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钽电解电容器的基本知识

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壳号
1 2 3 4
允许功率损耗 参考外形尺寸
直径×高 （mm） 3.2×8
5×12
6×14
8×14
功率损耗 （W）
0.09 0.10 0.125 0.18
温度降额系数
温度 （℃）
25 85 125
降额系数
1 0.9 0.4
非固体电解质钽电容器的最大纹波电流有效值
壳号
参考外形尺寸
最大纹波电流值
4
直径×高（mm）
第一章 钽电解电容器的基本知识
一、 电解电容器的基本知识 1. 概念
电容器是由两极板中间夹绝缘介质层组成。绝缘层是陶瓷的我们称为陶瓷电 容器，绝缘层是纸的称为纸介电容器，而绝缘介质层是由作为极板的金属，经电 化学反应生成的金属氧化物组成的，这种电容器我们称为电解电容器，这种金属 氧化物具有单向导电性，因此电解电容器具有极性。当这种金属是钽时，我们叫 钽电解电容器，这种金属是铝时，我们称为铝电解电容器。钽这种金属作为电解 电容器的阳极，钽金属氧化物作为绝缘介质层，当引出阴极为液体、凝胶、糊状 的称为非固体电解电质钽容器，引出阴极为固体的叫固体电解质钽电容器。由电 解电容器的结构，我们可以推断其以下性能特点。 2. 电解电容器的性能特点 1) 单位体积内所具有的电容量特别大，当要求几十微法以上的电容量时，只有从 电解电容器方面去考虑，广泛应用在电源滤波，交流旁路、储能等、直流电源 系统的退耦以及耦合等用途上。 2) 具有单向导电性，即所谓有极性。因此不能使用在纯交流电路中。非固体钽电 解电容器不能承受反向电压；而固体钽电解电容器能承受的反向电压最大不超 过 1V。如果电容器长期使用在有反向电压的电路中，请选用双极性电解电容器， 而双极性电解电容器仅仅改变了电容器的结构，并没改变氧化膜的单向导电性， 因此也只能在极性变换而频率不太高的直流或脉动电路中使用。 3) 工作电压受到限制。非固体钽电解电容器的额定工作电压一般为 125V，最高不
3
第二章 电容器应用指南
1.反向电压 1)固体电解质钽电容器：一般不允许加反向电压， 不可在纯交流电路中使用。在特
殊情况下，允许在短时间内施加小量反向电压，其值为： 25℃下：≤10%U 额或
1V（取小者）； 85℃下：≤5%U 额或 0.5V（取小者）； 125℃下：≤1%U 额或 0.1V
（取小者）； 如果长期在有反向电压的电路中使用，请选用双极性钽电容，但也只能在极性 变换而频率不高的直流或脉动电路中使用。 2)非固体体电解质钽电容器：银外壳的电解电容器不能承受任何反向电压。 3)测试钽电容器或有钽电容器电路时，请慎用万用表。如发现钽电容器承受了超出本 身规定的反向电压，则应将该电容器做报废处理。 4)高频电容器的纹波电压受反向电压的限制更为突出。 2.纹波电压 1) 流偏压与交流分压峰值之和不得超过电容器的额定电压值。
2) 根据阴、阳极引出端引出方向不同，又可分为轴向引出电容器和同向引出
电容器。
3) 在钽电解电容的生产中，因执行标准不同，A、B、C 组检验严酷程度不同，
又分为国军标产品、七专产品和国标企标产品。三者比较见表三。
固体钽和非固体钽电解电容器的性能比较
非固体钽电解 电容器
单位体积 的 CV 值
注：以上仅为相对比较的结果。
2. 钽电解电容器的分类及性能特点
1) 根据钽电解电容器的阴极引出的电解质形态不同分为固体和非固体电解质
钽电容器，两者性能比较见表一；非固体电解质钽电容密封较难，根据其
密封形式又分全密封和半密封产品；固体电解质钽能承受小量的反向电压，
因此又做出了双极性电解电容器。其性能比较见表二。
（mA）
1
5×14
50
2
6×16
105
3
8×16
280
4
8×22
380
5
10×22
500
6
10×25
600
3.可靠性设计
在使用过程中提高可靠性要考虑三个因素：环境温度、施加电压和电路阻抗。降低
温度和电压、增加阻抗可提高可靠性。这是因为电压或温度增加时，直流漏电流增加，
当直流漏电流达到崩溃点并保持不变时，电容器就永久性损坏了，因此，电容器决不能
5、钽电解电容器主要失效模式介绍
1) 固体电解质钽电容器
由于固体电解质钽电容器的结构和加工工
艺决定了它的失效模式主要表现为瞬间短路。
其失效的主要原因是：电流冲击、过电压、发热不均衡
2) 非固体电解质钽电容器
由于非固体电解质钽电容器的结构和加工工艺决定了其失效模式主要表现为
容量衰减和损耗上升。
其失效的主要原因是：过电压的影响、反向电压、纹波电流、温度
1
