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。钽电容器的结构包括一个阳极和阴极金属板,中间由钽氧化物电介质隔开。CAK45L-C-6.3V-10uF-K
在脉冲充放电电路,钽电容器会不断承受峰值功率可能达到几十安培的浪涌电流冲击,而且有时候充放电的频率也可能达到几百甚至几千HZ;在此类电压基本稳定,浪涌电流不断的电路,钽电容器的可靠性不光取决于产品耐压高低及伏安特性和高低温性能,还取决于产品的等效串联电阻ESR的高低,因为ESR值较大的产品在高浪涌时瞬间就会产生更多的热量积累,非常容易导致产品出现击穿。因此,钽电容器ESR值的高低直接可以决定产品的抗直流浪涌能力。另外;不同ESR值的产品在存在交流纹波的电路里,一定时间内产生的热量也与其ESR值高低成比例,ESR越高的产品在一定的时间内产生的热量也越高,因此,不同规格的产品由于阻抗ESR值不一样,具有不同的耐纹波电流能力.ESR低的产品不光在高频使用时容量衰减较少,滤波效果较好而且可以使用在更高频率的电路,同时因为它具有更大的抗浪涌能力,也符合可靠性要求较高的不断通过瞬时大电流的脉冲充放电电路的基本要求.CAK36F-35V-24000uF-K-C5钽电容的另一个优点是它的自恢复能力,当电压超过额定值时,它会短暂断开电路,以避免过电压损坏。
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。
标识方法(1)直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。(2)文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位:P、N、u、m、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10pF的电容,其允许偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF。(3)色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,所表示的意义如下表所示:颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压4V6.3V10V16V25V32V40V50V63V(4)进口电容器的标识方法:进口电容器一般有6项组成。一项:用字母表示类别:第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:序号字母颜色温度系数允许偏差字母颜色温度系数允许偏差1A金+100R黄-2202B灰+30S绿-33011P橙-150YN-800~-5800备注:温度系数的单位10e-6/℃;允许偏差是%。第四项:用数字和字母表示耐压,字母表示有效数值,数字表示被乘数的10的幂。第五项:标称容量,用三位数字表示。钽电容是一种高精度的电容,常用于需要高稳定性和低电阻的电路中。
钽电容下游应用领域可分为军民两大类,近年来需求不断扩大。在民用工业类市场,钽电容应用于系统通讯设备、工业控制设备、医疗电子设备、轨道交通、精密仪表仪器、石油勘探设备、汽车电子等民用工业类领域。消费方面,如在电脑、智能手机等领域,为了让CPU的使用寿命和工况稳定,几乎都会在电路设计中采用钽电容滤波。5G基站建设也为电容器市场创造新的增长点。5G基站所需电子元器件须能满足户外温度波动下,产品的使用寿命、可靠性能得到保证,这就对电容器的质量和性能提出了较高的要求,因此钽电容成为了优良选择。钽电容具有一定的自恢复能力,但在过电压严重的情况下,仍有可能发生故障。GCA30M-125V-22uF-K-3
钽电容具有高可靠性,长时间使用后不会出现容量衰减或漏电流增加等问题。CAK45L-C-6.3V-10uF-K
钽电容器使用时的生产过程因素导致的失效。很多用户往往只注意到钽电容器性能的选择和设计,而对于片式钽电容器安装使用时容易出现的问题视而不见;举例如下;A,不使用自动贴装而使用手工焊接,产品不加预热,直接使用温度高于300度的电烙铁较长时间加热电容器,导致电容器性能受到过高温度冲击而失效.B,手工焊接不使用预热台加热,焊接时一出现冷焊和虚焊就反复使用烙铁加热产品.C,使用的烙铁头温度甚至达到500度.这样可以焊接很快,但非常容易导致片式元气件失效.CAK45L-C-6.3V-10uF-K