Wat is een tantaalcondensator - verschillen en zijn toepassingen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Een krachtig tantaal condensator biedt ontwerpers een betrouwbare en stabiele oplossing met hoge capaciteit. Met bijna 60 jaar gebruik worden Tantaalcondensatoren gebruikt bij de ontwikkeling van verschillende toepassingen voor industrieën zoals militaire en commerciële luchtvaartelektronica, industriële automatisering en controlesystemen, kritieke en implanteerbare medische elektronica, smartphones, laptops, desktops en notebooks. Bell Laboratories vond begin jaren vijftig solide tantaalcondensatoren uit als een zeer geavanceerde en zeer betrouwbare laagspanningscondensator. Dit artikel bespreekt een overzicht van de tantaalcondensator.

Wat is een tantaalcondensator?

Een elektrolytische tantaalcondensator omvat een tantaalmetaal - dat als anode fungeert, ingesloten in een anodische oxidelaag van oxide - dat wordt gebruikt als een diëlektricum, dat verder wordt omsloten door een vloeibare of vaste elektrolyt als kathode. Omdat mangaandioxide (MnO2) zelfherstellende eigenschappen biedt om betrouwbaarheid op lange termijn te garanderen, wordt het gebruikt als het kathode




Tantaal-condensator

tantaal-condensator

De Tantaalcondensatoren zijn extreem stabiel, kleiner en lichter en hebben een lagere maximale werkspanning en capaciteit. Deze condensatoren lekken minder stroom en hebben minder inductie daarom zijn ze niet geschikt voor hoogfrequente koppelcircuits.



Polariteit en markeringen

De tantaal condensator polariteit en markeringen worden hieronder besproken.

  • Tantaalcondensatoren zijn aangeboren gepolariseerde condensatoren met een positieve en negatieve kabel en zijn geschikt voor DC-voedingen. De polariteit en markeringen op de condensatoren maken het gemakkelijk om de anode en kathode te identificeren.
  • Twee banden en een positief teken helpen bij het identificeren van de waarde van capaciteit en maximale werkspanning.
  • De bovenste waarde aan de linkerkant onthult echter de capaciteitswaarde in microfarads (uF). De waarde in de onderstaande afbeelding is bijvoorbeeld 2,2 uF.
  • De spanning onder de capaciteitswaarde is de maximale werkspanning van een condensator, d.w.z. 25V.
  • Een positief (+) teken wordt opgemerkt onder de lange band. De combinatie van een lange band en een '+' teken geeft aan dat deze zijde een positieve kabel / anode heeft, terwijl de andere zijde een negatieve kabel / kathode aangeeft.
  • De omgekeerde spanning of een verkeerde aansluiting kan de condensator beschadigen.
  • Tantaal elektrolytisch
  • Storing tantaalcondensator

In omgekeerd biasgedrag van Surface Mount Solid, Tantalum Condensatoren legt uit dat de tantaalcondensatoren zijn ontworpen om alleen te werken in omstandigheden met voorwaartse spanning en falen als een sperspanning wordt toegepast, waaronder een snelle inschakeling vanuit een circuit met lage impedantie, of het optreden van een stroompiek tijdens de werking ervan.

Storingsmodus van condensator

Het door ASM International gepubliceerde artikel stelt dat duidelijk Tantaal condensator storingsmodus is onderverdeeld in drie belangrijke categorieën


Hoge lekkage / kortsluiting

Het toepassen van sperspanning kan hoge lekstromen produceren, die meestal optreden tijdens probleemoplossing, storingen en / of testbanktesten. Tantaalcondensatoren met kristallisatie veroorzaken kortsluitstoringen omdat de hotspots die worden gevormd tijdens kristallisatie de kathode verhitten.

High Equivalent Series Resistance (ESR)

De ESR van een condensator wordt sterk beïnvloed door de mechanische / thermomechanische eigenschappen als deze wordt blootgesteld aan bordmontage, pick-and-place, reflow en levensduur van de applicatie. Dit soort stress wordt vaak aangetast in externe en / of interne verbindingen, wat leidt tot een hoge ESR.

