Высокопроизводительный тантал конденсатор предлагает разработчикам надежное и стабильное решение с высокой емкостью. За почти 60 лет использования танталовые конденсаторы используются при разработке различных приложений для таких отраслей, как военная и коммерческая авионика, промышленная автоматизация и системы управления, критическая и имплантируемая медицинская электроника, смартфоны, ноутбуки, настольные компьютеры и портативные компьютеры. В начале 1950-х годов Bell Laboratories изобрела твердотельные танталовые конденсаторы в качестве высокотехнологичного и очень надежного низковольтного вспомогательного конденсатора. В этой статье обсуждается обзор танталового конденсатора.
Что такое танталовый конденсатор?
Электролитический танталовый конденсатор состоит из металлического тантала, действующего как анод, окруженного анодным оксидным слоем оксида, используемого в качестве диэлектрика, который дополнительно окружен жидким или твердым электролитом в качестве катода. Поскольку диоксид марганца (MnO2) обладает свойствами самовосстановления для обеспечения долгосрочной надежности, он используется в качестве катод .
танталовый конденсатор
Танталовые конденсаторы чрезвычайно стабильны, меньше и легче, а также имеют более низкое максимальное рабочее напряжение и емкость. Эти конденсаторы пропускают меньше тока и имеют меньше индуктивность следовательно, они не подходят для высокочастотных цепей связи.
Полярность и маркировка
В Полярность и маркировка танталового конденсатора обсуждаются ниже.
- Танталовые конденсаторы - это изначально поляризованные конденсаторы с положительным и отрицательным выводами, которые подходят для источников постоянного тока. Полярность и маркировка на конденсаторах позволяют легко идентифицировать анод и катод.
- Две полосы и положительный знак помогают определить значение емкости и максимального рабочего напряжения.
- Однако самое верхнее значение слева показывает значение емкости в микрофарадах (мкФ). Например, значение на приведенном ниже рисунке составляет 2,2 мкФ.
- Напряжение ниже значения емкости - это максимальное рабочее напряжение конденсатора, то есть 25 В.
- Под длинной полосой виден положительный знак (+). Комбинация длинной полосы и знака «+» указывает на то, что на этой стороне имеется положительный вывод / анод, а на другой стороне - отрицательный вывод / катод.
- Обратное напряжение или неправильное подключение могут повредить конденсатор.
- Танталовый электролитический
- Отказ танталового конденсатора
При обратном смещении твердого тела для поверхностного монтажа, тантала Конденсаторы объясняет, что танталовые конденсаторы предназначены для работы только в условиях смещения прямого напряжения и выходят из строя при приложении обратного напряжения, которое включает быстрое включение от цепи с низким импедансом или возникновение всплеска тока во время ее работы.
Режим отказа конденсатора
В документе, опубликованном ASM International, четко говорится, что Танталовый конденсатор режим отказа делится на три основных категории
Высокая утечка / короткое замыкание
Применение обратного напряжения может вызвать большие токи утечки, которые обычно возникают во время поиска и устранения неисправностей, неисправностей и / или стендовых испытаний. Танталовые конденсаторы с кристаллизацией вызывают короткое замыкание, поскольку горячие точки, образующиеся во время кристаллизации, нагревают катод.
Высокое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
На ESR конденсатора сильно влияют механические / термомеханические характеристики, если он подвергается монтажу на плате, монтажу и установке, оплавлению и сроку службы. Такой тип напряжения часто нарушается во внешних и / или внутренних соединениях, что приводит к высокому ESR.
Низкая емкость / открытый
Поскольку емкость танталового конденсатора не изменяется при нормальных условиях эксплуатации, выход из строя случается редко. Более низкая емкость танталового конденсатора в любом применении может указывать на короткое замыкание конденсатора, в то время как разомкнутый отказ может быть результатом скомпрометированного повреждения положительного вывода и соединения проводов.
танталовый конденсатор
Размеры и использование SMD
Танталовый конденсатор предлагает основные функции, такие как исключительная стабильность, надежность и слабая утечка тока. Эти функции позволяют применять конденсаторы в -
определение размеров танталового конденсатора
- Схема выборки и удержания для достижения длительного удержания
- Развязка шины питания обеспечивает более высокий КПД при более низком ESR
- Чрезвычайно эффективные упаковочные системы
- Приложения, связанные с военной и аэрокосмической отраслями
- Медицинские изделия жизнеобеспечения
- Космическое оборудование для большей надежности
Материнские платы для источник питания фильтрация и многие другие вообще, наибольшее количество танталовых конденсаторов производится серийно в виде танталовых конденсаторов в форме SMD (устройства для поверхностного монтажа). Он разработан с контактными поверхностями с обеих сторон корпуса. В соответствии со стандартами EIA-5335-BAAC танталовые чип-конденсаторы разрабатываются и производятся в различных стилях.