4) 损耗：电解电容器会消耗一小部分有用的讯号功率，电容器消耗的有功功率与
无功功率的比值称为损耗角正切。一般用百分比表示。出厂时测试条件为：25
℃，100Hz，2.2V 直流，0.5V 交流。温度、频率、电容量、电容器种类都会影
响损耗的大小。
二、 钽电解电容器分类及性能特点
1. 电解电容器分类及性能特点
U-+U~max≤U 额
2) 交流负峰值与直流偏压之和不得超过电容器所允许的反向电压值。 U-+U~min
≥U 反纹波电流通过钽电容时因功率损耗会导致自身温度升高，因此应限制通 过电容器的纹波电流或功率损耗。（见附表）
P 有=I 漏*U-+I2rmsR≈I2rmsR
固体电解质钽电容器允许的功率及温度降额系数
我厂钽电解电容器生产线于 1989 年取得国家“高可靠七专生产线” 认证 资格，2000 年取得“国家军标生产线”认证资格，2002 年取得了军用电子元器 件体系认证资质；2005 年又取得了保密资格认证资质和军工产品生产许可证认 证资质。2006 年进入信息产业部军工电子元器件合格供应商名录。
我厂在 1966 年就成立了以钽电容器为研制主要方向的产品设计所，多年 来为我国的武器装备和高新工程的国家重点配套工程承担了多项的研制任务。 我厂根据武器装备的高可靠性的要求，在 1966 年就开始成立了高可靠试验室， 在钽电容器的试验中，有数十个品种经历了长期的高可靠寿命实验摸底，其中 钽电容器的试验寿命从一万小时到十五万小时不等，积累了相当的可靠性数 据，为我国的钽电容器的可靠性研究提供了有相当价值的依据。其中有一种非 固体钽产品寿命时间已长达 17 年。在 1984 年我国发射的东二甲卫星电源上使 用的我厂的全密封钽电解电容器，据航天五院高可靠试验中心反馈的信息，卫 星在 15 年后仍然有信息反馈，我厂全密封钽电解电容器的工作寿命完全能够 工作 15 年以上。 3. 新品介绍
上。
3) 长期存放的钽电容器使用前应老化处理。老化条件：85℃、额定电压、4-8 小时、
串联电阻 1100 欧。
4) 电容器在使用中要承受 55Hz 以上的振动时，请采取辅助安装方式。
5) 寿命试验中电容量和损耗长期试验都很稳定， 不能用这两个参数来判定电容器
是否失效，漏电流的变化是判定电容器状态的较好标志。
差
大
贮存性 能 优
优
漏电 差 优
反向电压 最大 1V
阻抗频 率特性
优
温度特 性
优
不能承受 优
较好
钽电解电容器分类及各特点
表格 2
名称 分类依据 详细名称
特点
备注
钽 电 解
非固体 钽电解 电容器
密封形式 不同
全密封 半密封
密封好，贮存 期长
密封差，贮存 期短
高可靠产品，军品多为全密封产品
多为民用产品，价格低，也有一些 高温产品
3) 在电路中，电容器的串联电阻小于 3Ω/V 时，为防止大电流对电容器的冲击，建
议串联电阻限制电流，否则应考虑进一步的降额设计，固体钽尤甚
4.其它注意事项电容器在低阻抗电路中并联使用时，会增加直流浪涌电流冲击带来的失
效可能性。同时应注意并联电容器中贮存的电荷通过其它电容器放电。
2) 安装时焊接中防止过热和时间过长，液钽尤甚。安装位置应距端面或焊点 5mm 以
100%
C、tg、I 抽样 筛选、温冲、密验不
要求
备注
B 组检验
液钽：温冲 30 次
可焊性，抽样
C 组检验
每两个月（C6 为 12）
每三个月
每六个月，C3 为 3 月
液
10000h
1000h
10000h
钽
每批
每3月
每3月
85 度寿命
固 钽
10 支 240h 每批 110 支
每电压代表组 9 支 每电压代表组 24 支
5
第三章 国营第七九三厂钽电解电容器简介
1. 简介 国营第七九三厂始建于 1958 年，是电子工业元器件生产的大型定点企业，
生产的电容器有九大类，1000 多个品种。现工厂下属六个子公司，在册职工 808 人，有长春高新东光铝电解电容器有限公司、长春东光特种电容器有限公司、 长春东光电子配件有限公司、长春华德塑料制品有限公司、长春东光大荣电子 有限公司、长春东光机电设备有限公司。其中钽电解电容器是我厂主要为军工 配套的电容器品种之一，钽电容器生产线是我国 1966 年从日本引进的国内第一 条钽电容生产线，1968 年翻版全套生产线援助罗马尼亚。钽电容器生产线现设 在长春东光特种电容器有限公司内，是国内军工配套的定点企业。 2. 质量可靠性
国军标产品
七专产品
国标、企标产品
CAK35
K 国军标
GCA35
G 七专技术标准
CA35 无
国标、企标
ISO9001+军标体系+ ISO9001+七专管理
质量保证大纲
方法
ISO9001
五级（λ=1×10-5/h）
C、tg、I、筛选（96h）、 温冲（5 次）、密验 100%（固体加浪涌

