity class G / Feuchteklasse G

max. relative humidity 65% annual means,

75% occasional, 85% 60 days/year,
condensation not permitted

max. relative Luftfeuchte 65% Jahresdurchschnitt,

75% gelegentlich, 85% 60 Tage/Jahr,
Betauung nicht zulässig

Limits of relative humidity of the ambient climate in relation to the ambient temperature.
Grenzen der relativen Luftfeuchte des Kondensators in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur.

Mounting Position Einbaulage

Capacitors with solidified resin filling can be mounted in any Kondensatoren mit ausgehärteter Harzfüllung können ohne
positon without restrictions. Einschränkung in jeder Lage eingebaut werden.

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 ANNEX / ANHANG
Series E53 / Reihe E53

FIT rate (Failures In Time) FIT-Rate

The FIT rate reflects the probability of failures during the operating period Die FIT-Rate (Failures In Time) spiegelt die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen
under selected operating conditions. während der Nutzungsdauer unter bestimmten Betriebsbedingungen wider.
Any failure rate of a capacitor is very closely linked with the operating Die Ausfallrate eines Kondensators ist stark abhängig von der Temperatur
temperature and the applied operating voltage. As standard, the FIT rates und der Betriebsfeldstärke. Die FIT-Raten in unserem Standardsortiment
stated in our data sheets are assuming a capacitor hotspot temperature beziehen sich – sofern nicht anders angegeben - auf ein aus technischer und
of 70°C and operation at rated voltage. Unless stated otherwise, they are statistischer Sicht realistisches Betriebsintervall von 100.000 Stunden bei
related to a reference operating interval of t=100,000 hours. After the Nennspannung, unter Annahme einer Dielektrikumstemperatur
reference interval, the capacitors will continue operating; however the (=Hotspot-Temperatur) von 70°C. Nach Ablauf des Referenzzeitraums werden
probability of failures may change. Note: the FIT rate cannot give information die Kondensatoren auch weiterhin funktionieren, allerdings kann sich
about the individual lifespan or the expected moment of failure of a capacitor. die Ausfallwahrscheinlichkeit ändern. Achtung: Die FIT-Rate ermöglicht keine
Aussagen über die individuelle Lebensdauer oder den konkreten
Ausfallzeitpunkt eines Kondensators.

Service cycles may be calculated based on the so-called MTBF value Zur Berechnung von Wartungszyklen wird mitunter auch der sogenannte MTBF
(mean time between failures): MTBF = 109/FIT. (mean time between failures) verwendet. Hier gilt die Beziehung: MTBF = 109/FIT.

The simultaneous operation of capacitors at highest permissible voltage Der Betrieb von Kondensatoren mit der höchsten zulässigen Spannung und der
and operating temperature should be avoided; otherwise, failure rates may höchsten zulässigen Betriebstemperatur sollte vermieden werden, andernfalls
increase beyond reasonable technical reliability. können die Ausfallraten so hoch werden, dass keine technisch sinnvollen
Zuverlässigkeiten mehr gewährleistet sind.

The following diagram is based on our current state of knowledge derived Das nachfolgende Diagramm basiert auf langjährigen empirischen Erfahrungen
from test data and experience. It describes the influence of temperature and und zahlreichen gezielten Zuverlässigkeitsprüfungen. Es beschreibt den Einfluß
voltage on the FIT rate: von Temperatur und Spannung auf die FIT-Rate.

FIT-RATE versus HOTSPOT temperature and voltage

ΘHOTSPOT
1000
FIT

85° 80° 75° 70°

65°

100 60°

55°

10

0
0,6×UN 0,7×UN 0,8×UN 0,9×UN 1,0×UN 1,1×UN 1,2×UN

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 ANNEX / ANHANG
Definitions / Begriffserläuterung

DEFINITIONS for Capacitors in Power Electronics BEGRIFFSERLÄUTERUNG für Kondensatoren

der Leistungselektronik
Rated capacitance CN Bemessungskapazität (Nennkapazität) CN
Capacitance value rated at 20°C / 50 Hz. Nennwert der Kapazität, bezogen auf 20°C, 50 Hz.

