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干貨 | 常用電容失效分析匯總

鉭電容:

優(yōu)點:體積小、電容量較大、外形多樣、長壽命、高可靠性、工作溫度范圍寬

缺點:容量較小、價格貴、耐電壓及電流能力較弱

應用:軍事通訊、航天、工業(yè)控制、影視設備、通訊儀表

1.也屬于電解電容的一種,使用金屬鉭做介質(zhì),不像普通電解電容那樣使用電解液,鉭電容不需像普通電解電容那樣使用鍍了鋁膜的電容紙繞制,本身幾乎沒有電感,但這也限制了它的容量?!覀冊诖笕萘浚切枰虴SL的場景,我們就選用鉭電容。

2.由于鉭電容內(nèi)部沒有電解液,很適合在高溫下工作。——一些溫度范圍要求比較寬的場景。

3.鉭電容器的工作介質(zhì)是在鉭金屬表面生成的一層極薄的五氧化二鉭膜。此層氧化膜。介質(zhì)與組成電容器的一端極結合成一個整體,不能單獨存在。因此單位體積內(nèi)具有非常高的工作電場強度,所具有的電容量特別大,即比容量非常高,因此特別適宜于小型化?!啥缺容^高的場景,用鋁電解電容占的面積比較大,陶瓷電容容量不夠的場景。

4.鉭電容的性能優(yōu)異,是電容器中體積小而又能達到較大電容量的產(chǎn)品,在電源濾波、交流旁路等用途上少有競爭對手。鉭電解電容器具有儲藏電量、進行充放電等性能,主要應用于濾波、能量貯存與轉(zhuǎn)換,記號旁路,耦合與退耦以及作時間常數(shù)元件等。在應用中要注意其性能特點,正確使用會有助于充分發(fā)揮其功能,其中諸如考慮產(chǎn)品工作環(huán)境及其發(fā)熱溫度,以及采取降額使用等措施,如果使用不當會影響產(chǎn)品的工作壽命。——例如USB接口輸出,需要降額后,耐壓滿足5V,集成度比較高的場景,陶瓷電容不滿足高耐壓與大容量的情況下,我們不得不選擇鉭電容。陶瓷電容的儲能效果,不能按照并聯(lián)的容值去等效,達到相同的效果需要的代價也非常大。

5.鉭電容的容值的溫度穩(wěn)定性比較好。在一些耦合、濾波的場景,如果對相位,和濾波的頻率特性要求比較高的場景,同時容量精度要求比較高的場景,會選用無極性的鉭電容。如高音質(zhì)要求的音頻電路設計。

我們需要考慮不同溫度情況下的電容的準確性和一致性。

陶瓷電容的溫度特性顯然不夠穩(wěn)定。

6.在鉭電容器工作過程中,具有自動修補或隔絕氧化膜中的疵點所在的性能,使氧化膜介質(zhì)隨時得到加固和恢復其應有的絕緣能力,而不致遭到連續(xù)的累積性破壞。這種獨特自愈性能,保證了其長壽命和可靠性的優(yōu)勢?!X電解電容由于干涸不能滿足壽命的場景。

第一、鉭電容失效的模式很恐怖,輕則燒毀冒煙,重則火光四濺。

這里不去贅述“鉭電容”的失效模式的原理。

通過這個失效的現(xiàn)象,就知道:如果電容失效,只是短路造成電路無法工作,或者工作不穩(wěn)定,都是小問題,大不了退貨。但是如果造成了客戶場地失火,則是需要賠償對方的人員及財產(chǎn)損失的。那就麻煩大了。

這是我們不要去選用鉭電容的重要原因。

第二、鉭電容的成本高

看看我們的淘寶就可以知道100uF的鉭電容與100uF的陶瓷電容的價格差別,大概鉭電容的價格是陶瓷電容的10倍。

如果電容容量需求在100uF以下的情況下,我們現(xiàn)在絕大多數(shù)下,耐壓如果滿足的情況下,我們一般需用陶瓷電容。

再大容量,或者再高耐壓,陶瓷電容的封裝大于1206的時候,盡量謹慎選擇。

貼片陶瓷電容最主要的失效模式斷裂(封裝越大越容易失效):貼片陶瓷電容器作常見的失效是斷裂,這是貼片陶瓷電容器自身介質(zhì)的脆性決定的.由于貼片陶瓷電容器直接焊接在電路板上,直接承受來自于電路板的各種機械應力,而引線式陶瓷電容器則可以通過引腳吸收來自電路板的機械應力.因此,對于貼片陶瓷電容器來說,由于熱膨脹系數(shù)不同或電路板彎曲所造成的機械應力將是貼片陶瓷電容器斷裂的最主要因素。

第三、鉭電容未來將耗盡,有錢你都買不到。

早在2007 年,美國國防后勤署(DLA)十多年來已貯存大量鉭礦物,為履行美國國會的會議決定,該組織將耗盡其擁有的最后140,000磅鉭材料。 從美國國防后勤署購買鉭礦石的買主已包括HC Starck、DM Chemi-Met、ABS合金公司、Umicore、Ulba冶金公司和Mitsui采礦公司,這些代表了將這些鉭礦石加工制成電容器級粉末、鉭制品磨損件或切削工具的眾多公司。從美國國防后勤署購買這些鉭礦石的投標人年復一年傳統(tǒng)上是一貫的,這樣當鉭礦石供應變的吃緊時,因美國國防后勤署供應耗盡,一些公司只得搶奪新的礦石供應源。


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