Lage capaciteit / open

Omdat de capaciteit van een tantaalcondensator niet verandert onder normale bedrijfsomstandigheden, is de storing ongebruikelijk. De lagere capaciteit van een tantaalcondensator in elke toepassing kan een indicatie zijn van een kortgesloten condensator, terwijl open falen het gevolg kan zijn van een beschadigde positieve kabel- en draadverbinding.

Common-Oorzaken-van-Tantalum-Condensator


gemeenschappelijke-oorzaken-van-tantaal-condensator

SMD-maten en toepassingen

Tantaal condensator biedt belangrijke kenmerken zoals extreme stabiliteit, betrouwbaarheid en lage stroomlekkage. Dankzij deze functies kunnen condensatoren worden toegepast in -

Dimensionering van de tantaalcondensator

dimensionering-van-tantaal-condensator

  • Sample en hold circuit om een ​​lange hold-duur te bereiken
  • Ontkoppeling van voedingsrails biedt hogere efficiëntie met lagere ESR
  • Zeer efficiënte verpakkingssystemen
  • Toepassingen met betrekking tot de militaire en ruimtevaartindustrie
  • Levensondersteunende medische hulpmiddelen
  • Ruimteapparatuur voor hogere betrouwbaarheid

Moederborden voor stroomvoorziening filtering, en nog veel meer in het algemeen, het grootste aantal tantaalcondensatoren wordt in massa geproduceerd als een tantaalchipcondensator in de vorm van SMD (Surface Mount Device). Het is ontworpen met contactvlakken aan beide zijden van een behuizing. Volgens de EIA-5335-BAAC-normen worden Tantalum-chipcondensatoren ontworpen en geproduceerd in verschillende stijlen.

EIA-code

metriek

L ± 0,2

(mm)

W ± 0,2

(mm)

H max

(mm)

EIA-code

inches

Zaakcode

AVX

Zaakcode

Kemet

Zaakcode

Vishay

EIA 1608-081.60,80,80603
EIA 1608-101.60,851,050603L.M, M0
EIA 2012-122.051,351.20805RRIN
EIA 2012-152.051,351.50805P.R
EIA 3216-103.21.61.01206NAARikQ, A0
EIA 3216-123.21.61.21206SS

Verschillen tussen tantaal en keramische condensator

De tantaal en keramische condensator worden hieronder besproken.

Op het gebied van elektronica worden tantaal- en keramische condensatoren algemeen aanvaard om verschillende geschikte toepassingen te ontwerpen. Laten we hieronder de verschillen tussen beide bekijken.

Tantaal condensator

Keramische condensator

Er is geen capaciteitsinstabiliteit met betrekking tot de aangelegde spanningDe capaciteit verandert met betrekking tot de aangelegde spanning
Vertoont lineaire capaciteitsverandering gerelateerd aan temperatuurVertoont de meest niet-lineaire capaciteitsverandering gerelateerd aan temperatuur
Tantaalcondensatoren ondergaan geen vergelijkbaar verouderingsprocesVertoont uiteindelijk een logaritmische afname van de capaciteit die bekend staat als veroudering
Ze worden beoordeeld op basis van gelijkstroomlekkage (of DCL).Ze specificeren typisch isolatieweerstand.

Voor-en nadelen

De lijst met voor- en nadelen van een solide tantaalcondensator omvat de volgende

De voordelen zijn: lange levensduur, hoge temperatuur weerstand , uitstekende prestaties, hoge nauwkeurigheid, efficiëntie bij het filteren van hoogfrequente harmonischen.

De nadelen zijn: een zeer dunne oxidelaag hebben die niet robuust is, geen spanning boven de limieten kan weerstaan, lage rimpelstroom.