Rated Voltage UN Bemessungsspannung (Nennspannung) UN

The maximum or peak voltage of either polarity of a reversing or nonreversing Größtwert bzw. Scheitelwert der Spannung,
type wave form for which the capacitor has been designed and rated (unlike für die der Kondensator dimensioniert und benannt ist
other standards for AC capacitors, the rated voltage is not the rms value). (abweichend von anderen Normen für Wechselspannungskondensatoren
nicht der Effektivwert!)

Non repetitive peak (non-recurrent surge) voltage US Stoßspitzenspannung US

Voltages beyond the rated voltage induced by switching or faults of the system Höchster Spitzenwert, der vereinzelt kurzzeitig im Störungsfall auftreten darf.
or any part of it. Maximum count 1000 times with a duration of not more Maximale Anzahl 1000 mal mit einer Höchstdauer von jeweils 100 ms.
than 100 ms each.

rms voltage Ueff Effektive Wechselspannung Ueff

Root mean square of the max. permissible value of sinusoidal AC voltage in Maximal zulässiger Effektivwert von sinusförmiger Wechselspannung im
continuous operation. Dauerbetrieb.

Ripple voltage Ur Überlagerte Wechselspannung Ur

The peak-to-peak alternating component of the unidirectional voltage. Spitze-Spitze-Wert der Wechselkomponente der gleichgerichteten Spannung.

Voltage test between terminals UBB Prüfspannung Belag/Belag UBB

Routine test of all capacitors conducted at room temperature, prior to delivery. Prüfspannung, mit der alle Kondensatoren als Stückprüfung zwischen den
A further test with 80% of the test voltage stated in the data sheet may Anschlüssen vor der Auslieferung geprüft werden. Beim Anwender ist eine
be carried out once at the user’s location. Wiederholung dieser Prüfung mit dem 0,8fachen Wert der Prüfspannung
zulässig.

Voltage test between terminals and case UBG Prüfspannung Belag/Gehäuse UBG
Routine test of all capacitors between short-circuited terminals and case, Prüfspannung, mit der alle Kondensatoren zwischen den kurzgeschlossenen
conducted at room temperature. May be repeated at the user’s location. Anschlüssen und dem Gehäuse als Stückprüfung vor der Auslieferung geprüft
werden. Beim Anwender ist eine Wiederholung dieser Prüfung zulässig.

Maximum current Imax Maximalstrom Imax

Maximum rms value of permissible current in continuous operation. The values Maximaler Effektivwert des im Dauerbetrieb zulässigen Stromes. Die im Datenblatt
given in the data sheets are related to either the specifi ed maximum angegebenen Werte ergeben sich entweder aus der maximal zulässigen
power dissipation or the current limits of the connection terminals. Verlustleistung oder der Stromtragfähigkeit der Anschlüsse.

Peak current Î Spitzenstrom Î

Maximum permitted repetitive current amplitude during continuous operation. Periodisch zulässiger Spitzenwert des Stromes.

Non-repetitive peak current (surge) IS Stoßspitzenstrom IS

Maximum current that may occur non-repetitively and briefl y in the event Höchster Spitzenwert, der vereinzelt kurzzeitig im Störungsfall auftreten darf.
of a fault.

Equivalent series resistance RS Serienwiderstand RS

Equivalent resistance representing the sum of all Ohmic resistances Ersatzwiderstand, welcher die Summe aller im Kondensator auftretenden
occurring inside the capacitor. Essential for calculation of the current Ohmschen Widerstände repräsentiert. Maßgebend für die Berechnung der
dependent losses. Stromwärmeverluste.

