Ano ang isang Tantalum Capacitor - Mga Pagkakaiba at Mga Application nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Isang tantalum na may mahusay na pagganap kapasitor nag-aalok ng mga tagadisenyo ng maaasahan at matatag na solusyon na may mataas na kapasidad. Sa halos 60 taon ng paggamit, ang mga capacitor ng Tantalum ay nagtatrabaho sa pagbuo ng iba't ibang mga aplikasyon para sa mga industriya tulad ng militar at komersyal na mga avionics, pang-industriya na automation at control system, kritikal at hindi maitatanim na medikal na electronics, smartphone, laptop, desktop, at notebook computer. Ang Bell Laboratories, noong unang bahagi ng 1950s, ay nag-imbento ng solidong Tantalum capacitors bilang isang napaka-advanced at lubos na maaasahang low-voltage support capacitor. Tinalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang ideya ng tantalum capacitor.

Ano ang Tantalum Capacitor?

Ang isang electrolytic Tantalum capacitor ay naglalaman ng isang tantalum metal - kumikilos bilang isang anode, na-hemmed sa isang anodic oxide layer ng oxide - na ginagamit bilang isang dielectric, na kung saan ay karagdagang nakapaloob ng alinman sa isang likido o solidong electrolyte bilang isang katod. Tulad ng manganese dioxide (MnO2) ay nag-aalok ng mga tampok na nakakagamot sa sarili upang matiyak ang pangmatagalang pagiging maaasahan, ginagamit ito bilang katod .




Tantalum-Capacitor

tantalum-capacitor

Ang mga Tantalum capacitor ay lubos na matatag, mas maliit at mas magaan at may mas mababang pinakamataas na boltahe na nagtatrabaho at kapasidad. Ang mga capacitor na ito ay mas kaunting tumutulo at mayroong mas kaunti inductance , samakatuwid, ang mga ito ay hindi angkop para sa mataas na dalas ng mga circuit ng pagkabit.



Polarity at Markings

Ang tantalum capacitor polarity at markings ay tinalakay sa ibaba.

  • Ang mga Tantalum capacitor ay likas na polarized capacitor na may positibo at negatibong tingga at naaangkop sa mga supply ng DC. Ang polarity at mga marka sa mga capacitor ay ginagawang madali upang makilala ang anode at cathode.
  • Ang dalawang banda at isang positibong pag-sign ay tumutulong sa pagtukoy ng halaga ng capacitance at maximum na boltahe sa pagtatrabaho.
  • Gayunpaman, ang pinakamataas na pinakamahalagang halaga sa kaliwa ay nagpapakita ng halaga ng capacitance sa microfarads (uF). Halimbawa, ang halaga sa ibinigay na numero sa ibaba ay 2.2 uF.
  • Ang boltahe sa ibaba ng halaga ng capacitance ay ang maximum na boltahe sa pagtatrabaho ng isang kapasitor, ibig sabihin, 25V.
  • Ang isang positibong (+) pag-sign ay napansin sa ibaba ng mahabang banda. Ang kumbinasyon ng isang mahabang banda at isang tanda na '+' ay nagpapahiwatig na ang panig na ito ay may positibong tingga / anode, habang ang kabilang panig ay nagpapahiwatig ng isang negatibong tingga / katod.
  • Ang reverse boltahe o maling koneksyon ay maaaring makapinsala sa capacitor.
  • Tantalum Electrolytic
  • Kabiguan ng Tantalum Capacitor

Sa Reverse Bias Behaviour ng Surface Mount Solid, Tantalum Mga capacitor Ipinapaliwanag na ang mga Tantalum capacitor ay dinisenyo upang gumana lamang sa pasulong na kundisyon na kampi ng boltahe at mabibigo kung ang isang pabalik na boltahe ay inilalapat, na kasama ang mabilis na pag-on mula sa isang mababang impedance circuit, o paglitaw ng isang kasalukuyang spike sa panahon ng operasyon nito.

Failure Mode ng Capacitor

Malinaw na isinasaad ng papel na inilathala ng ASM International Tantalum capacitor pagkabigo mode ay nahahati sa tatlong pangunahing mga kategorya


Mataas na Tagas / Maikli

Ang paglalapat ng reverse boltahe ay maaaring makagawa ng mataas na mga alon ng tagas, na sa pangkalahatan ay nangyayari sa panahon ng pag-troubleshoot, malfunction, at / o pagsubok sa bench. Ang mga Tantalum capacitor na may pagkikristal ay sanhi ng pagkabigo ng maikling circuit dahil sa mga hotspot na nabuo sa panahon ng pagkikristal ay nagpapainit sa katod.

Mataas na Katumbas na Paglaban ng Serye (ESR)

Ang ESR ng isang kapasitor ay matindi na apektado ng mekanikal / thermomekanikal kung nakalantad sa board mounting, pick-and-place, reflow, at application habang buhay. Ang ganitong uri ng stress ay madalas na nakompromiso sa panlabas at / o panloob na mga koneksyon, na humahantong sa mataas na ESR.

