Mikä on tantaalin kondensaattori - erot ja sen sovellukset

Tehokas tantaali kondensaattori tarjoaa suunnittelijoille luotettavan ja vakaan suuren kapasitanssiratkaisun. Lähes 60 vuoden käytön jälkeen tantaalin kondensaattoreita käytetään erilaisten sovellusten kehittämiseen teollisuudelle, kuten sotilas- ja kaupalliseen ilmailutekniikkaan, teollisuuden automaatio- ja ohjausjärjestelmiin, kriittiseen ja implantoitavaan lääketieteelliseen elektroniikkaan, älypuhelimiin, kannettaviin tietokoneisiin, pöytätietoihin ja kannettaviin tietokoneisiin. Bell Laboratories keksi 1950-luvun alussa kiinteät tantaalikondensaattorit erittäin edistyneeksi ja erittäin luotettavaksi pienjännitekondensaattoriksi. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta tantaalikondensaattorista.

Mikä on tantaalin kondensaattori?

Elektrolyyttinen tantaalikondensaattori käsittää tantaalimetallin - joka toimii anodina, joka on verhottu anodiseen oksidikerrokseen -, jota käytetään dielektrisenä aineena ja joka kattaa edelleen joko nestemäinen tai kiinteä elektrolyytti katodina. Koska mangaanidioksidi (MnO2) tarjoaa itsensä parantavia ominaisuuksia pitkäaikaisen luotettavuuden varmistamiseksi, sitä käytetään katodi .

tantaali-kondensaattori

Tantaalikondensaattorit ovat erittäin vakaita, pienempiä ja kevyempiä, ja niillä on pienempi suurin käyttöjännite ja kapasitanssi. Nämä kondensaattorit vuotavat vähemmän virtaa ja niillä on vähemmän induktanssi siten ne eivät sovellu suurtaajuuksisille kytkentäpiireille.

Napaisuus ja merkinnät

tantaalikondensaattorin napaisuus ja merkinnät käsitellään jäljempänä.

• Tantaalikondensaattorit ovat synnynnäisesti polarisoituja kondensaattoreita, joilla on positiivinen ja negatiivinen lyijy, ja ne ovat sopivia tasavirtalähteiden kanssa. Kondensaattoreiden napaisuus ja merkinnät helpottavat anodin ja katodin tunnistamista.
• Kaksi kaistaa ja positiivinen merkki auttavat tunnistamaan kapasitanssin arvon ja suurimman käyttöjännitteen.
• Vasemman yläreunan suurin arvo paljastaa kuitenkin kapasitanssiarvon mikrofaradeissa (uF). Esimerkiksi alla olevan kuvan arvo on 2,2 uF.
• Kapasitanssiarvon alapuolella oleva jännite on kondensaattorin suurin käyttöjännite, ts. 25 V.
• Pitkän nauhan alapuolella havaitaan positiivinen (+) merkki. Pitkän nauhan ja '+' -merkin yhdistelmä osoittaa, että tällä puolella on positiivinen lyijy / anodi, kun taas toisella puolella on negatiivinen lyijy / katodi.
• Käänteinen jännite tai väärä liitäntä voi vahingoittaa kondensaattoria.
• Tantaali elektrolyyttinen
• Tantaalikondensaattorin vika

Julkaisussa Reverse Bias Behavior of Surface Mount Solid, tantaali Kondensaattorit selittää, että tantaalikondensaattorit on suunniteltu toimimaan vain eteenpäin suuntautuvissa jännitteissä ja vikaantuvat, jos käytetään käänteistä jännitettä, joka sisältää nopean kytkemisen matalan impedanssin piiristä tai virtapiikin esiintymisen sen käytön aikana.