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钽电解电容器知识

钽电解电容器知识

电容器知识------钽电容知识本文转发自深圳容电电子网站2012.3.151.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。

钽电解电容和铝电解电容

钽电解电容和铝电解电容

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

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。

电解电容 钽电容 薄膜电容 超级电容

电解电容 钽电容 薄膜电容 超级电容

电解电容钽电容薄膜电容超级电容电解电容、钽电容、薄膜电容、超级电容电解电容（Electrolytic Capacitor）：电解电容是一种常见的极性电容器，它由两个带电极板、电解质和隔离层组成。

其中，电解质是一种导电液体或凝胶，通过电解质中的离子移动存储电荷。

电解电容以其较高的电容量、较低的ESR（等效串联电阻）和低成本而闻名，常用于电子设备中的滤波、耦合和存储应用。

钽电容（Tantalum Capacitor）：钽电容是一种电解电容的类型，它使用钽作为电极材料。

与铝电解电容相比，钽电容具有更高的电容密度和稳定性。

它的主要优点包括高频响应、低泄漏电流和低ESR，适用于高性能和高可靠性的电子设备。

然而，钽电容的价格相对较高，并且在使用过程中需要注意极性。

薄膜电容（Film Capacitor）：薄膜电容是以金属薄膜为电极、以绝缘膜为介质的电容器。

它的电介质可以是聚丙烯、聚酰亚胺、金属化聚酯等。

薄膜电容具有较高的绝缘电阻、优秀的稳定性和较低的ESR。

它广泛应用于消费电子、通信设备和电力电子等领域，常用于滤波、耦合、定时和去耦等电路应用。

超级电容（Supercapacitor）：超级电容，又称为电化学电容，属于电化学储能器件的一种。

它利用电解质和电极之间的电荷分布来储存电荷。

超级电容具有极高的能量密度和功率密度，能够以较高速率充放电，具有长寿命和良好的低温性能。

超级电容用于需要短时间高功率输出或频繁充放电的应用，如储能系统、电动车辆和备用电源等。

这里简要介绍了电解电容、钽电容、薄膜电容和超级电容四种不同类型的电容器。

每种电容器都有自己独特的特点和适用范围。

在选择适用于特定应用的电容器时，需要考虑电容值、电压能力、尺寸、成本以及电容器的特殊特性等因素。