Mababang Kapasidad / Bukas

Tulad ng capacitance ng isang Tantalum capacitor ay hindi nagbabago sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa pagpapatakbo, ang pagkabigo ay hindi pangkaraniwan. Ang mas mababang capacitance ng isang Tantalum capacitor sa anumang aplikasyon ay maaaring maging isang pahiwatig ng isang pinaikling capacitor, habang ang Open pagkabigo ay maaaring isang resulta ng nakompromiso nasira positibong lead at wire koneksyon.

Mga Karaniwang-Sanhi-ng-Tantalum-Capacitor


karaniwang-sanhi-ng-tantalum-capacitor

Mga Laki at Gumagamit ng SMD

Tantalum capacitor nag-aalok ng mga pangunahing tampok tulad ng matinding katatagan, pagiging maaasahan, at mababang kasalukuyang pagtulo. Ang mga tampok na ito ay nagbibigay-daan sa mga capacitor na mailapat sa -

Dimensioning-of-Tantalum-Capacitor

dimensioning-of-tantalum-capacitor

  • Sample at hawakan ang circuit upang makamit ang mahabang tagal ng paghawak
  • Pag-decoupling ng power supply rail na nag-aalok ng mas mataas na kahusayan na may mas mababang ESR
  • Labis na mahusay na mga sistema ng pag-packaging
  • Ang mga aplikasyon na nauugnay sa mga industriya ng militar at aerospace
  • Mga aparatong medikal na nagtaguyod ng buhay
  • Space kagamitan para sa mas mataas na pagiging maaasahan

Mga Motherboard para sa supply ng kuryente pag-filter, at marami pa sa pangkalahatan, ang pinakamataas na bilang ng mga Tantalum capacitor ay ginawa ng masa bilang isang tantalum chip capacitor sa anyo ng SMD (ibabaw na mount aparato). Ito ay dinisenyo gamit ang mga contact contact sa magkabilang panig ng isang kaso. Kasunod sa mga pamantayan ng EIA-5335-BAAC, ang mga capacitor ng Tantalum chip ay dinisenyo at ginawa sa iba't ibang mga estilo.

EIA Code

sukatan

L ± 0.2

(mm)

W ± 0.2

(mm)

H max

(mm)

EIA Code

pulgada

Code ng Kaso

AVX

Code ng Kaso

Kemet

Code ng Kaso

Vishay

EIA 1608-081.60.80.80603---
EIA 1608-101.60.851.050603L-M, M0
EIA 2012-122.051.351.20805RRSA
EIA 2012-152.051.351.50805P-R
EIA 3216-103.21.61.01206SAAkoQ, A0
EIA 3216-123.21.61.21206SS-

Mga Pagkakaiba sa Pagitan ng Tantalum at Ceramic Capacitor

Ang tantalum at ceramic capacitor ay tinalakay sa ibaba.

Sa larangan ng electronics, ang Tantalum at ceramic capacitor ay malawak na tinanggap upang magdisenyo ng iba't ibang mga angkop na application. Tingnan natin sa ibaba ang mga pagkakaiba sa pagitan ng pareho.

Tantalum Capacitor

Ceramic Capacitor

Ang kawalang-tatag ng kapasidad ay hindi ipinakita tungkol sa inilapat na boltaheNagbabago ang capacitance patungkol sa inilapat na boltahe
Nagpapakita ng linear na pagbabago ng capacitance na may kaugnayan sa temperaturaIpinapakita ang pinaka-hindi linear na pagbabago ng capacitance na nauugnay sa temperatura
Ang mga Tantalum capacitor ay hindi nakakaranas ng katulad na proseso ng pagtandaSa kalaunan ay nagpapakita ng isang logarithmic na pagbaba sa capacitance na kilala bilang pagtanda
Ang mga ito ay na-marka ng direktang kasalukuyang pagtagas (o DCL).Karaniwan nilang tinukoy ang paglaban ng pagkakabukod.

Mga Kalamangan at Kalamangan

Ang listahan ng mga pakinabang at kawalan ng isang solidong tantalum capacitor ay kasama ang sumusunod

Ang mga kalamangan ay: Mahabang buhay, mataas na temperatura paglaban , mahusay na pagganap, mataas na kawastuhan, kahusayan sa pag-filter ng mga harmonika ng mataas na dalas.

Ang mga kawalan ay: Ang pagkakaroon ng isang napaka-manipis na layer ng oksido na hindi matatag, hindi makatiis ng boltahe sa itaas ng mga limitasyon, mababang ripple kasalukuyang rating.