Self-inductance Le Eigeninduktivität Le
Represents the sum of all inductive elements which are – for mechanical and Repräsentiert die Summe aller induktiven Bestandteile, die konstruktionsbedingt
construction reasons – contained in any capacitor. in jedem Kondensator enthalten sind.
Resonant frequency fres Resonanzfrequenz fres
The capacitance and self-inductance of any capacitor form a series resonant Kapazität und Eigeninduktivität eines jeden Kondensators bilden de facto
circuit. Above the resonant frequency, the inductive part of this LC-circuit einen Reihenresonanzkreis. Oberhalb der Resonanzfrequenz überwiegt in
prevails. The capacitor would then behave as an inductor. diesem LC-Kreis der induktive Anteil, der Kondensator wirkt dann nicht mehr
als Kapazität.

Dielectric dissipation factor tanδ0 Dielektrischer Verlustfaktor tanδ0

Constant dissipation factor of the dielectric material for all capacitors in their Konstanter Verlustfaktor des Dielektrikums für alle
rated frequency. Kondensatoren bei Nennfrequenz.

Thermal resistance Rth Thermischer Widerstand Rth

The thermal resistance indicates by how many degrees the capacitor temperature Der thermische Widerstand gibt an, um wieviel Grad sich der Kondensator in
rises at the hotspot due to dissipation losses. Abhängigkeit von der Verlustleistung am Hotspot erwärmt.
This temperature rise relates to the surrounding air in Dieser Temperaturanstieg betrifft die Umgebungstemperatur im Abstand
a distance of ca. 10cm from the case surface. von ca. 10cm von der Gehäuseoberfläche.

Maximum power dissipation Pmax Höchste Verlustleistung Pmax

Maximum permitted power dissipation for the capacitor’s operation. Maximal zulässige Verlustleistung, mit der der Kondensator betrieben werden darf.

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 ANNEX / ANHANG
Definitions / Begriffserläuterung

DEFINITIONS for Capacitors in Power Electronics BEGRIFFSERLÄUTERUNG für Kondensatoren

der Leistungselektronik
Ambient temperature ΘU Umgebungstemperatur ΘU
Temperature of the surrounding air, measured 10 cm away and at 2/3 of the Temperatur der umgebenden Luft, gemessen in ca. 10 cm Abstand vom
case height of the capacitor. Kondensator in etwa 2/3 der Gehäusehöhe.

Lower category temperature Θmin Untere Grenztemperatur Θmin

Lowest permissible ambient temperature at which a capacitor may be used. Niedrigste Umgebungstemperatur, bei der der Kondensator in Betrieb
genommen werden darf.

Upper category temperature Θmax Obere Grenztemperatur Θmax

Highest permissible capacitor temperature during operation, i.e. temperature Höchste Temperatur, gemessen an der heißesten Stelle des Gehäuses, bei der
at the hottest point of the case. der Kondensator betrieben werden darf.

Hotspot temperature ΘHOTSPOT Hotspot-Temperatur ΘHOTSPOT

Temperature at the hottest spot inside the capacitor. Temperatur der heißesten Stelle im Kondensatorinneren.

Rated energy contents EN Nennenergiegehalt EN

Energy stored in the capacitor when charged at rated voltage. Bei Nennspannung im geladenen Kondensator gespeicherte Energie.

Clearance in air L Luftstrecke L

The shortest distance between conducting parts of the terminals or between Kürzeste Strecke zwischen leitenden Teilen der Anschlüsse bzw. zwischen
terminals and case. Anschlüssen und Gehäuse.

Creepage distance K Kriechstrecke K

The shortest distance along an insulated surface between conducting parts Kürzeste Strecke entlang der Isolierung zwischen leitenden Teilen der
of the terminals or between terminals and case. Anschlüsse bzw. zwischen Anschlüssen und Gehäuse.

OPERATING INSTRUCTIONS / VORSCHRIFTEN ZUM BETRIEB

Safe operation of the capacitors can be expected only if all Grundsätzlich ist ein sicherer Betrieb der Kondensatoren nur
electrical and thermal specifi cations as stated on the label, gewährleistet, wenn die elektrischen und thermischen
in the data sheetsand the following instructions Grenzwerte gemäß Typenschild, Datenblatt und die
are strictly observed. die nachfolgenden Anweisungen eingehalten werden.

