Hva er en tantal kondensator - forskjeller og dens applikasjoner

En høy ytelse tantal kondensator tilbyr designere en pålitelig og stabil løsning med høy kapasitans. Med nesten 60 års bruk er Tantal-kondensatorer ansatt i å utvikle forskjellige applikasjoner for bransjer som militær og kommersiell luftfart, industriell automatiserings- og kontrollsystemer, kritisk og implanterbar medisinsk elektronikk, smarttelefoner, bærbare datamaskiner, stasjonære og bærbare datamaskiner. Bell Laboratories, på begynnelsen av 1950-tallet, oppfant faste Tantal-kondensatorer som en svært avansert og meget pålitelig kondensator med lav spenning. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over tantalkondensatoren.

Hva er Tantal kondensator?

En elektrolytisk tantalkondensator består av et tantalmetall - som fungerer som en anode, hemmed i et anodisk oksydlag av oksid - brukt som et dielektrikum, som videre er omsluttet av enten en flytende eller fast elektrolytt som en katode. Ettersom mangandioksid (MnO2) tilbyr selvhelbredende funksjoner for å sikre langsiktig pålitelighet, brukes det som katode .

tantal-kondensator

Tantal-kondensatorene er ekstremt stabile, mindre og lettere og har lavere maksimal arbeidsspenning og kapasitans. Disse kondensatorene lekker mindre strøm og har mindre induktans Derfor er de ikke egnet for høyfrekvente koblingskretser.

Polaritet og markeringer

De tantal kondensator polaritet og markeringer er diskutert nedenfor.

• Tantal kondensatorer er medfødte polariserte kondensatorer med positiv og negativ ledning og passer med DC-forsyninger. Polariteten og markeringene på kondensatorene gjør det enkelt å identifisere anoden og katoden.
• To bånd og et positivt tegn hjelper til med å identifisere verdien av kapasitans og maksimal arbeidsspenning.
• Den øverste verdien til venstre avslører imidlertid kapasitansverdien i mikrofarader (uF). For eksempel er verdien i figuren nedenfor 2,2 uF.
• Spenningen under kapasitansverdien er den maksimale arbeidsspenningen til en kondensator, dvs. 25V.
• Et positivt (+) tegn merkes under det lange båndet. Kombinasjonen av et langt bånd og et '+' tegn indikerer at denne siden har en positiv ledning / anode, mens den andre siden indikerer en negativ ledning / katode.
• Omvendt spenning eller feil tilkobling kan skade kondensatoren.
• Tantal elektrolytisk
• Tantal kondensatorfeil

In Reverse Bias Behavior of Surface Mount Solid, Tantalum Kondensatorer forklarer at Tantal-kondensatorene er konstruert for å fungere bare i forspente forspente forhold og mislykkes hvis en omvendt spenning blir brukt, som inkluderer rask innkobling fra en lavimpedanskrets, eller forekomst av en strømspiss under driften.

Feilmodus for kondensator

Papiret publisert av ASM International sier tydelig at Tantal kondensator feilmodus er delt inn i tre hoved kategorier

Høy lekkasje / kort

Bruk av omvendt spenning kan gi høye lekkasjestrømmer, som vanligvis oppstår under feilsøking, feil og / eller benktesting. Tantal kondensatorer med krystallisering forårsaker kortslutningsfeil på grunn av hotspots dannet under krystallisering varmer katoden.

ESR (High Equivalent Series Resistance)

ESR til en kondensator påvirkes sterkt av det mekaniske / termomekaniske hvis det utsettes for kortmontering, pick-and-place, reflow og applikasjonstid. En slik type stress kompromitteres ofte i eksterne og / eller interne forbindelser, noe som fører til høy ESR.

Lav kapasitans / åpen

Siden kapasiteten til en tantelkondensator ikke endres under normale driftsforhold, er feilen uvanlig. Den lavere kapasitansen til en Tantal-kondensator i en hvilken som helst applikasjon kan være en indikasjon på en kortsluttet kondensator, mens Åpen svikt kan være et resultat av kompromittert skadet positiv ledning og ledningstilkobling.

vanlig årsaker-til-tantal-kondensator

SMD-størrelser og bruksområder

Tantal kondensator tilbyr viktige funksjoner som ekstrem stabilitet, pålitelighet og lite strømlekkasje. Disse funksjonene gjør det mulig å bruke kondensatorer i -

dimensjonering-av-tantal-kondensator

• Prøve og hold krets for å oppnå lang varighet
• Frakobling av strømforsyningsskinne gir høyere effektivitet med lavere ESR
• Ekstremt effektive emballasjesystemer
• Søknader relatert til militær og luftfartsindustri
• Livsopprettholde medisinsk utstyr
• Romutstyr for høyere pålitelighet

Hovedkort for strømforsyning filtrering, og mange mer generelt, er det høyeste antallet Tantal-kondensatorer masseprodusert som en tantal-chipkondensator i form av SMD (overflatemontert enhet). Den er designet med kontaktflater på begge sider av etuiet. I henhold til EIA-5335-BAAC-standardene er Tantal-kondensatorer designet og produsert i forskjellige stiler.

