Hvad er en tantal kondensator - forskelle og dens anvendelser

En højtydende tantal kondensator tilbyder designere en pålidelig og stabil løsning med høj kapacitet. Med næsten 60 års anvendelse er Tantal-kondensatorer ansat til at udvikle forskellige applikationer til industrier som militær og kommerciel luftfart, industriel automatiserings- og kontrolsystemer, kritisk og implanterbar medicinsk elektronik, smartphones, bærbare computere, desktops og bærbare computere. Bell Laboratories opfandt i begyndelsen af ​​1950'erne solide Tantal-kondensatorer som en meget avanceret og meget pålidelig understøttende kondensator med lav spænding. Denne artikel diskuterer en oversigt over tantalkondensatoren.

Hvad er Tantal kondensator?

En elektrolytisk tantalkondensator omfatter et tantalmetal - der fungerer som en anode, hemmed i et anodisk oxidlag af oxid - anvendt som et dielektrikum, som yderligere er lukket af enten en flydende eller fast elektrolyt som en katode. Da mangandioxid (MnO2) tilbyder selvhelende funktioner for at sikre langsigtet pålidelighed, bruges det som katode .

tantal-kondensator

Tantalkondensatorerne er ekstremt stabile, mindre og lettere og har lavere maksimal arbejdsspænding og kapacitans. Disse kondensatorer lækker mindre strøm og har mindre induktans derfor er de ikke egnede til højfrekvente koblingskredsløb.

Polaritet og markeringer

Det tantal kondensator polaritet og markeringer er beskrevet nedenfor.

• Tantalkondensatorer er medfødte polariserede kondensatorer med positiv og negativ bly og er passende med jævnstrømsforsyning. Polariteten og markeringerne på kondensatorerne gør det let at identificere anoden og katoden.
• To bånd og et positivt tegn hjælper med at identificere værdien af ​​kapacitans og maksimal arbejdsspænding.
• Den øverste værdi til venstre afslører dog kapacitansværdien i mikrofarader (uF). For eksempel er værdien i nedenstående figur 2,2 uF.
• Spændingen under kapacitansværdien er den maksimale arbejdsspænding for en kondensator, dvs. 25V.
• Et positivt (+) tegn bemærkes under det lange bånd. Kombinationen af ​​et langt bånd og et '+' tegn angiver, at denne side har en positiv ledning / anode, mens den anden side angiver en negativ ledning / katode.
• Omvendt spænding eller forkert forbindelse kan beskadige kondensatoren.
• Tantal elektrolytisk
• Tantal kondensatorfejl

I Reverse Bias Behavior of Surface Mount Solid, Tantal Kondensatorer forklarer, at Tantal-kondensatorerne er designet til kun at fungere under forspændte forspændte forhold og mislykkes, hvis der anvendes en omvendt spænding, som inkluderer hurtig tænding fra et kredsløb med lav impedans eller forekomst af en strømspids under dens drift.

Fejltilstand for kondensator

Papiret, der er udgivet af ASM International, siger klart, at Tantal kondensator fejltilstand er opdelt i tre hoved Kategorier

Høj lækage / kort

Anvendelse af omvendt spænding kan producere høje lækstrømme, som normalt opstår under fejlfinding, funktionsfejl og / eller test af bænk. Tantalkondensatorer med krystallisation forårsager kortslutningsfejl på grund af de hotspots, der dannes under krystallisation, varmer katoden.

Modstand med høj ækvivalent serie (ESR)

Kondensatorens ESR påvirkes stærkt af det mekaniske / termomekaniske, hvis det udsættes for kortmontering, pick-and-place, reflow og applikationslevetid. En sådan type stress kompromitteres ofte i eksterne og / eller interne forbindelser, hvilket fører til høj ESR.

Lav kapacitet / åben

Da kapaciteten til en tantalkondensator ikke ændres under normale driftsforhold, er fejlen usædvanlig. Den lavere kapacitans af en tantalkondensator i enhver applikation kan være en indikation af en kortsluttet kondensator, mens åben fejl kan være et resultat af kompromitteret beskadiget positiv bly- og ledningstilslutning.

almindelige årsager til tantal-kondensator

SMD-størrelser og anvendelser

Tantal kondensator tilbyder vigtige funktioner som ekstrem stabilitet, pålidelighed og lav strømlækage. Disse funktioner gør det muligt at anvende kondensatorer i -

dimensionering af tantal-kondensator

• Prøve og hold kredsløb for at opnå lang hold varighed
• Frakobling af strømforsyningsskinne giver højere effektivitet med lavere ESR
• Ekstremt effektive emballagesystemer
• Applikationer relateret til militær- og luftfartsindustrien
• Livsholdende medicinsk udstyr
• Rumudstyr til højere pålidelighed

Bundkort til Strømforsyning filtrering, og mange mere generelt, er det højeste antal Tantal-kondensatorer masseproduceret som en tantal-chipkondensator i form af SMD (overflademonteringsenhed). Det er designet med kontaktflader på begge sider af etui. I overensstemmelse med EIA-5335-BAAC-standarderne er Tantal-chipkondensatorer designet og produceret i forskellige stilarter.