We do not accept responsibility for Wir übernehmen keine Verantwortung für

whatever damage may arise out of a non-observance. Schäden, welche aus einer Nichteinhaltung erwachsen.

Mounting Location/Cooling Einbauort/Kühlung

The useful life of a capacitor may be reduced dramatically if exposed to Die Lebensdauer eines Kondensators kann durch übermäßige Wärmeeinwirkung
excessive heat. Typically an increase in the ambient temperature of 7°C will erheblich verringert werden. Im allgemeinen führt eine Erhöhung
halve the expected life of the capacitor. der Umgebungstemperatur um 7°C zu einer Verringerung der Lebensdauer
To avoid overheating the capacitors must be allowed to cool des Kondensators um 50 %.
unhindered and should be shielded from external heat sources. Es ist daher zu beachten, dass die Kondensatoren die auftretende Verlustwärme
If attenuating circumstances give cause for doubt, special tests should be ungehindert abführen können, so dass die obere Grenztemperatur
conducted to ensure that the permitted maximum temperature of the capacitor an keiner Stelle des Gehäuses überschritten wird. Insbesondere ist zu
is not exceeded even under the most critical ambient circumstances. vermeiden, dass die Kondensatoren von fremden Wärmequellen zusätzlich
It should be noted that the internal heat balance of large capacitors is only erwärmt werden. In Zweifelsfällen ist durch eine Typprüfung zu überprüfen,
reached after a couple of hours. dass unter den ungünstigsten Umgebungsbedingungen die zulässige
Kondensatortemperatur nicht überschritten wird. Dabei ist zu beachten, dass
sich das Wärmegleichgewicht bei großvolumigen Kondensatoren erst nach
mehreren Stunden einstellt.

! Give at least 20 mm clearance between the capacitors for natural or ! Zwischen den und um die Kondensatoren herum sollten mindenstens
forced ventilation. 20 mm Platz für natürliche oder Zwangslüftung belassen werden.
Do not place the capacitors directly above or next to heat sources Bringen Sie den Kondensator nie direkt neben oder über Wärme
such as detuning or tuning reactors, bus bars, etc. Wärmequellen, wie Drosseln u.ä. an.

CE identificartion CE-Kennzeichnung

The capacitors are marked „CE“ when both of the following criteria apply: Die Kondensatoren tragen eine CE-Kennzeichnung,
sofern die beiden folgenden Bedingungen erfüllt sind:
• They conform with standard IEC / DIN EN 61071. • Sie entsprechen der Norm IEC / DIN EN 61071
• At least one of the AC or DC voltage ratings does not exceed 1500V. • Kondensatornennspannung UN ≤ 1500V

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 ANNEX / ANHANG
Definitions / Begriffserläuterung

Vibration Stress According to DIN IEC 68-2-6 Schwingungsbelastung nach DIN IEC 68-2-6
The capacitors comply with test standard FC acc. to DIN IEC 68 pt. 2-6 as Die Kondensatoren genügen der Prüfung FC nach DIN IEC 68 T 2-6 mit
follows: folgenden Werten:

material safety data sheet Materialbetriebssicherheitsdatenblatt

Environment Hazards Umweltverträglichkeit

Our capacitors do not contain PCB, solvents, or any other toxic or banned Unsere Kondensatoren enthalten kein PCB, keine Lösemittel, oder sonstige
materials. They do not contain hazardous substances acc. to «Chemische giftige oder verbotene Stoffe, keine gefährlichen Inhaltsstoffe gemäß
Verbotsverordnung» (based on European guidelines 2003/53/EG and 76/769/ Chemikalien-Verbotsverordnung (ChemVerbotsV), Gefahrstoffverordnung
EWG), «Gefahrstoffverordnung» (GefStoffV) and (GefStoffV) und Bedarfsgegenstände-Verordnung (BedGgstV).
« Bedarfsgegenstaendeverordnung (BedGgstV)». Sie stellen kein Gefahrgut im Sinne der Transportvorschriften
Not classified as «dangerous goods» acc. to transit rules. The dar. Es ist keine Kennzeichnung nach Gefahrstoffverordnung erforderlich. Sie
capacitors do not have to be marked under the Regulations for Hazardous unterliegen nicht der TA-Luft und auch nicht der Verordnung für brennbare
Goods. They are rated WGK 0 (water risk category 0 «no general threat to Flüssigkeiten (VbF). Sie sind eingestuft in die WGK 0 (Wassergefährdungsklasse
water»). Null, im Allgemeinen nicht wassergefährdend).
No danger for health if applied properly. In case of skin Bei sachgemäßer Anwendung gehen vom Produkt keine
contact with filling liquids, clean with water and soap. Gesundheitsgefahren aus. Bei Hautkontakt mit dem Kondensatorfüllmittel
All capacitors manufactured after 1st January, 2006 are made sind die betroffenen Hautpartien mit Wasser und Seife zu reinigen.
with lead-free solder tin. Alle ab 01.01.2006 gefertigten Kondensatoren sind mit
bleifreiem Lötzinn gearbeitet.

Disposal Entsorgung
The impregnants and filling materials contain vegetable oil or polyurethane Die verwendeten Füllmittel bestehen aus Pflanzenöl oder Polyuretanmischungen.
mixtures. A data sheet about the impregnant utilised can be provided by the Ein Sicherheitsdatenblatt über die Füllmittel kann bei Bedarf
manufacturer on request. angefordert werden.
We recommend disposing of the capacitors through Wir empfehlen, die Entsorgung über Recyclingeinrichtungen
professional recycling centres for electric/electronic waste. für Elektro-/Elektronik-Schrott vorzunehmen.

Consult your national rules and restrictions for waste and disposal. Grundsätzlich sind die jeweils gültigen nationalen Vorschriften zu beachten.

SAFETY IN OPERATION BETRIEBSSICHERHEIT

Protection Against Overvoltages Sicherheit bei Überspannungen

and External Short Circuits und äußeren Kurzschlüssen
As shown above, the capacitors are self-healing and regenerate themselves Die Kondensatoren sind aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus
after breakdowns of the dielectric. For voltages within the permitted testing überspannungsfest, da sich die Kondensatoren nach einem Durchschlag
and operating maximum the capacitors are overvoltage-proof. They are also im Dielektrikum selbst regenerieren, sofern die zulässigen Prüf- und
proof against external short circuits as far as the resulting surge discharges Betriebsspannungen nicht überschritten werden. Sie sind außerdem
do not exceed the specifi ed current limits (IS). sicher gegen äußere Kurzschlüsse, sofern bei den dabei entstehenden
Stoßentladungen die zugelassenen Grenzströme (lS) nicht überschritten werden.

! MIND HAZARDS OF EXPLOSION AND FIRE ! BERSTRISIKO UND BRANDLAST BEACHTEN

Capacitors consist mainly of polypropylene (up to 90%), i.e. their Kondensatoren bestehen zu bis zu 90% aus Polypropylen, d.h. ihre
energy content is relatively high. They may rupture and ignite as Brandlast ist relativ hoch. Infolge von internen Fehlern oder externen
a result of internal faults or external overload (e.g. temperature, Faktoren (z.B. Temperatur, Überspannung, Oberschwingungen) können
overvoltage, harmonic distortion). It must therefore be ensured, sie platzen und sich entzünden. Deshalb ist durch geeignete Maßnahmen
by appropriate measures, that they do not form any hazard to their dafür zu sorgen, dass sie im Fehlerfall bzw. bei einem Versagen der
environment in the event of failure or malfunction of the safety Sicherungsmechanismen kein Risiko für ihre Umgebung darstellen.
mechanism.
FIRE LOAD: approx. 40 MJ/kg BRANDLAST: ca. 40MJ/kg
EXTINGUISH WITH: dry extinguisher CO2, foam LÖSCHMITTEL: Trockenlöschmittel CO2, Schaum

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