Tantalum berprestasi tinggi kapasitor menawarkan pereka penyelesaian berkapasiti tinggi yang boleh dipercayai dan stabil. Dengan penggunaan hampir 60 tahun, kapasitor Tantalum digunakan untuk mengembangkan pelbagai aplikasi untuk industri seperti avionik ketenteraan dan komersial, automasi industri dan sistem kawalan, elektronik perubatan kritikal dan implan, telefon pintar, komputer riba, desktop, dan komputer notebook. Bell Laboratories, pada awal 1950-an, mencipta kapasitor Tantalum padat sebagai kapasitor sokongan voltan rendah yang sangat maju dan sangat boleh dipercayai. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan kapasitor tantalum.
Apakah Kapasitor Tantalum?
Kapasitor elektrolitik Tantalum terdiri daripada logam tantalum - bertindak sebagai anoda, dibungkus dalam lapisan oksida anodik - digunakan sebagai dielektrik, yang selanjutnya disekat oleh elektrolit cair atau pepejal sebagai katod. Oleh kerana mangan dioksida (MnO2) menawarkan ciri penyembuhan diri untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang, ia digunakan sebagai katod .
kapasitor tantalum
Kapasitor Tantalum sangat stabil, lebih kecil dan lebih ringan dan mempunyai voltan dan kapasitansi kerja maksimum yang lebih rendah. Kapasitor ini bocor kurang arus dan kurang kearuhan , oleh itu, ia tidak sesuai untuk rangkaian gandingan frekuensi tinggi.
Kutuban dan Tanda
The kekutuban dan penanda kapasitor tantalum dibincangkan di bawah.
- Kapasitor Tantalum adalah kapasitor terpolarisasi dengan plumbum positif dan negatif dan sesuai dengan bekalan DC. Kekutuban dan tanda pada kapasitor memudahkan mengenal pasti anod dan katod.
- Dua jalur dan tanda positif membantu dalam mengenal pasti nilai kapasitansi dan voltan kerja maksimum.
- Walau bagaimanapun, nilai paling atas di sebelah kiri menunjukkan nilai kapasitansi dalam mikrofarad (uF). Contohnya, nilai dalam rajah di bawah ini ialah 2.2 uF.
- Voltan di bawah nilai kapasitansi adalah voltan kerja maksimum kapasitor, iaitu 25V.
- Tanda positif (+) diperhatikan di bawah jalur panjang. Kombinasi pita panjang dan tanda '+' menunjukkan bahawa sisi ini mempunyai timbal / anod positif, sementara sisi lain menunjukkan timbal / katod negatif.
- Voltan terbalik atau sambungan yang salah boleh merosakkan kapasitor.
- Elektrolitik Tantalum
- Kegagalan Kapasitor Tantalum
Dalam Perilaku Bias Terbalik Permukaan Gunung Padat, Tantalum Kapasitor menjelaskan bahawa kapasitor Tantalum dirancang untuk beroperasi hanya dalam keadaan bias voltan ke depan dan gagal jika voltan terbalik digunakan, yang merangkumi pengaktifan cepat dari litar impedans rendah, atau berlakunya lonjakan arus semasa pengoperasiannya.
Mod Kegagalan Kapasitor
Makalah yang diterbitkan oleh ASM International dengan jelas menyatakan bahawa Kapasitor Tantalum mod kegagalan terbahagi kepada tiga utama kategori
Kebocoran Tinggi / Pendek
Menggunakan voltan terbalik boleh menghasilkan arus kebocoran tinggi, yang biasanya berlaku semasa menyelesaikan masalah, kerosakan, dan / atau ujian bangku. Kapasitor Tantalum dengan penghabluran menyebabkan kegagalan litar pintas kerana titik panas yang terbentuk semasa penghabluran memanaskan katod.
Rintangan Seri Setara Tinggi (ESR)
ESR kapasitor sangat dipengaruhi oleh mekanikal / termomekanik jika terdedah pada pemasangan papan, pick-and-place, reflow, dan seumur hidup aplikasi. Jenis tekanan seperti ini sering dikompromikan dalam hubungan luaran dan / atau dalaman, menyebabkan ESR tinggi.
