Nagy teljesítményű tantál kondenzátor megbízható és stabil, nagy kapacitású megoldást kínál a tervezőknek. Közel 60 éves használatával a tantál kondenzátorokat különféle alkalmazások fejlesztésében alkalmazzák olyan iparágak számára, mint a katonai és kereskedelmi repülés, az ipari automatizálási és vezérlőrendszerek, a kritikus és beültethető orvosi elektronika, okostelefonok, laptopok, asztali számítógépek és notebook számítógépek. A Bell Laboratories az ötvenes évek elején feltalálta a szilárd tantál kondenzátorokat, mint rendkívül fejlett és nagyon megbízható kisfeszültségű támogató kondenzátort. Ez a cikk a tantál kondenzátor áttekintését tárgyalja.
Mi az a tantál kondenzátor?
Az elektrolitikus tantálkondenzátor egy tandálfémet tartalmaz - amely anódként működik, anódos oxidrétegben szegélyezve - dielektrikumként alkalmazva, amelyet katódként vagy folyékony, vagy szilárd elektrolit zár el. Mivel a mangán-dioxid (MnO2) öngyógyító funkciókat kínál a hosszú távú megbízhatóság biztosítása érdekében, katód- .
tantál-kondenzátor
A tantál kondenzátorok rendkívül stabilak, kisebbek és könnyebbek, és alacsonyabb a maximális üzemi feszültségük és kapacitásuk. Ezek a kondenzátorok kevesebb áramot szivárognak és kevesebbet induktivitás ezért nem alkalmasak nagyfrekvenciás kapcsolási áramkörökhöz.
Polaritás és jelölések
A tantál kondenzátor polaritása és jelölései az alábbiakban tárgyaljuk.
- A tantál kondenzátorok veleszületetten polarizált kondenzátorok pozitív és negatív ólommal, és megfelelőek egyenáramú tápellátásokhoz. A kondenzátorok polaritása és jelölései megkönnyítik az anód és a katód azonosítását.
- Két sáv és egy pozitív előjel segít meghatározni a kapacitás és a maximális üzemi feszültség értékét.
- Azonban a bal oldali legfelső érték a mikrofarádok (uF) kapacitási értékét mutatja. Például az alábbi ábra értéke 2,2 uF.
- A kapacitásérték alatti feszültség a kondenzátor maximális üzemi feszültsége, azaz 25V.
- A hosszú sáv alatt pozitív (+) jel figyelhető meg. A hosszú sáv és a „+” jel kombinációja azt jelzi, hogy ezen az oldalon pozitív az ólom / anód, míg a másik oldalon negatív az ólom / katód.
- A fordított feszültség vagy a rossz csatlakozás károsíthatja a kondenzátort.
- Tantál elektrolitikus
- Tantál-kondenzátor meghibásodása
In A fordított torzítású magatartás a szilárd felületen, tantál Kondenzátorok elmagyarázza, hogy a tantál kondenzátorokat úgy tervezték, hogy csak előrefeszültség-előfeszített körülmények között működjenek, és meghibásodnak, ha fordított feszültséget alkalmaznak, amely magában foglalja az alacsony impedanciájú áramkörből történő gyors bekapcsolást vagy az áramcsúcs bekövetkezését működés közben.
Kondenzátor meghibásodási módja
Az ASM International által publikált cikk egyértelműen kimondja Tantál kondenzátor hibamód három főre oszlik kategóriák
Nagy szivárgás / rövid
A fordított feszültség alkalmazása nagy szivárgási áramokat eredményezhet, amelyek általában hibaelhárítás, meghibásodások és / vagy pad teszt során jelentkeznek. A kristályosodott tantál kondenzátorok rövidzárlati hibát okoznak, mivel a kristályosodás során kialakult hotspotok felmelegítik a katódot.
Nagy egyenértékű sorozatellenállás (ESR)
A kondenzátor ESR-jét erősen befolyásolja a mechanikus / termomechanikus, ha a lemez szerelésének, fel- és visszahelyezésének, valamint az alkalmazás élettartamának van kitéve. Az ilyen típusú stressz gyakran veszélyeztetett külső és / vagy belső kapcsolatokban, ami magas ESR értékhez vezet.
