钽电解电容器知识
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钽电解电容器使用注意事项为了使钽电容器以最稳定的质量充分发挥其性能,必须以适当的方式使用,使用前请先确认电容器的使用条件和规定的性能,必须遵守规格书上所规定的条件,如果使用条件不符合规定范围或在未规定的条件下使用,请明确其条件与本公司商谈。
一、 设计电路1、使用电压电容器的故障受到使用电压和额定电压的比率影响很大。
设计实际电路时,请考虑到所有要求的可靠性,适当降低电压。
1)使用低阻抗电路时(尤其开关电源中的滤波电容器),请将使用电压设定在额定电压的2)在低阻抗电路中电容器并联使用时,将增加直流浪涌电流失效的危险,同时请注意并联电容器中储存的电荷,通过其它电容器放电。
3)钽电容器在电路中,应控制瞬间大电流对电容器的冲击,建议串联电阻以缓解这种冲击。
请将3Ω/V以上的保护电阻器串联在电容器上,以限制电流在300mA以下。
无法插入保护电阻时,请使用1/3额定电压以下作为工作电压。
2、反向电压钽电容器为有极性电容器,所以请勿施加反向电压,不可使用在只有交流的电路中。
1)在不得已的情况下,允许在短时间内施加小量的反向电压,其值为:25℃下:≤10%U R(额定电压)或1V(取小者)85℃下:≤5%U R(额定电压)或0.5V(取小者)2)如果将电容器长期使用在反向电路中时,请选用无极性钽电容器。
3)银外壳非固体电解钽电容器不能承受反向电压。
4)原则上禁止使用万用表的电阻档对有钽电容的电路或电容器本身进行不分极性的测试。
5)在测量使用过程中,如不慎使钽电容器承受了不应有的反向电压,请将该电容器报废,即使其各项电参数仍然合格。
3、波纹电压请在电容器规定的允许波纹电压内使用。
1)使用时,直流偏压与交流分压峰值之和不得超过电容器的额定电压。
2)交流负峰值与直流偏压之和不超过电容器允许的反向电压值。
3)波纹电流通过钽电容器产生有功功率损耗,进而电容器自身温升导致的热击穿失效概率增大,因此有必要对通过电容器的波纹电流或电容量允许的功率损耗进行限制。
一、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,得到了广泛的应用,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。
2.1.基本结构下图为MnO2为负极的钽电容下图为聚合物(Polymer)为负极的钽电容二、生产工艺按照电解液的形态,钽电解电容有液体和固体钽电解电容之分,液体钽电解用量已经很少,本文仅介绍固体钽电解的生产工艺。
固体钽电解电容其介质材料是五氧化二钽;阳极是烧结形成的金属钽块,由,目前最新的是采用聚合物作为负极材料,性钽丝引出,传统的负极是固态MnO2。
能优于MnO2钽电解电容有引线式和贴片两种安装方式,其制造工艺大致相同,现在以片钽生产工艺为例介绍如下。
一、生产工艺流程图成型烧结试容检验组架赋能涂四氟被膜石墨银浆上片点胶固化点焊模压固化切筋喷砂电镀打标志切边漏电预测老化测试检验编带入库二、主要生产工序说明(一)成型工序:该工序目的是将钽粉与钽丝模压在一起并具有一定的形状,在成型过程中要给钽粉中加入一定比例的粘接剂。
1、什么要加粘接剂?为了改善钽粉的流动性和成型性,避免粉重误差太大,另外避免钽粉堵塞模腔。
低比容粉流动性好可适当多加点粘接剂,高比容粉流动性差可适当少加点粘接剂。
2、加了太多或太少有什么影响?如果太多:脱樟时,樟脑大量挥发,易导致钽坯开裂、断裂,瘦小的钽坯易导致弯曲。
如果太少:起不到改善钽粉流动性的作用。
拌好后的钽粉如果使用时间较长,因为樟脑是易挥发物品,可适量再加入一点粘和剂。
樟脑的加入会导致钽粉中杂质含量增加,影响漏电。
每天使用完毕,需将钽粉装入聚四氟乙烯瓶或真空袋内密封保存,以防樟脑挥发、钽粉中混入杂质、钽粉中吸附空气中的气体。