Kapasiti Rendah / Terbuka
Oleh kerana kapasitansi kapasitor Tantalum tidak berubah dalam keadaan operasi biasa, kegagalannya jarang berlaku. Kapasitansi kapasitor Tantalum yang lebih rendah dalam aplikasi apa pun boleh menjadi petunjuk kapasitor yang dipendekkan, sementara Kegagalan terbuka dapat disebabkan oleh sambungan plumbum dan wayar positif yang rosak.
kapasitor biasa-penyebab-tantalum
Saiz dan Kegunaan SMD
Kapasitor Tantalum menawarkan ciri utama seperti kestabilan, kebolehpercayaan, dan kebocoran arus yang rendah. Ciri-ciri ini membolehkan kapasitor digunakan dalam -
dimensi-of-tantalum-kapasitor
- Litar sampel dan tahan untuk mencapai jangka masa tahan lama
- Penguraian rel bekalan kuasa menawarkan kecekapan yang lebih tinggi dengan ESR yang lebih rendah
- Sistem pembungkusan yang sangat cekap
- Aplikasi yang berkaitan dengan industri ketenteraan dan aeroangkasa
- Peranti perubatan yang dapat bertahan hidup
- Peralatan ruang untuk kebolehpercayaan yang lebih tinggi
Papan induk untuk bekalan kuasa penyaringan, dan lebih umum lagi, jumlah kapasitor Tantalum tertinggi dihasilkan secara besar-besaran sebagai kapasitor cip tantalum dalam bentuk SMD (peranti pemasangan permukaan). Ia direka dengan permukaan sentuhan pada kedua sisi casing. Mengikut standard EIA-5335-BAAC, kapasitor cip Tantalum direka dan dihasilkan dalam gaya yang berbeza.
Kod EIA sukatan | L ± 0.2 (mm) | W ± 0.2 (mm) | H maks (mm) | Kod EIA inci | Kod Kes AVX | Kod Kes Kemet | Kod Kes Vishay |
| EIA 1608-08 | 1.6 | 0.8 | 0.8 | 0603 | - | - | - |
| EIA 1608-10 | 1.6 | 0.85 | 1.05 | 0603 | L | - | M, M0 |
| EIA 2012-12 | 2.05 | 1.35 | 1.2 | 0805 | R | R | DALAM |
| EIA 2012-15 | 2.05 | 1.35 | 1.5 | 0805 | P | - | R |
| EIA 3216-10 | 3.2 | 1.6 | 1.0 | 1206 | KE | Saya | Q, A0 |
| EIA 3216-12 | 3.2 | 1.6 | 1.2 | 1206 | S | S | - |
Perbezaan Antara Kapasitor Tantalum dan Seramik
The kapasitor tantalum & seramik dibincangkan di bawah.
Dalam bidang elektronik, kapasitor Tantalum dan seramik diterima secara meluas untuk merancang pelbagai aplikasi yang sesuai. Mari kita lihat di bawah perbezaan antara kedua-duanya.
| Kapasitor Tantalum | Kapasitor Seramik |
| Ketidakstabilan kapasiti tidak ditunjukkan mengenai voltan yang dikenakan | Kapasitansi berubah mengenai voltan yang dikenakan |
| Memperlihatkan perubahan kapasitansi linear yang berkaitan dengan suhu | Memperlihatkan perubahan kapasitansi bukan linear yang paling berkaitan dengan suhu |
| Kapasitor Tantalum tidak mengalami proses penuaan yang serupa | Akhirnya memaparkan penurunan kapasitans logaritma yang dikenali sebagai penuaan |
| Mereka dinilai berdasarkan kebocoran arus terus (atau DCL). | Mereka biasanya menentukan ketahanan penebat. |
Kelebihan dan kekurangan
Senarai kelebihan dan kekurangan kapasitor tantalum pepejal merangkumi yang berikut
Kelebihannya adalah: Umur panjang, suhu tinggi rintangan , prestasi yang sangat baik, ketepatan tinggi, kecekapan dalam menyaring harmonik frekuensi tinggi.
Kelemahannya adalah: Mempunyai lapisan oksida yang sangat nipis yang tidak kuat, tidak tahan voltan di atas had, peringkat arus riak rendah.