Mga aplikasyon ng Tantalum Capacitor

Mga capacitor ng Tantalum nag-aalok ng iba't ibang mga benepisyo at samakatuwid, na ginagamit sa iba't ibang mga application, partikular sa modernong electronics para sa mas mataas na katatagan upang mapaglabanan ang isang saklaw ng mga temperatura at frequency, pang-matagalang pagiging maaasahan at mataas na volumetric na kahusayan.

Ang isang tantalum capacitor ay isang hinihingi na sangkap para sa mga implant ng cardio upang awtomatikong maunawaan ang hindi regular na mga tibok ng puso at magbigay ng isang electric countershock sa loob ng ilang segundo. Natagpuan ng capacitor na ito ang paninindigan sa pinakahihingi ng mga patayong industriya tulad ng medikal, telecommunication, aerospace, military, automotive, at computer.

Mga FAQ

1). Pangalanan ang ilang mga application ng wet tantalum capacitor?

Ginagamit ito sa mga industriya tulad ng telecom, avionics, space, medikal, telecom, mga aplikasyon ng consumer.

2). Ano ang boltahe ng paggulong sa mga tuntunin ng tantalum capacitor?

Ang boltahe ng paggulong ng alon ay ang pinakamataas na boltahe na maaaring mailapat sa isang kapasitor para sa isang mas maikling panahon sa mga circuit na mayroong minimum na paglaban sa serye.

3). Ano ang reverse boltahe? Ano ang mangyayari sa tantalum capacitor kapag inilapat ang isang reverse boltahe?

Ang reverse boltahe ay kung saan ang boltahe ng anode electrode ay negatibo hinggil sa boltahe ng katod. Sa pamamagitan ng isang pabalik na boltahe, isang pabalik na kasalukuyang pagtagas na dumadaloy sa maliit na mga micro-bitak o mga depekto sa kabuuan ng dielectric layer sa anode ng capacitor.

4). Ano ang iba't ibang mga dielectrics na ginamit upang makagawa ng tantalum capacitor?

  • Manganese dioxide electrolyte
  • Tantalum pentoxide, Ta2O5
  • Niobium Pentoxide, Nb2O5

5). Ipaliwanag ang pagmamarka ng polarity ng isang tantalum capacitor

Ang polarity at mga marka sa mga capacitor ay ginagawang madali upang makilala ang anode at cathode.

  • Ang dalawang banda at isang positibong pag-sign ay tumutulong sa pagtukoy ng halaga ng capacitance at maximum na boltahe sa pagtatrabaho.
  • Gayunpaman, ang pinakamataas na pinakamahalagang halaga sa kaliwa ay nagpapakita ng halaga ng capacitance sa microfarads (uF). Halimbawa, ang halaga sa ibinigay na numero sa ibaba ay 2.2 uF.
  • Ang boltahe sa ibaba ng halaga ng capacitance ay ang maximum na boltahe sa pagtatrabaho ng isang kapasitor, ibig sabihin, 25V.
  • Ang isang positibong (+) pag-sign ay napansin sa ibaba ng mahabang banda. Ang kumbinasyon ng isang mahabang banda at isang tanda na '+' ay nagpapahiwatig na ang site na ito ay may positibong lead / anode, habang ang kabilang panig ay nagpapahiwatig ng isang negatibong lead / cathode.
  • Ang isang pabalik na boltahe o maling koneksyon ay maaaring makapinsala sa kapasitor.

6). Tukuyin ang impedance

Ang imppedance ay ang kabuuang paglaban sa mga ohm ng anumang network sa isang tukoy na dalas, kasama ang mga anggular na bahagi ng parehong real at haka-haka.

7). Magbigay ng isang pagkakaiba sa pagitan ng Tantalum at Ceramic capacitor.

Sa capacitor ng Tantalum, ang kawalang-tatag ng capacitance ay hindi ipinakita tungkol sa inilapat na boltahe, samantalang, ang ceramic capacitor ay nagpapakita ng mga pagbabago sa capacitance patungkol sa isang inilapat na boltahe.

Gayunpaman, ang mga capacitor ng Tantalum ay pinagkakatiwalaan ng mga taga-disenyo bilang maaasahang mga bahagi. Pinahusay na mga tampok tulad ng mas mababang timbang, mababang kasalukuyang pagtagas, at mataas na kapasidad bawat lakas ng tunog ay nagpapahintulot sa capacitance na magamit sa iba't ibang mga application. Ang tantalum capacitor dapat na konektado nang naaangkop upang maiwasan ang anumang pinsala.

Mataas na tagas / maikli, ESR, at Mababang kapasidad / Buksan ang tatlong pangunahing mga kadahilanan para sa pagkabigo ng kapasitor. Dapat tiyakin ng mga tagagawa at taga-disenyo na magbigay ng proteksyon laban sa at pangmatagalang pagiging maaasahan. Ang pag-aalok ng natitirang mga ugali ay ginagawang Tantalum capacitors upang magamit sa halos bawat industriya upang makabuo ng isang naaangkop na application.