电解电容和钽电容引言:电容器是一种储存电荷的被动元件,被广泛应用于电子电路中。
电解电容和钽电容是两种常见的电容器,它们具有不同的特点和应用领域。
本文将对电解电容和钽电容进行介绍和比较,以帮助读者更好地了解它们的特性和用途。
一、电解电容1. 原理和结构电解电容是一种以电解液为介质的电容器。
它由两个电极和一个电解质组成,其中一个电极是正极(阳极),另一个电极是负极(阴极)。
电解质通常是液体或胶体,可以导电。
当电解电容器加上电压时,正极吸收电子,负极释放电子,形成电解过程,从而储存电荷。
2. 特点和应用电解电容具有容量大、电压稳定、价格低廉等特点。
它广泛应用于电源滤波、耦合和维持时间等方面。
由于电解电容的电解质通常是液体或胶体,所以在使用过程中需要注意温度和环境湿度的影响。
3. 优缺点电解电容的优点是容量大、价格低廉,但也存在一些缺点。
首先,电解液中的化学物质可能会导致电容器的寿命较短。
其次,电解液的挥发性可能会导致电容器的容量变化。
此外,在高频电路中,电解电容的频率响应较差。
二、钽电容1. 原理和结构钽电容是一种以金属钽为电极材料的电容器。
它的结构类似于电解电容,也包括正极(钽薄膜)、负极(电解液)和电解质。
钽电容的电解质通常是固体,可以提供较高的电容值。
2. 特点和应用钽电容具有体积小、容量大、频率响应好等特点。
它广泛应用于高性能电子产品中,如手机、平板电脑、摄像机等。
由于钽电容的电解质是固体,因此相比电解电容,它具有更好的稳定性和可靠性。
3. 优缺点钽电容的优点是体积小、容量大、频率响应好,但也存在一些缺点。
首先,钽电容的价格相对较高。
其次,由于钽材料的特殊性质,钽电容在制造和处理过程中需要注意防止热量和电流过高,以免引起钽燃烧或电容器损坏。
三、电解电容和钽电容的比较1. 容量:电解电容的容量通常比钽电容大。
钽电容的容量一般在微法到毫法之间,而电解电容的容量可以达到几百毫法甚至更大。
2. 电压稳定性:钽电容的电压稳定性较好,能够在较宽的温度范围内工作。
钽电解电容和铝电解电容钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电子元件,它们在电路中起着重要的作用。
本文将从材料特性、工作原理、应用领域等方面对钽电解电容和铝电解电容进行介绍。
一、钽电解电容1. 材料特性钽电解电容的正极材料是钽金属,而负极材料是钽酸盐。
钽金属具有良好的化学稳定性和高的电导率,能够有效地传递电流。
而钽酸盐则具有优异的电解性能,使得钽电解电容具有较大的电容值和低的ESR(等效串联电阻)。
2. 工作原理钽电解电容的工作原理是基于电解液中的离子迁移和钽金属表面的氧化还原反应。
当外加电压施加在钽电解电容上时,电解液中的离子会在正负极之间迁移,并在钽金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物膜。
这种氧化物膜具有良好的电介质性能,将正负极隔离开来,从而实现了电容的功能。
3. 应用领域钽电解电容主要应用于高性能电子产品中,如通信设备、计算机、音频设备等。
由于钽电解电容具有体积小、容量大、工作稳定等优点,能够满足高频和高温环境下的要求,因此在这些领域得到广泛应用。
二、铝电解电容1. 材料特性铝电解电容的正极材料是铝金属,而负极材料是铝酸盐。
铝金属具有良好的导电性和可塑性,能够方便地制造出各种形状和尺寸的电容器。
而铝酸盐则具有较高的电解性能,使得铝电解电容具有较大的电容值和低的ESR。
2. 工作原理铝电解电容的工作原理与钽电解电容类似,都是基于电解液中的离子迁移和金属表面的氧化还原反应。
当外加电压施加在铝电解电容上时,电解液中的离子会在正负极之间迁移,并在铝金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物膜。
这种氧化物膜具有良好的电介质性能,将正负极隔离开来,实现了电容的功能。
3. 应用领域铝电解电容广泛应用于各种电子产品中,如电源、电路板、电机驱动等。