Kondensaattorin vikatila

ASM Internationalin julkaisemassa artikkelissa todetaan selvästi Tantaalikondensaattori vikatila on jaettu kolmeen päätilaan luokkiin

Korkea vuoto / lyhyt

Käänteisen jännitteen käyttäminen voi tuottaa suuria vuotovirtoja, joita tapahtuu yleensä vianmäärityksen, toimintahäiriöiden ja / tai penkkitestauksen aikana. Kiteytyneet tantaalikondensaattorit aiheuttavat oikosulkuvikoja, koska kiteytymisen aikana muodostuneet kuumat kohdat lämmittävät katodia.

Suuri vastaava sarjan vastus (ESR)

Mekaaninen / termomekaaninen vaikuttaa voimakkaasti kondensaattorin ESR: ään, jos se altistetaan levyn asennukselle, poimimiselle ja palautukselle sekä sovelluksen käyttöikälle. Tällainen stressi vaarantuu usein ulkoisissa ja / tai sisäisissä yhteyksissä, mikä johtaa korkeaan ESR-arvoon.

Matala kapasitanssi / avoin

Koska tantaalikondensaattorin kapasitanssi ei muutu normaaleissa käyttöolosuhteissa, vika on harvinaista. Tantaalikondensaattorin alempi kapasitanssi missä tahansa sovelluksessa voi olla osoitus oikosulun aiheuttaneesta kondensaattorista, kun taas avoin vika voi johtua vaurioituneesta positiivisesta lyijy- ja johdinliitännästä.

tantaalin kondensaattorin yleiset syyt

SMD-koot ja käyttötavat

Tantaalikondensaattori tarjoaa tärkeimmät ominaisuudet, kuten äärimmäinen vakaus, luotettavuus ja matala virtavuoto. Näiden ominaisuuksien avulla kondensaattoreita voidaan käyttää -

tantaalikondensaattorin mitoitus

• Ota näyte ja pidä piiri pitkän pitoajan saavuttamiseksi
• Virtalähteen irtikytkentä tarjoaa paremman hyötysuhteen pienemmällä ESR: llä
• Erittäin tehokkaat pakkausjärjestelmät
• Sotilas- ja avaruusteollisuuteen liittyvät sovellukset
• Elämää ylläpitävät lääkinnälliset laitteet
• Avaruuslaitteet lisäävät luotettavuutta

Emolevyt virtalähde suodatus, ja monet yleisemmin, suurin osa tantaalikondensaattoreista valmistetaan massatuotantona tantaali-sirukondensaattoreina SMD-muodossa (pinta-asennuslaite). Se on suunniteltu kosketuspinnoilla kotelon molemmin puolin. EIA-5335-BAAC -standardien mukaisesti tantaalin sirukondensaattorit suunnitellaan ja valmistetaan eri tyyleillä.

Erot tantaalin ja keraamisen kondensaattorin välillä

tantaali- ja keraamiset kondensaattorit käsitellään jäljempänä.

Elektroniikan alalla tantaali- ja keraamiset kondensaattorit ovat laajalti hyväksyttyjä suunnittelemaan erilaisia ​​sopivia sovelluksia. Katsotaanpa alla molempien erot.

Hyödyt ja haitat

Luettelo kiinteän tantaalikondensaattorin eduista ja haitoista sisältää seuraavat

Edut ovat: Pitkä käyttöikä, korkea lämpötila vastus , erinomainen suorituskyky, korkea tarkkuus, tehokkuus suurtaajuisten yliaaltojen suodattamisessa.

Haittoja ovat: Erittäin ohut oksidikerros, joka ei ole kestävä, ei kestä rajojen ylittävää jännitettä, matala aaltoiluvirta.

Tantaalin kondensaattorin sovellukset

Tantaalikondensaattorit tarjoavat erilaisia ​​etuja, ja siksi niitä käytetään eri sovelluksissa, erityisesti nykyaikaisessa elektroniikassa, jotta vakaus kestää paremmin lämpötiloja ja taajuuksia, pitkäaikainen luotettavuus ja ennätyksellisen korkea tilavuusteho.

