经常碰到很多客户讨论钽电容问题,特别在开关电源、LED电源等行业,钽电容烧毁或是令研发技术人员*****的,让他们百思不得其解。正因为钽电容失效模式的危险性,让很多研发技术人员都不敢再使用钽电容了,其实如果我们能够***的了解钽电容的特性,找到钽电容失效(表现形式为烧毁或)的原因,钽电容并没有那么可怕。毕竟钽电容的好处是显而易见的。钽电容失效的原因总的来说可以分为钽电容本身的质量问题和电路设计问题两大类:电路设计和产品选型要求钽电容的产品性能参数可以满足电路信号特点,但是,往往我们不能保证上述两项工作都做的很到位,因此,在使用过程中就必然会出现这样那样的失效问题;现简单总结如下;1.低阻抗电路使用电压过高导致的失效;对于钽电容器使用的电路,只有两种;有电阻保护的电路和没有电阻保护的低阻抗电路.对于有电阻保护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流通过的效果,因此,使用电压可以达到钽电容器额定电压的60%.没有电阻保护的电路有两种;一;前级输入已经经过整流和滤波,输出稳定的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电电源来使用,由于输入参数稳定没有浪涌,因此,尽管是低阻抗电路,可安全使用的电压仍然可以达到额定电压的50%在设计音频设备时,需要考虑钽电容的音频频率响应和信号质量等指标,以保证音频信号的稳定传输。CAK351-50V-470uF-K-6

在电子消费品市场上,区分产品是不是高大上的一个重要标志,就是有没有使用钽电容元器。钽电容因其电容介质是钽材料而得名,其比较大的特点是体积小,容值大,精度高,ESR值小,钽电容的工作温度范围宽、温度特性稳定,比较强的是还具有独特的自愈特性,能满足长期工作的稳定性。由于ESR值小,精度高,因此在DC-DC电源电路中滤波使用的电容,经常会选择钽电容。因为DC-DC电源内部含有频率调控电路,输出的电压含有许多杂波,所以为了更好地去除这些杂波,需要选用钽电容才能更好的获得输出波形。苹果的充电头一般有两颗钽电容作为输出滤波用,所以苹果的充电头在行业中的充电稳定性能上一直先进。正是由于钽电容的供货不确定性,造成了苹果手机选择削减充电头的订单,把在手的钽电容尽量用在智能手机等主体产品上。CAK45-F-4V-470uF-K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。

电容失效模式,机理和失效特点对于钽电容,失效与其他类型的电容一样,也有电参数变化失效、短路失效和开路失效三种。由于钽电容的电性能稳定,且有独特的“自愈”特性,钽电容鲜有参数变化引起的失效,钽电容失效大部分是由于电路降额不足,反向电压,过功耗导致,主要的失效模式是短路。另外,根据钽电容的失效统计数据,钽电容发生开路性失效的情况也极少。因此,钽电容失效主要表现为短路性失效。钽电容短路性失效模式的机理是:固体钽电容的介质Ta2O5由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点或缺陷,钽块在经过高温烧结时已将大部分疵点或缺陷烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老炼等过程中,这些疵点在电压、温度的作用下转化为场致晶化的发源地—晶核;在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发发生物理、化学变化,产生应力的积累,到一定时候便引起介质局部的过热击穿。如果介质氧化膜中的缺陷部位较大且集中,一旦在热应力和电应力作用下出现瞬时击穿,则很大的短路电流将使电容迅速过热而失去热平衡,钽电容固有的“自愈”特性已无法修补氧化膜,从而导致钽电容迅速击穿失效。
钽电容是一种高精度的电子元件,由金属钽作为电容器两极板材料制成。与传统的电解电容相比,钽电容具有更小的体积和更高的耐压能力,因此在现代电子设备中得到了应用。 钽电容器的特点在于其高稳定性和低漏电流。由于钽金属的化学稳定性好,所以电容器的稳定性很高,不易受温度和电压波动的影响。此外,钽电容的漏电流也非常小,可以有效避免电子设备中的信号损失。钽电容器的应用范围非常广,包括计算机、通讯设备、电源、医疗设备等多个领域。在计算机中,钽电容可以用于电源滤波和信号耦合;在通讯设备中,钽电容可以用于滤波和振荡电路;在电源中,钽电容可以用于滤波和储能;在医疗设备中,钽电容可以用于心电图和脑电图等设备的信号耦合。高频电路中的钽电容需要选择具有较低等效串联电阻的型号,以减少信号损失和噪声。

被膜:通过多次浸渍硝酸锰,分解制得二氧化锰的过程。b)目的:通过高温热分解硝酸锰制得一层致密的二氧化锰层,作为钽电容器的阴极。c)分解温度:分解温度要适中,一般取200-270℃(指实际的分解温度),在这个温度下制得的二氧化锰的晶形结构是β型的,它的电导率比较大。如果分解温度过高(大于300℃)或过低生成的是a型的二氧化锰或三氧化锰,它们的电阻率很大,导电性能没有β型的好,电阻率大,就是接触电阻大,在电性能上就反映损耗大。d)分解时间:产品刚进入分解炉时,能看到有一股浓烟冒出,那是硝酸锰剧烈反应生成的二氧化氮气体,过了2-3分钟,基本上看不到有烟雾冒出,说明反应已基本结束。分解时间过过短,反应还没有完全结束,补形成时会有锰离子溶出,这时补形成电流会很大,遇到这种情况,应立即关闭电源,重新分解一次,并将补形成液换掉;如果分解时间过长,会对氧化膜造成破坏,同样也会造成漏电流大。分解时间要灵活掌握,小产品时间短,大产品时间长,如果分解温度很高,要适当缩短分解时间,如果分解温度很低,要适当延长分解时间。 钽电容的种类繁多,可以根据不同的应用需求选择不同的类型。CAK45-F-4V-470uF-K
在维修钽电容时,需要遵循安全规范和操作流程,确保人员和设备的安全。CAK351-50V-470uF-K-6
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.CAK351-50V-470uF-K-6