铝电解电容具有体积小、成本低、容量大等特点,能够满足大部分低频和中频电路的需求。
总结:钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电子元件,它们在电路中起着不可替代的作用。
钽电解电容适用于高性能电子产品,而铝电解电容适用于各种电子产品。
钽电解电容和铝电解电容钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电容器类型,它们在电子领域发挥着重要的作用。
本文将分别介绍钽电解电容和铝电解电容的特点、优缺点以及应用领域。
一、钽电解电容钽电解电容是一种以钽作为极板材料的电容器。
它的特点主要体现在以下几个方面:1. 极高的电容密度:钽电解电容的电容密度很高,可以达到数百倍于铝电解电容。
这意味着在相同体积下,钽电解电容可以存储更多的电荷。
2. 优异的频率特性:钽电解电容具有较低的ESR(等效串联电阻)和ESL(等效串联电感),使得它在高频电路中表现出色。
这使得钽电解电容在通信设备、电视机以及音频设备等领域得到广泛应用。
3. 长寿命:钽电解电容具有较长的寿命,可以达到数千小时。
这得益于钽电解电容的稳定性和耐腐蚀性能。
因此,它常被用于需要长寿命和高可靠性的电子设备中。
然而,钽电解电容也存在一些缺点:1. 价格较高:由于钽是一种稀有金属,钽电解电容的价格相对较高,这使得其在大规模应用中受到一定的限制。
2. 温度特性较差:钽电解电容的电容值会随着温度的升高而下降,这在某些高温环境下可能会影响电容器的性能。
二、铝电解电容铝电解电容是一种以铝作为极板材料的电容器。
它的特点如下:1. 价格较低:相比于钽电解电容,铝电解电容的价格较低,这使得它在大规模应用中更加经济实惠。
2. 体积较小:铝电解电容可以在较小的体积内存储较大的电荷,这使得它在一些空间受限的应用中得到广泛应用。
3. 耐高温性能较好:相比于钽电解电容,铝电解电容在高温环境下的性能更为稳定。
这使得它在一些高温应用中具有优势。
然而,铝电解电容也存在一些缺点:1. 寿命较短:相比于钽电解电容,铝电解电容的寿命较短,通常为数千小时。
这限制了它在一些需要长寿命和高可靠性的应用中的使用。
2. 频率特性较差:铝电解电容的ESR和ESL较高,使得它在高频电路中的性能相对较差。
三、应用领域钽电解电容和铝电解电容在不同的应用领域中发挥着重要作用。
一、概述钽电容是一种广泛应用于电子设备中的重要元件,其在电子产品中起到承载电压、储存电荷和滤波等关键作用。
在不同的应用场景下,钽电容的电压级别会有所不同,因此有关钽电容的分类和电压级别成为了工程师和科研人员关注的焦点。
本文将深入探讨钽电容的分类和电压级别,旨在帮助读者更加全面地了解钽电容的相关知识。
二、钽电容的分类钽电容根据其结构和材料特性可以分为固体钽电容和液态钽电容两大类。
1. 固体钽电容固体钽电容是将钽粉末经过成型、烧结和电镀等工艺制成,具有体积小、容量大、工作稳定等特点,因此在电子产品中得到了广泛的应用。
固体钽电容按照不同的电极结构又可以分为金属阳极钽电容和导电高聚物阳极钽电容两种。
金属阳极钽电容具有电容量大、漏电流小等特点,适用于高频、大电流等工作环境;导电高聚物阳极钽电容则具有体积小、温度漂移小等特点,适用于空间受限或工作环境苛刻的场景。
2. 液态钽电容液态钽电容是采用固态电解质的电容器,其主要特点是具有高电容量和低ESR值,能够在高频率下工作。
而且液态钽电容具有极低的漏电流且容量稳定性好,适用于高频、大电流等要求严格的场景。
三、钽电容的电压级别钽电容的电压级别是指其能够承受的最大工作电压,通常以电容器标称电压的倍数来表示。
一般来说,钽电容的电压级别包括以下几种:1. 低压钽电容(LV)低压钽电容的额定电压一般在25V以下,适用于电子产品中对电压要求较低的场景,如无线终端、平板电脑、数码相机等。