Aplikasi Kapasitor Tantalum
Kapasitor Tantalum menawarkan pelbagai faedah dan oleh itu, digunakan dalam pelbagai aplikasi, terutamanya dalam elektronik moden untuk kestabilan yang lebih tinggi untuk menahan pelbagai suhu dan frekuensi, kebolehpercayaan jangka panjang dan kecekapan volumetrik yang tinggi.
Kapasitor tantalum adalah komponen yang menuntut agar implan kardio dapat merasakan degupan jantung yang tidak teratur secara automatik dan memberi kejutan elektrik dalam beberapa saat. Kapasitor ini mendapat pendirian dalam industri yang paling menuntut seperti perubatan, telekomunikasi, aeroangkasa, ketenteraan, automotif, dan komputer.
Soalan Lazim
1). Namakan beberapa aplikasi kapasitor tantalum basah?
Ini digunakan dalam industri seperti telekomunikasi, avionik, ruang, perubatan, telekomunikasi, aplikasi pengguna.
2). Berapakah voltan lonjakan dari segi kapasitor tantalum?
Voltan lonjakan adalah voltan tertinggi yang dapat digunakan pada kapasitor untuk jangka masa yang lebih pendek dalam litar yang mempunyai rintangan siri minimum.
3). Apakah voltan terbalik? Apa yang berlaku pada kapasitor tantalum apabila voltan terbalik digunakan?
Voltan terbalik adalah di mana voltan elektrod anod negatif mengenai voltan katod. Dengan voltan terbalik, arus kebocoran terbalik mengalir dalam keretakan mikro kecil atau kecacatan melintasi lapisan dielektrik ke anod kapasitor.
4). Apakah pelbagai dielektrik yang digunakan untuk menghasilkan kapasitor tantalum?
- Elektrolit mangan dioksida
- Tantalum pentoksida, Ta2O5
- Niobium Pentoxide, Nb2O5
5). Terangkan tanda kekutuban kapasitor tantalum
Kekutuban dan tanda pada kapasitor memudahkan mengenal pasti anod dan katod.
- Dua jalur dan tanda positif membantu dalam mengenal pasti nilai kapasitansi dan voltan kerja maksimum.
- Walau bagaimanapun, nilai paling atas di sebelah kiri menunjukkan nilai kapasitansi dalam mikrofarad (uF). Contohnya, nilai dalam rajah di bawah ini ialah 2.2 uF.
- Voltan di bawah nilai kapasitansi adalah voltan kerja maksimum kapasitor, iaitu 25V.
- Tanda positif (+) diperhatikan di bawah jalur panjang. Kombinasi jalur panjang dan tanda “+” menunjukkan bahawa laman web ini mempunyai petunjuk / anod positif, sementara sisi lain menunjukkan petunjuk / katod negatif.
- Voltan terbalik atau sambungan yang salah boleh merosakkan kapasitor.
6). Tentukan impedans
Impedance adalah rintangan total dalam ohm mana-mana rangkaian pada frekuensi tertentu, termasuk bahagian sudut kedua-dua yang nyata dan khayalan.
7). Berikan satu perbezaan antara kapasitor Tantalum dan Seramik.
Dalam kapasitor Tantalum, ketidakstabilan kapasitansi tidak ditunjukkan mengenai voltan yang diaplikasikan, sedangkan kapasitor seramik menunjukkan perubahan kapasitansi mengenai voltan yang diaplikasikan.
Walaupun begitu, kapasitor Tantalum dipercayai oleh pereka sebagai komponen yang boleh dipercayai. Ciri-ciri yang disempurnakan seperti berat badan yang lebih rendah, kebocoran arus rendah, dan kapasitansi tinggi per volume membolehkan kapasitansi digunakan dalam pelbagai aplikasi. The kapasitor tantalum harus dihubungkan dengan betul untuk mengelakkan kerosakan.
Kebocoran tinggi / pendek, ESR, dan Kapasiti rendah / Terbuka adalah tiga sebab utama kegagalan kapasitor. Pengilang dan pereka mesti memastikan untuk memberikan perlindungan terhadap dan kebolehpercayaan jangka panjang. Menawarkan sifat yang luar biasa menjadikan kapasitor Tantalum dapat digunakan di hampir setiap industri untuk mengembangkan aplikasi yang sesuai.
