钽电容器等效串联电阻ESR过高和电路中交流纹波过高导致的失效。当某只ESR过高的钽电容器使用在存在过高交流纹波的滤波电路,即使是使用电压远低于应该的降额幅度,有时候,在开机的瞬间仍然会发生突然的击穿现象;出现此类问题的主要原因是电容器的ESR和电路中的交流纹波大小严重不匹配.电容器是极性元气件,在通过交流纹波时会发热,而不同壳号大小的产品能够维持热平衡的容许发热量不同.由于不同容量的产品的ESR值相差较高,因此,不同规格的钽电容器能够安全耐受的交流纹波值也相差很大,因此,如果某电路中存在的交流纹波超过使用的电容器可以安全承受的交流纹波值,产品就会出现热致击穿的现象.同样,如果电路中的交流纹波一定,而选择的钽电容器的实际ESR值过高,产品也会出现相同的现象.一般来说,在滤波和大功率充放电电路,必须使用ESR值尽可能低的钽电容器.对于电路中存在的交流纹波过高而导致的电容器失效问题,很多电路设计师都忽略其危害性或认识不够.只是简单认定电容器质量存在问题.此现象很多.钽电容的封装形式多样,包括直插式、表面贴装式和针脚式等,以满足不同电路的需求。GCA30M-125V-47uF-K-4

据中国工业信息网,从2013年到2019年,我国电容器市场中,钽电容市场份额从7%上升至12%。2011-2019年,全球钽电容市场规模保持稳定增长,从13.4亿美元增长至16亿美元,年均复合增速为3%,我国钽电容市场规模则保持较快增速,从39.9亿元增长至61亿元,年均复合增速为5%。从产业链角度看,钽电容制造产业上游是钽粉、钽丝等原材料,原材料仍主要有海外公司供应。国内部分高性能钽粉技术仍掌握在国外企业手中。钽粉的主要供应商有:美国Cabot、德国H.C.Starck、东方钽业等;钽丝的主要供应商有:东方钽业、株洲硬质合金、多罗山蓝宝石等。宁夏东方钽业是我国比较大的铌钽产品生产公司,全球主要的钽原料生产商之一,金属钽产量约占国内市场份额的60%,钽粉和钽丝产量约占全球的25%和60%。东方钽业、Cabot和H.C.Starck供应了世界大部分电容级钽粉。CAK45L-C-63V-1uF-K钽电容的体积小,单位体积电容量大,适合用于空间限制较高的电路中。

导电聚合物电容以高性能,小体积的优势,在电子产品中的使用率逐渐上升,同时国内也涌现了一批贴片导电聚合物电容厂商,提前布局占领市场。导电聚合物电容以极低的ESR优势,长寿命,相比钽电容更高的安全性,在越来越多的产品中得到应用。充电头网现在为大家介绍的是湖南湘怡中元科技推出的贴片导电聚合物钽电容,导电聚合物钽电容采用导电聚合物材料取代传统钽电容中的二氧化锰阴极,有效避免了传统二氧化锰阴极钽电容因反向电压或过电流冲击引发的爆燃或起火发生危险。同时导电聚合物阴极还提供相比二氧化锰阴极更好的电气性能,不仅安全性大为提升,还无需像传统钽电容电压大幅降额使用,并且导电聚合物钽电容的ESR和ESL都得到明显降低,可以在更高频率使用。
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,而对于贴片钽电容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贴片钽电容实际使用时的可靠性实际上可以通过计算得出来,而我们的很多用户使用时设计余量不够,鲁棒性很差,小批实验通过纯属侥幸,在批生产时出现一致性质量问题.此时,问题原因往往简单被推到电容器生产商身上,忽略对设计可靠性的查找.钽电容器使用时的无故障间隔时间MTBF对于很多用户来讲还是一个陌生的概念.很多使用者对可靠性工程认识肤浅.过于重视实验而忽略数学计算.导致分电路设计可靠性比整机可靠性低,因此,批量生产时不断出现问题.不懂得失效是一个概率问题,非简单的个体问题.实际上钽电容器使用时容易出现的故障原因和现象还很多,无法在此一一论述.如果有使用时的新问题,可以及时交流.钽电容的额定电压范围广,从几伏特到几百伏特,可以满足不同电路的需求。

参数和选型钽电容器的漏电流和工作温度之间的关系钽电容器的漏电流会随使用温度的增加而增加,此曲线称作漏电流温度曲线.但不同厂家生产的相同规格的产品,常常由于生产工艺和使用的原材料及设备精度不同而高温漏电流变化存在非常大的差别.高温漏电流变化大的产品在高温状态会由于自己产生的热量的不断累积而**终出现击穿现象.高温漏电流变化小的产品在高温下长时间工作,产品的稳定性和可靠性将较高.因此高温时产品漏电流变化率的大小可以决定钽电容器的可靠性.对于片式钽电容器,高温性能高低对可靠性有决定性的影响.3.2漏电流VS电压:漏电流的测试一般是在20℃时施加额定电压进行测试,在测量电路中与电容串接一1000OHM保护电阻,充电一到五分钟(KEMET、VISHAY、AVX为两分钟、SANYO为五分钟),然后测出漏电流。钽电容的电压和电容值等参数可以在制造商提供的技术规范中找到,以确保其在电路中的正确应用。CAK45L-C-63V-1uF-K
在替换钽电容时,需要确保新电容的电压、电容值和封装形式等参数与原电容一致,以保持电路的性能。GCA30M-125V-47uF-K-4
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.GCA30M-125V-47uF-K-4
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