2. 中压钽电容(MV)中压钽电容的额定电压一般在25V-50V范围内,适用于对电压要求适中的场景,如笔记本电脑、电视机等。
3. 高压钽电容(HV)高压钽电容的额定电压一般在50V以上,适用于对电压要求较高的场景,如电源供应模块、车载电子产品等。
四、结论钽电容作为电子产品中不可或缺的元件,其分类和电压级别对于产品的性能和稳定性具有重要意义。
通过了解钽电容的分类和电压级别,可以更好地选择适合不同场景需求的钽电容元件,从而提高产品的性能和可靠性。
钽电解电容器的型号介绍表示。
本文主要介绍的是关于钽电容的型号介绍,以及关于钽电容的耐压值观测方法,希望本文能让你对钽电容有更全面的认识。
钽电容是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品,是1956年由美国贝尔实验室首先研制成功的,它的性能优异。
钽电容器外形多种多样,并制成适于表面贴装的小型和片型元件。
钽电容器不仅在军事通讯,航天等领域应用,而且钽电容的应用范围还在向工业控制,影视设备、通讯仪表等产品中大量使用。
钽电解电容器的型号介绍固体钽电容器是由Bayor实验室1956首次开发的。
它具有优良的性能。
这是一个小和大电容产品在所有电容器。
钽电容器具有多种形状,易于制成适合于表面安装的小型和片式元件。
它满足了电子技术自动化和小型化发展的需要。
钽原材料稀少,钽电容器成本昂贵,但钽电解电容器由于其高比电容钽粉(30KuF,G-100Kuf.V/g)和电容量的提高,得到了迅速的发展和广泛的应用。
R制造技术。
钽电容器不仅广泛应用于军事通信、航空航天等领域,而且广泛应用于工业控制、影视设备、通信仪器等产品中。
这样钽电解电容器有三种主要类型:烧结固体、箔缠绕固体和烧结液体。
其中,烧结固体占总产量的95%以上,而非金属密封树。
固体钽电容器电性能优良,工作温度范围宽,而且形式多样,体积效率优异,具有其独特的特征:钽电解电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。
此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体,不能单独存在。
因此单位体积内所具有的电容量特别大。
即比容量非常高,因此特别适宜于小型化。
在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。
这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。
钽电解电容器具有非常高的工作电场强度,并较任何类型电容器都大,以此保证它的小型化。
钽电解电容器可以非常方便地获得较大的电容量,在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。
电解电容参数电解电容是一种常见的电子元件,具有很多特殊的性能和参数。
在下面的文章中,我将详细介绍电解电容的参数及其相关信息。
电解电容是一种以电解质为电介质的电容器,通常由两个金属电极和介质之间的电解液构成。
根据电解质的不同,电解电容可以分为铝电解电容和钽电解电容两种类型。
铝电解电容被广泛应用于各种电子设备中,而钽电解电容则应用于高性能电子设备中,如手机、相机等。
首先,我们来谈谈电解电容的容值。
容值是电容器的一个基本参数,它表示电容器可以存储多少电荷。
电解电容的容值通常用单位法拉(F)或微法拉(μF)来表示。
电解电容的容值范围很广,从几微法拉到几千微法拉不等。
不同的容值适用于不同的应用场景,选择适当的容值非常重要。
其次,我们来介绍电解电容的工作电压。
工作电压是电容器能够承受的最大电压。
对于铝电解电容来说,工作电压一般在10伏特至100伏特之间,而钽电解电容的工作电压可达到几百伏特。
在选择电解电容时,要确保其工作电压大于或等于系统中的最高电压,以防止电容器损坏。
除了容值和工作电压外,电解电容还有一个重要的参数是漏电流。