Alacsony kapacitás / nyitott
Mivel a tantál kondenzátor kapacitása normál üzemi körülmények között nem változik, a hiba nem gyakori. Bármely alkalmazásban a tantál kondenzátor alacsonyabb kapacitása rövidzárlatos kondenzátor jelzésére utalhat, míg a nyitott meghibásodás sérült, sérült pozitív ólom és vezeték csatlakozásának eredménye.
a tantál-kondenzátor gyakori okai
SMD méretek és felhasználások
Tantál kondenzátor olyan főbb jellemzőket kínál, mint a rendkívüli stabilitás, megbízhatóság és alacsony áramszivárgás. Ezek a funkciók lehetővé teszik a kondenzátorok alkalmazását -
a tantál-kondenzátor méretezése
- Minta és tartás áramkör a hosszú tartási idő elérése érdekében
- Nagyobb hatékonyságot biztosító tápvezeték-leválasztás alacsonyabb ESR mellett
- Rendkívül hatékony csomagolási rendszerek
- A katonai és repülőgépiparhoz kapcsolódó alkalmazások
- Életfenntartó orvostechnikai eszközök
- Űrberendezések a nagyobb megbízhatóság érdekében
Alaplapok tápegység a legtöbb tantál-kondenzátort szűrik és tantál-chip-kondenzátorként gyártják tömegesen SMD (felületre szerelhető eszköz) formájában. Úgy tervezték, hogy a tok mindkét oldalán érintkezési felületek legyenek. Az EIA-5335-BAAC szabványoknak megfelelően a tantál chip kondenzátorokat különböző stílusokban tervezik és gyártják.
EIA kód metrikus | L ± 0,2 (mm) | W ± 0,2 (mm) | H max (mm) | EIA kód hüvelyk | Case Code AVX | Case Code Kemet | Case Code Vishay |
| KHV 1608-08 | 1.6 | 0.8 | 0.8 | 0603 | - | - | - |
| KHV 1608-10 | 1.6 | 0,85 | 1.05 | 0603 | L | - | M, M0 |
| KHV 2012-12 | 2.05 | 1.35 | 1.2 | 0805 | R | R | BAN BEN |
| KHV 2012-15 | 2.05 | 1.35 | 1.5 | 0805 | P | - | R |
| EIA 3216-10 | 3.2 | 1.6 | 1.0 | 1206 | NAK NEK | én | Q, A0 |
| EIA 3216-12 | 3.2 | 1.6 | 1.2 | 1206 | S | S | - |
Különbségek a tantál és a kerámia kondenzátor között
A tantál és kerámia kondenzátor az alábbiakban tárgyaljuk.
Az elektronika területén a tantál és a kerámia kondenzátorok széles körben elfogadottak különböző megfelelő alkalmazások tervezéséhez. Lássuk alább a különbségeket mindkettő között.
| Tantál kondenzátor | Kerámia kondenzátor |
| Az alkalmazott feszültség tekintetében a kapacitás instabilitása nem mutatható ki | A kapacitás változik az alkalmazott feszültség tekintetében |
| A hőmérséklethez kapcsolódó lineáris kapacitásváltozást mutat | A hőmérséklethez kapcsolódó nemlineáris kapacitásváltozást mutatja |
| A tantál kondenzátorok nem tapasztalnak hasonló öregedési folyamatot | Végül a kapacitás logaritmikus csökkenését jeleníti meg, amelyet öregedésnek neveznek |
| Osztályozzák őket egyenáram szivárgás (vagy DCL). | Jellemzően meghatározzák a szigetelési ellenállást. |
Előnyök és hátrányok
A szilárd tantál kondenzátor előnyeinek és hátrányainak felsorolása a következőket tartalmazza
Előnyei: Hosszú élettartam, magas hőmérséklet ellenállás , kiváló teljesítmény, nagy pontosság, hatékonyság a magas frekvenciájú harmonikusok szűrésében.
Hátrányai: Nagyon vékony oxidréteggel rendelkezik, amely nem robusztus, nem képes ellenállni a határok feletti feszültségnek, alacsony hullámosságú áram.
