钽电容简介和基本结构固体钽电容是将钽粉压制成型,在高温炉中烧结成阳极体,其电介质是将阳极体放入酸中赋能,形成多孔性非晶型Ta2O5介质膜,其工作电解质为硝酸锰溶液经高温分解形成MnO2,通过石墨层作为引出连接用。钽电容性能优越,能够实现较大容量的同时可以使体积相对较小,易于加工成小型和片状元件,适宜目前电子器件装配自动化,小型化发展,得到了***的应用,钽电容的主要特点有寿命长,耐高温,准确度高,但耐电压和电流能力相对较弱,一般应用于电路大容量滤波部分。钽电容的内部结构包括阳极、阴极和电解质,其中阳极是钽材料制成的。GCA55H-F-50V-33uF-M
钽电容器等效串联电阻ESR过高和电路中交流纹波过高导致的失效。当某只ESR过高的钽电容器使用在存在过高交流纹波的滤波电路,即使是使用电压远低于应该的降额幅度,有时候,在开机的瞬间仍然会发生突然的击穿现象;出现此类问题的主要原因是电容器的ESR和电路中的交流纹波大小严重不匹配.电容器是极性元气件,在通过交流纹波时会发热,而不同壳号大小的产品能够维持热平衡的容许发热量不同.由于不同容量的产品的ESR值相差较高,因此,不同规格的钽电容器能够安全耐受的交流纹波值也相差很大,因此,如果某电路中存在的交流纹波超过使用的电容器可以安全承受的交流纹波值,产品就会出现热致击穿的现象.同样,如果电路中的交流纹波一定,而选择的钽电容器的实际ESR值过高,产品也会出现相同的现象.一般来说,在滤波和大功率充放电电路,必须使用ESR值尽可能低的钽电容器.对于电路中存在的交流纹波过高而导致的电容器失效问题,很多电路设计师都忽略其危害性或认识不够.只是简单认定电容器质量存在问题.此现象很多.GCA55-F-35V-33uF-M在高电压应用中,钽电容具有较好的耐压性能,能够保证电路的安全运行。
耗散因子(DF值)耗散因子是决定电容内部功率耗散的一个物理量,越小越好,一般DF值随频率增加而增加。损耗大小对产品使用影响及可靠性影响说明:损耗(DF值)是表征钽电容器本身电阻能够造成的无效功耗比例的一个参数,损耗较小的产品ESR也将较小。但损耗大小的微小差别不会对使用造成明显影响,对工作状态的产品的可靠性影响与容量偏差的影响相比较大,但与产品漏电流大小和ESR大小对使用时的可靠性的影响相比仍然较小(漏电流大小和ESR大小影响>损耗大小影响>容量偏差的影响),滤波时如果产品的损耗较大,滤波效果差一些。同时,损耗较大的产品的抗浪涌能力也较差。3.4阻抗,等效串联阻抗(ESR)&感抗ESR是决定电容滤波性能的一个重要指标,钽电容的ESR主要是由引脚和内部电极阻抗引起,是电容在高频上表现的一个很重要的参数,一般来讲,同容量,同电压值的钽电容的ESR要低于电解电容,但要高于多层陶瓷电容,ESR随着频率和温度的增加而减少,ESR=DF/WC。在谐振频率以下,电容的阻抗是电容的容抗和ESR的矢量和,在电容产生谐振以后,电容的阻抗是电容的感抗和ESR矢量和。
钽电容与其它电子元件相比,钽电容的优势在于其高稳定性和低漏电流。此外,钽电容的体积小,可以节省空间,并且耐压能力也非常强,可以有效防止电子元件的损坏。在选择钽电容时,需要根据不同的应用场景选择不同规格的型号。例如,对于高稳定性和低漏电流要求较高的场景,可以选择***的钽电容;对于耐压能力要求较高的场景,可以选择较高电压等级的钽电容。钽电容器的使用方法非常简单,只需要将其接入电路中即可。在使用过程中,需要注意电容器的额定电压和电流是否符合电路的要求,以及电容器的温度是否在允许范围内。钽电容在高温和低温环境下都能保持稳定的工作性能。
电容失效模式,机理和失效特点对于钽电容,失效与其他类型的电容一样,也有电参数变化失效、短路失效和开路失效三种。由于钽电容的电性能稳定,且有独特的“自愈”特性,钽电容鲜有参数变化引起的失效,钽电容失效大部分是由于电路降额不足,反向电压,过功耗导致,主要的失效模式是短路。另外,根据钽电容的失效统计数据,钽电容发生开路性失效的情况也极少。因此,钽电容失效主要表现为短路性失效。钽电容短路性失效模式的机理是:固体钽电容的介质Ta2O5由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点或缺陷,钽块在经过高温烧结时已将大部分疵点或缺陷烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老炼等过程中,这些疵点在电压、温度的作用下转化为场致晶化的发源地—晶核;在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发发生物理、化学变化,产生应力的积累,到一定时候便引起介质局部的过热击穿。如果介质氧化膜中的缺陷部位较大且集中,一旦在热应力和电应力作用下出现瞬时击穿,则很大的短路电流将使电容迅速过热而失去热平衡,钽电容固有的“自愈”特性已无法修补氧化膜,从而导致钽电容迅速击穿失效。高频电路中的钽电容需要选择具有较低等效串联电阻的型号,以减少信号损失和噪声。GCA44-E-25V-22uF-K
在使用多个钽电容时,需要考虑它们的均流特性和容量匹配等问题,以避免过热和损坏。GCA55H-F-50V-33uF-M
钽电容的封装形式也有多种选择,包括直插式、针脚式、片式等。不同的封装形式适用于不同的电路设计和空间要求。与其它电子元件相比,钽电容的价格相对较高。然而,考虑到钽电容的高稳定性和低漏电流等优点,以及其在现代电子设备中的广泛应用,这一成本是值得的。在使用钽电容时,需要注意一些安全问题。例如,不要将钽电容放在高温环境中或者对其进行过度充电,这可能会导致电容器的或起火等危险情况。钽电容具有一定的自放电特性。这种自放电特性可能会导致电容器在长时间未使用后电压降低。然而,这种自放电现象并不会对电容器造成长久性损坏。GCA55H-F-50V-33uF-M