漏电流是电容器在施加工作电压后产生的电流。
通常情况下,漏电流应该尽可能小,以避免对电路产生干扰。
铝电解电容的漏电流较大,一般在几微安到几毫安之间,而钽电解电容的漏电流则非常小,通常在几纳安(nA)以下。
此外,电解电容还有一些其他的参数,如等效串联电阻(ESR)、等效串联电感(ESL)等。
等效串联电阻是电容器内部的电阻,会导致电容器在高频电路中产生能量损耗。
铝电解电容一般具有较高的ESR 值,而钽电解电容的ESR则较低,更适用于高频电路。
等效串联电感则是电容器内部电感产生的参数,会对电容器的频率特性产生影响。
总的来说,电解电容的参数包括容值、工作电压、漏电流、等效串联电阻和等效串联电感等。
在选择和应用电解电容时,我们要根据具体的场景和需求来确定合适的参数。
同时,要注意电解电容的极性,以免出现反极性或过压,导致电容器损坏甚至爆炸。
钽电容(Tantalum Capacitors)钽电容全称是钽电解电容,也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,由于钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。
钽电容由于采用颗粒很细的钽粉,且钽的介电常数很高,所以在单位体积内钽电容的容量可以做到比较大。
钽电容的特点是温度范围宽、耐高温、寿命长、误差小、高稳定性,最高的容量体积比。
当然,还有高成本和过于复杂的生产技术。
在优点突出的前提下,钽电容器也具有要命的弱点,耐纹波性能与其它电容器相比较差,不能承受过高的反向电压。
钽电容器仍然具有最高的可靠性.这是它一至在军用及仪器行业里使用成为首选的根本原因。
从成本及性价比的角度看,在实际使用中,钽电容主要应用于1UF-220UF情况下的中小电源滤波作用。
目前全球钽电容的生产厂家主要有AVX、KEMET、NEC、VISHAY、NICHICON、三星、三洋等等。
美国品牌的钽电容如AVX/KEMET外观都是黄色,其它一些品牌外观都是黑色。
钽电容内部结构图:钽电容内部等效电路:钽电容MARK标识:钽电容主要参数:1、容值范围:钽电容的容值参数范围一般在0.47UF-680UF,不同厂家根据工艺能力,稍微有区别。
一般情况下钽电容使用参数范围在1UF-220UF左右。
从下面图表可以看出,钽电容在超过100K以上频率时,电容参数急剧减小。
所以,钽电容一般情况下只适合低频情况下中大电流滤波。
2、额定电压:一般钽电容的额定电压范围在4V-50V,考虑到125度环境需要做降额使用,参考下表。
在常规-55°C to + 125°C环境下,额定电压需要降额到2/3左右使用。
具体降额可以用下列公式计算:Vmax=( 1-(T-85)/125)×VRVmax是最大工作电压T 是要求的工作温度VR是额定电压值得注意的是上述公式只适用于高阻抗的放电电路。
同时,上述公式并没有考虑交流分量和浪涌的影响,因此当使用温度较高时,必须使用更大的降额电压才能稳定可靠地工作。
电容器知识------钽电容知识
本文转发自深圳容电电子网站2012.3.15
1.钽电容的优点和缺点
优点
钽电容全称是钽电解电容,也属于电解电容的一种,使用金属钽做介质,不像普通电解电容那样使用电解液,钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,本身几乎没有电感,但这也限制了它的容量。
此外,由于钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。
钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好。
在钽电解电容器工作过程中,具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。
这种独特自愈性能,保证了其长寿命和可靠性的优势。