Forskjeller mellom tantal og keramisk kondensator

De tantal og keramisk kondensator er diskutert nedenfor.

Innen elektronikk er tantal og keramiske kondensatorer bredt akseptert for å designe forskjellige egnede applikasjoner. La oss se nedenfor forskjellene mellom begge.

Fordeler og ulemper

Listen over fordeler og ulemper med en solid tantalkondensator inkluderer følgende

Fordelene er: Lang levetid, høy temperatur motstand , utmerket ytelse, høy nøyaktighet, effektivitet i filtrering av høyfrekvente harmoniske.

Ulempene er: Å ha et veldig tynt oksydlag som ikke er robust, ikke tåler spenning over grensene, lav rippelstrøm.

Bruksområder av Tantal kondensator

Tantal kondensatorer tilbyr forskjellige fordeler og brukes derfor i forskjellige applikasjoner, spesielt i moderne elektronikk for høyere stabilitet for å tåle en rekke temperaturer og frekvenser, langsiktig pålitelighet og rekordhøy volumetrisk effektivitet.

En tantalkondensator er en krevende komponent for kardioimplantater for automatisk å registrere uregelmessige hjerterytmer og gi en elektrisk motstøt på få sekunder. Denne kondensatoren finner sin holdning i de mest krevende industrielle vertikaler som medisinsk, telekommunikasjon, romfart, militær, bilindustri og datamaskiner.

Vanlige spørsmål

1). Nevn noen applikasjoner av våte tantalkondensatorer?

Den brukes i bransjer som telekom, luftfart, rom, medisin, telekom, forbrukerapplikasjoner.

2). Hva er overspenning når det gjelder tantalkondensatoren?

En overspenning er den høyeste spenningen som kan påføres en kondensator i en kortere periode i kretser som har minimum seriemotstand.

3). Hva er omvendt spenning? Hva skjer med tantalkondensatoren når en omvendt spenning påføres?

Omvendt spenning er der anodeelektrodespenningen er negativ angående katodespenning. Med omvendt spenning strømmer en omvendt lekkasjestrøm i små mikrosprekker eller mangler over det dielektriske laget til kondensatorens anode.

4). Hva er de forskjellige dielektrikene som brukes til å produsere tantalkondensatoren?

• Mangandioksydelektrolytt
• Tantal pentoksid, Ta2O5
• Niob Pentoxide, Nb2O5

5). Forklar polaritetsmarkeringen til en tantalkondensator

Polariteten og markeringene på kondensatorene gjør det enkelt å identifisere anoden og katoden.

• To bånd og et positivt tegn hjelper til med å identifisere verdien av kapasitans og maksimal arbeidsspenning.
• Den øverste verdien til venstre avslører imidlertid kapasitansverdien i mikrofarader (uF). For eksempel er verdien i figuren nedenfor 2,2 uF.
• Spenningen under kapasitansverdien er den maksimale arbeidsspenningen til en kondensator, dvs. 25V.
• Et positivt (+) tegn merkes under det lange båndet. Kombinasjonen av et langt bånd og et '+' -tegn indikerer at dette nettstedet har en positiv ledning / anode, mens den andre siden indikerer en negativ ledning / katode.
• En omvendt spenning eller feil tilkobling kan skade kondensatoren.

6). Definer impedans

Impedans er den totale motstanden i ohm for ethvert nettverk med en bestemt frekvens, inkludert vinkeldeler av både det virkelige og det imaginære.

7). Gi en forskjell mellom tantal og keramisk kondensator.

I Tantal-kondensatoren vises ikke kapasitansinstabilitet angående den påførte spenningen, mens keramisk kondensator viser kapasitansendringer angående en påført spenning.

Likevel er Tantal-kondensatorer pålitelige av designere som pålitelige komponenter. De forbedrede funksjonene som lavere vekt, lav strømlekkasje og høy kapasitans per volum gjør at kapasitans kan brukes i et bredt spekter av applikasjoner. De tantal kondensator skal kobles riktig for å unngå skader.

Høy lekkasje / kort, ESR og Lav kapasitans / Åpen er de tre viktigste årsakene til kondensatorfeil. Produsenter og designere må sørge for å gi beskyttelse mot og langsiktig pålitelighet. Tilbyr fremragende egenskaper gjør at Tantal kondensatorer brukes i nesten alle bransjer for å utvikle en passende applikasjon.