A tantál kondenzátor alkalmazásai
Tantál kondenzátorok különféle előnyöket kínálnak, ezért különféle alkalmazásokban használják, különösen a modern elektronikában a nagyobb stabilitás érdekében, hogy ellenálljon a hőmérsékletek és frekvenciák tartományának, hosszú távú megbízhatóságnak és rekordmagas térfogat-hatékonyságnak.
A tantál-kondenzátor igényes alkatrész a kardioimplantátumok számára, hogy automatikusan érzékelje a szabálytalan szívverést, és néhány másodperc alatt elektromos ellenlökést adjon. Ez a kondenzátor a legigényesebb ipari ágazatokban találja meg álláspontját, mint például az orvosi, telekommunikációs, repülőgépipari, katonai, autóipari és számítógépes ágazatok.
GYIK
1). Nevezze meg a nedves tantál kondenzátorok néhány alkalmazását?
Olyan iparágakban használják, mint a távközlés, a repülés, az űrkutatás, az orvostechnika, a távközlés, a fogyasztói alkalmazások.
2). Mi a túlfeszültség a tantál kondenzátor szempontjából?
A túlfeszültség a legnagyobb feszültség, amelyet rövidebb ideig alkalmazhatunk egy kondenzátorra olyan áramkörökben, amelyek minimális soros ellenállással rendelkeznek.
3). Mi a fordított feszültség? Mi történik a tantál kondenzátorral, ha fordított feszültséget alkalmaznak?
A fordított feszültség az, ahol az anódelektróda feszültsége negatív a katódfeszültség tekintetében. Visszafeszített feszültség esetén a fordított szivárgási áram apró mikrorepedésekben vagy -hibákban áramlik át a dielektromos rétegen a kondenzátor anódjáig.
4). Milyen különféle dielektrikumokat használnak a tantál-kondenzátor gyártásához?
- Mangán-dioxid elektrolit
- Tantál-pentoxid, Ta2O5
- Niobium-pentoxid, Nb2O5
5.) Magyarázza el a tantál kondenzátor polaritásjelzését
A kondenzátorok polaritása és jelölései megkönnyítik az anód és a katód azonosítását.
- Két sáv és egy pozitív előjel segít meghatározni a kapacitás és a maximális üzemi feszültség értékét.
- Azonban a bal oldali legfelső érték a mikrofarádok (uF) kapacitási értékét mutatja. Például az alábbi ábra értéke 2,2 uF.
- A kapacitásérték alatti feszültség a kondenzátor maximális üzemi feszültsége, azaz 25V.
- A hosszú sáv alatt pozitív (+) jel figyelhető meg. A hosszú sáv és a „+” jel kombinációja azt jelzi, hogy ezen a helyen pozitív az ólom / anód, míg a másik oldalon negatív az ólom / katód.
- A fordított feszültség vagy a rossz csatlakozás károsíthatja a kondenzátort.
6). Definiálja az impedanciát
Az impedancia bármely hálózat sajátos frekvenciájú ellenállása ohmokban, beleértve a valós és a képzelet szögletes részeit is.
7). Adjon meg egy különbséget a tantál és a kerámia kondenzátor között.
A tantál kondenzátorban a felhasznált feszültség tekintetében nem mutatkozik a kapacitás instabilitása, míg a kerámia kondenzátor az alkalmazott feszültségre vonatkoztatva változik.
Ennek ellenére a tantál kondenzátorokat megbízható alkatrészekként bízzák a tervezők. Olyan továbbfejlesztett funkciók, mint az alacsonyabb súly, az alacsony áramszivárgás és a térfogatanként számított magas kapacitás lehetővé teszi a kapacitás felhasználását a legkülönbözőbb alkalmazásokban. A tantál kondenzátor a károsodás elkerülése érdekében megfelelően kell csatlakoztatni.
Magas szivárgás / rövid, ESR és alacsony kapacitás / nyitás a kondenzátor meghibásodásának három fő oka. A gyártóknak és a tervezőknek biztosítaniuk kell a hosszú távú megbízhatóság elleni védelmet. Kiemelkedő tulajdonságok felkínálásával a tantál kondenzátorok szinte minden iparágban használhatók egy megfelelő alkalmazás kifejlesztésére.
