Какво е танталов кондензатор - разлики и неговото приложение

Какво е танталов кондензатор - разлики и неговото приложение

Тантал с висока ефективност кондензатор предлага на дизайнерите надеждно и стабилно решение с голям капацитет. С почти 60 години употреба, танталовите кондензатори се използват за разработване на различни приложения за индустрии като военна и търговска авионика, индустриална автоматизация и системи за управление, критична и имплантируема медицинска електроника, смартфони, лаптопи, настолни компютри и преносими компютри. В началото на 50-те години Bell Laboratories изобретява твърди танталови кондензатори като високо усъвършенстван и много надежден кондензатор за ниско напрежение. Тази статия разглежда общ преглед на танталовия кондензатор.



Какво е танталов кондензатор?

Електролитен танталов кондензатор съдържа танталов метал, действащ като анод, подгънат в аноден оксиден слой оксид - използван като диелектрик, който допълнително е затворен от течен или твърд електролит като катод. Тъй като мангановият диоксид (MnO2) предлага самолечебни функции, за да осигури дългосрочна надеждност, той се използва като катод .


Тантал-кондензатор

тантал-кондензатор





Танталовите кондензатори са изключително стабилни, по-малки и по-леки и имат по-ниско максимално работно напрежение и капацитет. Тези кондензатори изпускат по-малко ток и имат по-малко индуктивност , следователно те не са подходящи за високочестотни съединителни вериги.

Полярност и маркировки

The танталов кондензатор полярност и маркировки са обсъдени по-долу.



  • Танталовите кондензатори са вътрешно поляризирани кондензатори с положителен и отрицателен олово и са подходящи за DC захранвания. Полярността и маркировките на кондензаторите улесняват идентифицирането на анода и катода.
  • Две ленти и положителен знак помагат за идентифициране на стойността на капацитета и максималното работно напрежение.
  • Най-горната стойност вляво обаче показва стойността на капацитета в микрофаради (uF). Например стойността на дадената по-долу фигура е 2,2 uF.
  • Напрежението под стойността на капацитета е максималното работно напрежение на кондензатор, т.е. 25V.
  • Положителен (+) знак се забелязва под дългата лента. Комбинацията от дълга лента и знак „+“ показва, че тази страна има положителен олово / анод, докато другата страна показва отрицателен олово / катод.
  • Обратното напрежение или грешната връзка може да повреди кондензатора.
  • Тантал електролитен
  • Неизправност на танталов кондензатор

При поведение на обратното пристрастие на повърхностно монтирано твърдо тяло, тантал Кондензатори обяснява, че танталовите кондензатори са проектирани да работят само в условия, предразположени към напрежение и се провалят, ако е приложено обратно напрежение, което включва бързо включване от верига с нисък импеданс или поява на токов скок по време на неговата работа.

Режим на повреда на кондензатора

Документът, публикуван от ASM International, ясно посочва това Танталов кондензатор режимът на повреда е разделен на три основни категории


Високи течове / къси

Прилагането на обратно напрежение може да доведе до високи токове на утечка, което обикновено се случва по време на отстраняване на неизправности, неизправности и / или изпитване на стенд. Танталовите кондензатори с кристализация причиняват повреда на късо съединение поради горещите точки, образувани по време на кристализацията, загряват катода.

Високо еквивалентно серийно съпротивление (ESR)

ESR на кондензатор е силно повлиян от механичните / термомеханичните, ако е изложен на монтаж на борда, избор и поставяне, претопяване и живот на приложението. Такъв тип стрес често се компрометира във външни и / или вътрешни връзки, което води до висока ESR.

Нисък капацитет / отворен

Тъй като капацитетът на танталов кондензатор не се променя при нормални работни условия, повредата е необичайна. По-ниският капацитет на танталов кондензатор във всяко приложение може да е индикация за късо кондензатор, докато отказът на отваряне може да бъде резултат от компрометирана повредена положителна връзка на олово и проводник.

Чести причини за танталов кондензатор


често срещани причини за танталов кондензатор

Размери и употреба на SMD

Танталов кондензатор предлага основни функции като изключителна стабилност, надеждност и ниско изтичане на ток. Тези функции позволяват кондензаторите да се прилагат в -

Оразмеряване на тантал-кондензатор

оразмеряване-на-тантал-кондензатор

  • Вземете проба и задръжте верига, за да постигнете дълго време на задържане
  • Отделянето на релсите за захранване предлага по-висока ефективност с по-ниска ESR
  • Изключително ефективни опаковъчни системи
  • Приложения, свързани с военната и космическата индустрия
  • Поддържащи живота медицински изделия
  • Космическо оборудване за по-висока надеждност

Дънни платки за захранване филтриране и много по-общо, най-големият брой танталови кондензатори се произвеждат масово като танталов чип кондензатор под формата на SMD (устройство за повърхностно монтиране). Проектиран е с контактни повърхности от двете страни на кутията. Следвайки стандартите EIA-5335-BAAC, чип кондензаторите Tantalum са проектирани и произведени в различни стилове.