钽电解电容器具有非常高的工作电场强度,并较同类型电容器都大,以此保证它的小型化。
缺点
容量较小、价格也比铝电容贵,而且耐电压及电流能力较弱。
它被应用于大容量滤波的地方,像CPU插槽附近就看到钽电容的身影,多同陶瓷电容,电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。
2.钽电解电容与铝电解电容区别如下:
电解电容的分类,传统的方法都是按阳极材质,比如说铝或者钽。
所以,电解电容按阳极分,为以下几种:
(1).铝电解电容。
不管是SMT贴片工艺的,还是直插式的,只要它们的阳极材质是铝,那么他们就都叫做铝电解电容。
电容的封装方式和电容的品质本身并无直接联系,电容的性能只取决于具体型号。
(2).钽电解电容。
阳极由钽构成。
目前很多钽电解电容都用贴片式安装,其外壳一般由树脂封装(采用同样封装的也可能是铝电解电容)。
但是,钽电容的阴极也是电解质。
以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好,因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽,它的介电能力(通常用ε表示)比铝电容的三氧化二铝介质要高。
因此在同样容量的情况下,钽电容的体积能比铝电容做得更小。
(电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积,在容量一定的情况下,介电能力越高,体积就可以做得越小,反之,体积就需要做得越大)再加上钽的性质比较稳定,所以通常认为钽电容性能比铝电容好。
但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了,目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极,而在于电解质,也就是阴极。
因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容,其性能也大不相同。
采用同一种阳极的电容由于电解质的不同,性能可以差距很大,总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。
阴极材料是电容的另一个极板,阴极也就是电容的电解质。
电容的阴极目前基本有如下几种:
(1).电解液。
电解液是最传统的电解质,电解液是由GAMMA丁内酯有机溶剂加弱酸盐电容质经过加热得到的。
我们所见到的普通意义上的铝电解电容的阴极,都是这种电解液。
使用电解液做阴极有不少好处。
首先在于液体与介质的接触面积较大,这样对提升电容量有帮助。
其次是使用电解液制造的电解电容,最高能耐260度的高温,这样就可以通过波峰焊(波峰焊是SMT贴片安装的一道重要工序),同时耐压性也比较强。
此外,使用电解液做阴极的电解电容,当介质被击穿的后,只要击穿电流不持续,那么
电容能够自愈。
但电解液也有其不足之处。
首先是在高温环境下容易挥发、渗漏,对寿命和稳定性影响很大,在高温高压下电解液还有可能瞬间汽化,体积增大引起爆炸(就是我们常说的爆浆);其次是电解液所采用的离子导电法其导电率很低,只有0.01S(电导率,欧姆的倒数)/CM,这造成电容的ESR值(等效串联电阻)特别高。
(2). 二氧化锰。
二氧化锰是钽电容所使用的阴极材料。
二氧化锰是固体,传导方式为电子导电,导电率是电解液离子导电的十倍(0.1S/CM),所以ESR比电解液低。
所以,传统上大家觉得钽电容比铝电容好得多,同时固体电解质也没有泄露的危险。
此外二氧化锰的耐高温特性也比较好,能耐的瞬间温度在500度左右。
二氧化锰的缺点在于在极性接反的情况下容易产生高温,在高温环境下释放出氧气,同时五氧化二钽介质层发生晶质变化,变脆产生裂缝,氧气沿着裂缝和钽粉混合发生爆炸。
另外这种阴极材料的价格也比较贵。
注:ESR是衡量一个电容特性的主要参数之一。