Toepassingen van Tantaalcondensator

Tantaal condensatoren bieden verschillende voordelen en worden daarom gebruikt in verschillende toepassingen, met name in moderne elektronica voor een hogere stabiliteit om een ​​reeks temperaturen en frequenties te weerstaan, betrouwbaarheid op lange termijn en een recordhoge volumetrische efficiëntie.

Een tantaalcondensator is een veeleisend onderdeel voor cardio-implantaten om automatisch de onregelmatige hartslag te detecteren en binnen enkele seconden een elektrische tegenschok te geven. Deze condensator vindt zijn plaats in de meest veeleisende verticale sectoren zoals de medische sector, de telecommunicatie, de ruimtevaart, het leger, de automobielsector en computers.

Veelgestelde vragen

1). Noem enkele toepassingen van natte tantaalcondensatoren?

Het wordt gebruikt in industrieën zoals telecom, avionica, ruimtevaart, medisch, telecom, consumententoepassingen.

2). Wat is een stootspanning in termen van de tantaalcondensator?

Een stootspanning is de hoogste spanning die voor een kortere periode op een condensator kan worden toegepast in circuits met een minimale serieweerstand.

3). Wat is sperspanning? Wat gebeurt er met de tantaalcondensator wanneer een sperspanning wordt toegepast?

Omgekeerde spanning is waar de anode-elektrodespanning negatief is met betrekking tot de kathodespanning. Bij een sperspanning vloeit een omgekeerde lekstroom in kleine microscheurtjes of defecten over de diëlektrische laag naar de anode van de condensator.

4). Wat zijn de verschillende diëlektrica die worden gebruikt om de tantaalcondensator te vervaardigen?

  • Mangaandioxide-elektrolyt
  • Tantaalpentoxide, Ta2O5
  • Niobiumpentoxide, Nb2O5

5). Verklaar de polariteitsmarkering van een tantaalcondensator

De polariteit en markeringen op de condensatoren maken het gemakkelijk om de anode en kathode te identificeren.

  • Twee banden en een positief teken helpen bij het identificeren van de waarde van capaciteit en maximale werkspanning.
  • De bovenste waarde aan de linkerkant onthult echter de capaciteitswaarde in microfarads (uF). De waarde in de onderstaande afbeelding is bijvoorbeeld 2,2 uF.
  • De spanning onder de capaciteitswaarde is de maximale werkspanning van een condensator, d.w.z. 25V.
  • Een positief (+) teken wordt opgemerkt onder de lange band. De combinatie van een lange band en een '+' teken geeft aan dat deze site een positieve lead / anode heeft, terwijl de andere zijde een negatieve lead / kathode aangeeft.
  • Een omgekeerde spanning of een verkeerde aansluiting kan de condensator beschadigen.

6). Definieer impedantie

Impedantie is de totale weerstand in ohm van elk netwerk met een specifieke frequentie, inclusief hoekige delen van zowel het reële als het imaginaire.

7). Geef een verschil tussen tantaal en keramische condensator.

In de tantaalcondensator wordt capaciteitsinstabiliteit niet vertoond met betrekking tot de aangelegde spanning, terwijl de keramische condensator capaciteitsveranderingen vertoont met betrekking tot een aangelegde spanning.

Desalniettemin worden tantaalcondensatoren door ontwerpers vertrouwd als betrouwbare componenten. Dankzij de verbeterde functies, zoals een lager gewicht, een lage stroomlekkage en een hoge capaciteit per volume, kan capaciteit worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen. De tantaal condensator moeten op de juiste manier worden aangesloten om schade te voorkomen.

Hoge lekkage / kortsluiting, ESR en lage capaciteit / open zijn de drie belangrijkste redenen voor condensatorstoringen. Fabrikanten en ontwerpers moeten zorgen voor bescherming tegen en langdurige betrouwbaarheid. Door uitstekende eigenschappen te bieden, kunnen Tantaalcondensatoren in bijna elke industrie worden gebruikt om een ​​geschikte toepassing te ontwikkelen.