Код ОВОС метрика | L ± 0,2 (мм) | Вт ± 0,2 (мм) | H макс (мм) | Код ОВОС дюймы | Код дела AVX | Код дела Кемет | Код дела Vishay |
| EIA 1608-08 | 1.6 | 0,8 | 0,8 | 0603 | - | - | - |
| EIA 1608-10 | 1.6 | 0,85 | 1.05 | 0603 | L | - | М, М0 |
| EIA 2012-12 | 2,05 | 1,35 | 1.2 | 0805 | р | р | В |
| EIA 2012-15 | 2,05 | 1,35 | 1.5 | 0805 | п | - | р |
| EIA 3216-10 | 3.2 | 1.6 | 1.0 | 1206 | К | я | Q, A0 |
| EIA 3216-12 | 3.2 | 1.6 | 1.2 | 1206 | S | S | - |
Различия между танталом и керамическим конденсатором
В танталовый и керамический конденсатор обсуждаются ниже.
В области электроники танталовые и керамические конденсаторы широко используются для разработки различных подходящих приложений. Давайте посмотрим ниже различия между ними.
| Танталовый конденсатор | Керамический конденсатор |
| Нестабильность емкости относительно приложенного напряжения не проявляется. | Емкость изменяется в зависимости от приложенного напряжения. |
| Показывает линейное изменение емкости в зависимости от температуры | Показывает наиболее нелинейное изменение емкости в зависимости от температуры |
| Танталовые конденсаторы не испытывают подобного процесса старения | В конце концов отображает логарифмическое уменьшение емкости, известное как старение |
| Они классифицируются по утечке постоянного тока (или DCL). | Обычно в них указывается сопротивление изоляции. |
Преимущества и недостатки
В список достоинств и недостатков твердотельного танталового конденсатора можно отнести следующие
Преимущества: долгий срок службы, высокая температура. сопротивление , отличная производительность, высокая точность, эффективность при фильтрации высокочастотных гармоник.
Недостатки: наличие очень тонкого оксидного слоя, который не является прочным, не может выдерживать напряжение выше пределов, низкий уровень пульсаций тока.
Применение танталового конденсатора
Танталовые конденсаторы обладают различными преимуществами и поэтому используются в различных приложениях, особенно в современной электронике, для повышения стабильности, устойчивости к диапазону температур и частот, долговременной надежности и рекордно высокого объемного КПД.
Танталовый конденсатор - это важный компонент кардиоимплантатов, который автоматически определяет нерегулярное сердцебиение и за несколько секунд дает электрический разряд. Этот конденсатор находит свое применение в самых требовательных отраслях промышленности, таких как медицина, телекоммуникации, авиакосмическая промышленность, военная промышленность, автомобилестроение и компьютеры.
FAQs
1). Назовите некоторые области применения влажных танталовых конденсаторов?
Он используется в таких отраслях, как телекоммуникации, авионика, космос, медицина, телекоммуникации, потребительские приложения.
2). Что такое импульсное напряжение с точки зрения танталового конденсатора?
Скачок напряжения - это максимальное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору в течение более короткого периода в цепях с минимальным последовательным сопротивлением.
3). Что такое обратное напряжение? Что происходит с танталовым конденсатором при приложении обратного напряжения?
Обратное напряжение - это когда напряжение анодного электрода является отрицательным относительно напряжения катода. При обратном напряжении обратный ток утечки протекает через небольшие микротрещины или дефекты через диэлектрический слой к аноду конденсатора.
4). Какие различные диэлектрики используются для изготовления танталового конденсатора?
- Электролит диоксида марганца
- Пятиокись тантала, Ta2O5
- Пятиокись ниобия, Nb2O5
5). Объясните маркировку полярности танталового конденсатора.
Полярность и маркировка на конденсаторах позволяют легко идентифицировать анод и катод.
- Две полосы и положительный знак помогают определить значение емкости и максимального рабочего напряжения.
- Однако самое верхнее значение слева показывает значение емкости в микрофарадах (мкФ). Например, значение на приведенном ниже рисунке составляет 2,2 мкФ.
- Напряжение ниже значения емкости - это максимальное рабочее напряжение конденсатора, то есть 25 В.
- Под длинной полосой виден положительный знак (+). Комбинация длинной полосы и знака «+» указывает на то, что на этом участке имеется положительный вывод / анод, а на другой стороне - отрицательный вывод / катод.
- Обратное напряжение или неправильное подключение могут повредить конденсатор.
6). Определить импеданс
Импеданс - это полное сопротивление в Ом любой сети на определенной частоте, включая угловые части как действительной, так и мнимой.
7). Назовите одно различие между танталом и керамическим конденсатором.
В танталовом конденсаторе нестабильность емкости не проявляется в отношении приложенного напряжения, тогда как керамический конденсатор демонстрирует изменения емкости в отношении приложенного напряжения.
Тем не менее, танталовые конденсаторы доверяют конструкторы как надежные компоненты. Его расширенные функции, такие как меньший вес, малая утечка тока и высокая емкость на единицу объема, позволяют использовать емкость в широком спектре приложений. В танталовый конденсатор должны быть подключены соответствующим образом, чтобы избежать повреждений.
Высокая утечка / короткое замыкание, ESR и низкая емкость / обрыв являются тремя основными причинами отказа конденсатора. Производители и проектировщики должны обеспечить защиту от повреждений и долгосрочную надежность. Обладая выдающимися характеристиками, танталовые конденсаторы можно использовать практически во всех отраслях промышленности для разработки подходящего приложения.