Кодекс за ОВОС

метрична

L ± 0,2

(мм)

Ш ± 0,2

(мм)

H макс

(мм)

Кодекс за ОВОС

инча

Код на делото

AVX

Код на делото

Кемет

Код на делото

Вишай

EIA 1608-081.60.80.80603---
EIA 1608-101.60,851.050603L-М, М0
ОВОС 2012-122.051.351.20805RRIN
ОВОС 2012-152.051.351.50805P-R
EIA 3216-103.21.61.01206ДА СЕАзQ, A0
EIA 3216-123.21.61.21206СС-

Разлики между тантал и керамичен кондензатор

The танталов и керамичен кондензатор са обсъдени по-долу.

В областта на електрониката танталовите и керамичните кондензатори са широко приети за проектиране на различни подходящи приложения. Нека видим по-долу разликите между двете.

Танталов кондензатор

Керамичен кондензатор

Нестабилността на капацитета не се проявява по отношение на приложеното напрежениеКапацитетът се променя по отношение на приложеното напрежение
Проявява линейна промяна на капацитета, свързана с температуратаПроявява най-нелинейната промяна на капацитета, свързана с температурата
Танталовите кондензатори не изпитват подобен процес на стареенеВ крайна сметка показва логаритмично намаляване на капацитета, известно като стареене
Те се степенуват чрез изтичане на постоянен ток (или DCL).Те обикновено определят изолационното съпротивление.

Предимства и недостатъци

Списъкът с предимствата и недостатъците на твърд танталов кондензатор включва следното

Предимствата са: Дълъг живот, висока температура съпротива , отлично представяне, висока точност, ефективност при филтриране на високочестотни хармоници.

Недостатъците са: Наличието на много тънък оксиден слой, който не е здрав, не може да издържи напрежение над границите, нисък ток на пулсации.

Приложения на танталов кондензатор

Танталови кондензатори предлагат различни предимства и следователно, използвани в различни приложения, особено в съвременната електроника за по-висока стабилност, за да издържат на диапазон от температури и честоти, дългосрочна надеждност и рекордно висока обемна ефективност.

Танталовият кондензатор е взискателен компонент за кардио имплантите, за да усети автоматично неравномерния сърдечен ритъм и да даде електрически контрашок за няколко секунди. Този кондензатор намира своята позиция в най-взискателните индустриални вертикали като медицина, телекомуникации, космическа, военна, автомобилна и компютърна техника.

Често задавани въпроси

1). Назовете някои приложения на мокрите танталови кондензатори?

Използва се в индустрии като телеком, авионика, космос, медицина, телекомуникации, потребителски приложения.

2). Какво е пренапрежение по отношение на танталовия кондензатор?

Импулсното напрежение е най-високото напрежение, което може да се приложи към кондензатор за по-кратък период във вериги, които имат минимално серийно съпротивление.

3). Какво е обратното напрежение? Какво се случва с танталовия кондензатор, когато се прилага обратно напрежение?

Обратното напрежение е мястото, където напрежението на анодния електрод е отрицателно по отношение на катодното напрежение. При обратно напрежение обратният ток на изтичане протича на малки микропукнатини или дефекти през диелектричния слой към анода на кондензатора.

4). Какви са различните диелектрици, използвани за производството на танталов кондензатор?

  • Манганов диоксид електролит
  • Танталов пентоксид, Ta2O5
  • Ниобиев пентоксид, Nb2O5

5). Обяснете маркировката на полярността на танталов кондензатор

Полярността и маркировките на кондензаторите улесняват идентифицирането на анода и катода.

  • Две ленти и положителен знак помагат за идентифициране на стойността на капацитета и максималното работно напрежение.
  • Най-горната стойност вляво обаче показва стойността на капацитета в микрофаради (uF). Например стойността на дадената по-долу фигура е 2,2 uF.
  • Напрежението под стойността на капацитета е максималното работно напрежение на кондензатор, т.е. 25V.
  • Положителен (+) знак се забелязва под дългата лента. Комбинацията от дълга лента и знак „+“ показва, че този сайт има положителен олово / анод, докато другата страна показва отрицателен олово / катод.
  • Обратното напрежение или грешната връзка могат да повредят кондензатора.

6). Определете импеданса

Импедансът е общото съпротивление в ома на всяка мрежа с определена честота, включително ъглови части както на реалната, така и на въображаемата.

7). Дайте една разлика между тантала и керамичния кондензатор.

В танталовия кондензатор не се проявява нестабилност на капацитета по отношение на приложеното напрежение, докато керамичният кондензатор показва промени в капацитета по отношение на приложеното напрежение.

Независимо от това, танталовите кондензатори се доверяват на дизайнерите като надеждни компоненти. Подобрените функции като по-ниско тегло, ниско изтичане на ток и висок капацитет на обем позволяват капацитетът да се използва в голямо разнообразие от приложения. The танталов кондензатор трябва да бъде свързан по подходящ начин, за да се избегнат повреди.

Голямо изтичане / късо, ESR и нисък капацитет / отворен са трите основни причини за повреда на кондензатора. Производителите и дизайнерите трябва да осигурят защита срещу дългосрочна надеждност. Предлагането на изключителни черти прави танталовите кондензатори да бъдат използвани в почти всяка индустрия за разработване на подходящо приложение.