Tantaalikondensaattori on vaativa komponentti sydänimplantteille, joka tunnistaa epäsäännölliset sydämenlyönnit automaattisesti ja antaa sähköisen vastaiskun muutamassa sekunnissa. Tämä kondensaattori löytää asenteensa kaikkein vaativimmissa toimialoissa, kuten lääketieteessä, televiestinnässä, ilmailuteollisuudessa, armeijassa, autoteollisuudessa ja tietokoneissa.

UKK

1). Nimeä joitain märän tantaalin kondensaattoreiden sovelluksia?

Sitä käytetään esimerkiksi televiestinnässä, ilmailutekniikassa, avaruudessa, lääketieteessä, televiestinnässä ja kuluttajasovelluksissa.

2). Mikä on ylijännite tantaalikondensaattorin suhteen?

Ylijännite on suurin jännite, jota voidaan käyttää kondensaattoriin lyhyemmäksi ajaksi piireissä, joilla on pienin sarjavastus.

3). Mikä on käänteinen jännite? Mitä tantaalin kondensaattorille tapahtuu, kun käytetään käänteistä jännitettä?

Käänteinen jännite on paikka, jossa anodielektrodijännite on negatiivinen katodijännitteen suhteen. Käänteisjännitteellä päinvastainen vuotovirta virtaa pieninä mikrohalkeamina tai vikoina dielektrisen kerroksen poikki kondensaattorin anodille.

4). Mitkä ovat erilaiset dielektrit, joita käytetään tantaalikondensaattorin valmistamiseen?

• Mangaanidioksidielektrolyytti
• Tantaalipentoksidi, Ta2O5
• Niobiumpentoksidi, Nb2O5

5). Selitä tantaalikondensaattorin napaisuusmerkintä

Kondensaattoreiden napaisuus ja merkinnät helpottavat anodin ja katodin tunnistamista.

• Kaksi kaistaa ja positiivinen merkki auttavat tunnistamaan kapasitanssin arvon ja suurimman käyttöjännitteen.
• Vasemman yläreunan suurin arvo paljastaa kuitenkin kapasitanssiarvon mikrofaradeissa (uF). Esimerkiksi alla olevan kuvan arvo on 2,2 uF.
• Kapasitanssiarvon alapuolella oleva jännite on kondensaattorin suurin käyttöjännite, ts. 25 V.
• Pitkän nauhan alapuolella havaitaan positiivinen (+) merkki. Pitkän kaistan ja '+' -merkin yhdistelmä osoittaa, että tällä kohdalla on positiivinen lyijy / anodi, kun taas toisella puolella on negatiivinen lyijy / katodi.
• Käänteinen jännite tai väärä liitäntä voi vahingoittaa kondensaattoria.

6). Määritä impedanssi

Impedanssi on minkä tahansa verkon kokonaisresistanssi ohmina tietyllä taajuudella, mukaan lukien sekä todellisen että kuvitteellisen kulmaosat.

7). Anna yksi ero tantaalin ja keraamisen kondensaattorin välillä.

Tantaalikondensaattorissa kapasitanssin epävakautta ei ilmene käytetyn jännitteen suhteen, kun taas keraamisella kondensaattorilla on kapasitanssimuutoksia käytetyn jännitteen suhteen.

Suunnittelijat luottavat tantaalikondensaattoreihin kuitenkin luotettavina komponentteina. Sen parannetut ominaisuudet, kuten pienempi paino, pieni virtavuoto ja korkea kapasitanssi tilavuutta kohti, mahdollistavat kapasitanssin käytön monenlaisissa sovelluksissa. tantaalikondensaattori tulee liittää asianmukaisesti vaurioiden välttämiseksi.

Korkea vuoto / lyhyt, ESR ja matala kapasitanssi / avoin ovat kolme pääasiallista syytä kondensaattorin vikaantumiseen. Valmistajien ja suunnittelijoiden on varmistettava suojaaminen luotettavuutta vastaan ​​ja pitkäaikainen luotettavuus. Erinomaisten ominaisuuksien tarjoaminen tekee tantaalikondensaattoreista käyttökelpoisia lähes kaikilla teollisuudenaloilla sopivan sovelluksen kehittämiseksi.