Forskelle mellem tantal og keramisk kondensator

Det tantal og keramisk kondensator er beskrevet nedenfor.

Inden for elektronik er tantal og keramiske kondensatorer bredt accepteret til at designe forskellige egnede applikationer. Lad os se nedenfor forskellene mellem begge.

Fordele og ulemper

Listen over fordele og ulemper ved en solid tantalkondensator inkluderer følgende

Fordelene er: Lang levetid, høj temperatur modstand , fremragende ydeevne, høj nøjagtighed, effektivitet ved filtrering af højfrekvente harmoniske.

Ulemperne er: At have et meget tyndt oxidlag, der ikke er robust, ikke kan modstå spænding over grænser, lav rippelstrøm.

Anvendelser af Tantal kondensator

Tantal kondensatorer tilbyder forskellige fordele og anvendes derfor i forskellige applikationer, især i moderne elektronik til højere stabilitet til at modstå en række temperaturer og frekvenser, langsigtet pålidelighed og rekordhøj volumetrisk effektivitet.

En tantalkondensator er en krævende komponent til kardioimplantater, der automatisk fornemmer de uregelmæssige hjerterytmer og giver et elektrisk modstød på få sekunder. Denne kondensator finder sin holdning i de mest krævende lodrette brancher som medicinsk, telekommunikation, luftfart, militær, bilindustri og computere.

Ofte stillede spørgsmål

1). Navngiv nogle anvendelser af våde tantalkondensatorer?

Det bruges i industrier som telekommunikation, flyelektronik, rumfart, medicinsk, telekommunikation, forbrugerapplikationer.

2). Hvad er overspænding med hensyn til tantalkondensatoren?

En overspænding er den højeste spænding, der kan påføres en kondensator i en kortere periode i kredsløb, der har minimal seriemodstand.

3). Hvad er omvendt spænding? Hvad sker der med tantalkondensatoren, når der anvendes en omvendt spænding?

Omvendt spænding er hvor anodeelektrodespændingen er negativ med hensyn til katodespænding. Med en omvendt spænding strømmer en omvendt lækstrøm i små mikro-revner eller defekter over det dielektriske lag til kondensatorens anode.

4). Hvad er de forskellige dielektriker, der anvendes til fremstilling af tantalkondensatoren?

• Mangandioxidelektrolyt
• Tantal pentoxid, Ta2O5
• Niobpentoxid, Nb2O5

5). Forklar polaritetsmarkeringen af ​​en tantalkondensator

Polariteten og markeringerne på kondensatorerne gør det let at identificere anoden og katoden.

• To bånd og et positivt tegn hjælper med at identificere værdien af ​​kapacitans og maksimal arbejdsspænding.
• Den øverste værdi til venstre afslører dog kapacitansværdien i mikrofarader (uF). For eksempel er værdien i nedenstående figur 2,2 uF.
• Spændingen under kapacitansværdien er den maksimale arbejdsspænding for en kondensator, dvs. 25V.
• Et positivt (+) tegn bemærkes under det lange bånd. Kombinationen af ​​et langt bånd og et '+' tegn angiver, at dette sted har en positiv ledning / anode, mens den anden side angiver en negativ ledning / katode.
• En omvendt spænding eller forkert forbindelse kan beskadige kondensatoren.

6). Definer impedans

Impedans er den samlede modstand i ohm for ethvert netværk med en bestemt frekvens, inklusive vinkeldele af både det virkelige og det imaginære.

7). Giv en forskel mellem tantal og keramisk kondensator.

I Tantal-kondensatoren vises ikke kapacitans ustabilitet med hensyn til den påførte spænding, mens keramisk kondensator udviser kapacitansændringer vedrørende en anvendt spænding.

Ikke desto mindre er Tantal-kondensatorer pålidelige af designere som pålidelige komponenter. Det er forbedrede funktioner såsom lavere vægt, lav strømlækage og høj kapacitans pr. Volumen, der gør det muligt at bruge kapacitans i en lang række applikationer. Det tantal kondensator skal tilsluttes korrekt for at undgå skader.

Høj lækage / kort, ESR og Lav kapacitans / Åben er de tre hovedårsager til kondensatorfejl. Producenter og designere skal sørge for at yde beskyttelse mod og langsigtet pålidelighed. Ved at tilbyde fremragende egenskaber kan Tantal-kondensatorer bruges i næsten alle brancher til at udvikle en passende applikation.