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              鉭電容你了解多少?

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              鉭電容你了解多少?

              2021-10-29 11:23:26

              一、鉭電容簡介

              鉭電容器全稱是鉭電解電容,也是屬于電解電容的一種。鉭電容器使用鉭金屬做介質,不需要像普通電解電容那樣使用電解液,也不需要使用鍍了鋁膜的電容紙燒制,由于內部沒有電解液,很適合在高溫下工作。固體鉭電容器電性能優良,工作溫度范圍寬,形式多樣,體積率優異;而且具有獨特的特征,鉭電容器的工作介質是在鉭金屬表面生成的一層極薄的五氧化二鉭膜。由于體積小又可以達到較高容量,在電源濾波、交流旁路等用途上被優先考慮。主要應用于濾波、能量貯存與轉換,記號旁路和耦合降耦及做時間常數元件等。

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              二、鉭電容器的主要參數

              鉭電容器的電性能參數主要為額定容量,損耗,直流漏電流及等效串聯電阻。鉭電容器電性能及相關可靠性影響見下表:

              圖2_11.png

              三、鉭電容特性

              鉭電容從封裝形式上分為插件和貼片兩類;具有高工作電場強度,比任何電容器都大,以此保證它的小型化;鉭電容的介質常數很高,可以非常方便的獲得較大電容量;具有單向導電性,“+”(陽)和“-”(陰),極性接錯不僅電容器發揮不了作用,而且漏電會很大,短時間內芯子發熱,氧化膜被破壞,隨即失效;工作電壓有上限平值;具有儲藏電量、進行充放電等性能;由于內部沒有電解液,很適合在高溫下工作;耐電壓以及耐電流的性能較弱。



              四、鉭電容器常見的失效現象

              對于鉭電容,失效和其他類型的電容器一樣,有電參數變化失效、短路失效和開路失效三種。但鉭電容器由于電性能穩定,且具有獨特‘自愈’特性,很少有電參數變化引起的失效,開路失效現象也是是少見,大部分失效由于電路降額不足,反向電壓,過功耗導致,主要的失效模式是短路。常見的失效現象如下:

              失效現象.png

              電容器爆裂

              1、鉭電容器高漏電流失效


              作為一種極性元件,可在短時間內承受少量的反偏置電壓,但是連續性反極性電壓使其固有電阻產生大量高溫,導致鉭電容器漏電流增加,隨之失效。


              電路的不穩定性,造成高浪涌電壓和高浪涌電流造成鉭介質損傷,引起失效。


              貼片型鉭電容器不是密封性的,因此易吸收水分,在通過回流焊制作工藝過程中,內部產生潮氣致模塑環氧料破裂,引入更多的潮氣,電容器在使用的過程中,內部導電物質產生化學遷移,致使出現高漏電流,引發產品失效。


              2、高ESR引起的失效


              高ESR值易導致鉭電容失效。電容器內部的連接不良或是材料電阻率增加,引發高ESR。


              焊接點上存在的保行涂料或助焊劑、不合適的粘結焊料、端子焊接點的氧化、以及不合適的探針等都可造成ESR值比實際的要高。


              鉭電容器在拾放、貼裝、回流焊和使用期間會暴露在熱應力下,影響到外部或內部的連接,進而使電容器產生高ESR值。


              在高溫高濕的環境中,由于鉭電容器不是密封的,會使外部引線氧化,產生高ESR值;當水分進入內部,還會導致引線端子氧化,電極層出現破裂分層。


              3、固鉭的熱致失效


              固鉭電容器介質氧化膜(Ta2O5)具有單向導電性能,當有充放大電流通過介質氧化膜,會引起發熱失效。介質氧化膜其微觀離子由無規則、無序排列的無定行結構逐步轉化為有序排列的定行結構,及微“晶化”;Ta2O5介質氧化薄膜疏散的結構導致鉭電容器性能惡化直至擊穿失效。


              4、固鉭的場致失效


              固鉭電容器加上高的電壓,內部形成高的電場,容易發生局部擊穿。所以為了提高可靠性,須采取電壓的降額使用。


              小結:鉭電容器自問世以來,以其壽命長、耐高溫、濾高諧波性獨特的性能而備受人們的青睞,廣泛的應用在各個領域,但是自身的工藝和結構等方面也產生了新的問題。鉭電容器內部的連接、封裝的形式、端子的焊接等不良問題易引起高ESR導致鉭電容器的失效,另一方面自身的耐電壓以及耐電流性能較弱,少有不慎易產生熱致失效和場致失效;片式封裝的不密封性也易引起高漏電而產生失效??偟膩碇v,鉭電容的失效無外乎就是溫度,浪涌等方面引起,所以在日常應用過程中需要綜合考慮各種因素。



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