Vad är en tantal kondensator - skillnader och dess tillämpningar

En högpresterande tantal kondensator erbjuder designers en pålitlig och stabil lösning med hög kapacitet. Med nästan 60 års användning används Tantal-kondensatorer för att utveckla olika applikationer för industrier som militär och kommersiell flygteknik, industriell automatiserings- och styrsystem, kritisk och implanterbar medicinsk elektronik, smartphones, bärbara datorer, stationära datorer och bärbara datorer. Bell Laboratories, under de tidiga 1950-talet, uppfann solida Tantal-kondensatorer som en mycket avancerad och mycket pålitlig stödkondensator med låg spänning. Denna artikel diskuterar en översikt av tantalkondensatorn.

Vad är Tantal kondensator?

En elektrolytisk tantalkondensator innefattar en tantalmetall - som fungerar som en anod, inbäddad i ett anodoxidskikt av oxid - som används som dielektrikum, som ytterligare är innesluten av antingen en flytande eller fast elektrolyt som en katod. Eftersom mangandioxid (MnO2) erbjuder självläkande funktioner för att säkerställa långsiktig tillförlitlighet används den som katod .

tantal-kondensator

Tantalkondensatorerna är extremt stabila, mindre och lättare och har lägre maximal arbetsspänning och kapacitans. Dessa kondensatorer läcker mindre ström och har mindre induktans därför är de inte lämpliga för högfrekventa kopplingskretsar.

Polaritet och märkning

De tantal kondensatorns polaritet och markeringar diskuteras nedan.

• Tantalkondensatorer är medfödda polariserade kondensatorer med positiv och negativ ledning och är lämpliga för likströmsförsörjning. Polariteten och markeringarna på kondensatorerna gör det enkelt att identifiera anoden och katoden.
• Två band och ett positivt tecken hjälper till att identifiera värdet på kapacitans och maximal arbetsspänning.
• Det översta värdet till vänster avslöjar emellertid kapacitansvärdet i mikrofarader (uF). Till exempel är värdet i figuren nedan 2,2 uF.
• Spänningen under kapacitansvärdet är den maximala arbetsspänningen för en kondensator, dvs 25V.
• Ett positivt (+) tecken märks under det långa bandet. Kombinationen av ett långband och ett '+' -tecken indikerar att denna sida har en positiv ledning / anod, medan den andra sidan anger en negativ ledning / katod.
• Omvänd spänning eller fel anslutning kan skada kondensatorn.
• Tantal elektrolytisk
• Tantal kondensatorfel

In Reverse Bias Behavior of Surface Mount Solid, Tantal Kondensatorer förklarar att Tantal-kondensatorerna är konstruerade för att endast fungera under förspänningsförspända förhållanden och misslyckas om en omvänd spänning appliceras, vilket inkluderar snabb påslagning från en lågimpedanskrets eller förekomst av en strömspik under dess drift.

Fel på kondensator

Den tidning som ASM International publicerar säger tydligt att Tantal kondensator felfunktion är uppdelad i tre huvud kategorier

Hög läckage / kort

Tillämpning av omvänd spänning kan ge höga läckströmmar, vilket i allmänhet uppstår vid felsökning, funktionsstörningar och / eller bänkprov. Tantalkondensatorer med kristallisering orsakar kortslutningsfel på grund av de hotspots som bildas under kristallisering värmer katoden.

ESV (High Equivalent Series Resistance)

ESR för en kondensator påverkas starkt av det mekaniska / termomekaniska om det utsätts för kortmontering, plockning och placering, återflöde och applikationens livslängd. En sådan typ av stress komprometteras ofta i externa och / eller interna anslutningar, vilket leder till hög ESR.

Låg kapacitet / öppen

Eftersom kapacitansen hos en Tantal-kondensator inte ändras under normala driftsförhållanden är felet ovanligt. Den lägre kapacitansen hos en Tantal-kondensator i alla applikationer kan vara en indikation på en kortsluten kondensator, medan Open-fel kan vara ett resultat av komprometterad skadad positiv lednings- och trådanslutning.

vanliga orsaker till tantal-kondensator

SMD-storlekar och användningsområden

Tantal kondensator erbjuder viktiga funktioner som extrem stabilitet, tillförlitlighet och låg strömläckage. Dessa funktioner gör det möjligt att använda kondensatorer i -

dimensionering av tantal-kondensator

• Prov och håll kretsen för att uppnå lång hålltid
• Frikoppling av strömförsörjningsskenor som ger högre effektivitet med lägre ESR
• Extremt effektiva förpackningssystem
• Applikationer relaterade till militär- och flygindustrin
• Livsuppehållande medicinsk utrustning
• Rymdutrustning för högre tillförlitlighet

Moderkort för strömförsörjning filtrering, och många mer allmänt, det högsta antalet Tantal-kondensatorer massproduceras som en tantal-chipkondensator i form av SMD (ytmonterad enhet). Den är utformad med kontaktytor på båda sidor av ett fodral. Enligt EIA-5335-BAAC-standarderna designas och produceras Tantal-chipkondensatorer i olika stilar.

Skillnader mellan tantal och keramisk kondensator

De tantal och keramisk kondensator diskuteras nedan.

Inom elektronikområdet är Tantal och keramiska kondensatorer allmänt accepterade för att utforma olika lämpliga applikationer. Låt oss se nedan skillnaderna mellan båda.

Fördelar och nackdelar

Listan över fördelar och nackdelar med en fast tantalkondensator inkluderar följande

Fördelarna är: Lång livslängd, hög temperatur motstånd , utmärkt prestanda, hög noggrannhet, effektivitet vid filtrering av högfrekventa övertoner.

Nackdelarna är: Att ha ett mycket tunt oxidskikt som inte är robust, inte tål spänning över gränser, låg rippelström.

Tillämpningar av Tantal kondensator

Tantal kondensatorer erbjuder olika fördelar och används därför i olika applikationer, särskilt i modern elektronik för högre stabilitet för att motstå en rad temperaturer och frekvenser, långsiktig tillförlitlighet och rekordhög volymetrisk effektivitet.

En tantalkondensator är en krävande komponent för hjärtimplantat för att automatiskt känna av oregelbundna hjärtslag och ge en elektrisk motstöt på några sekunder. Denna kondensator finner sin ställning i de mest krävande branschvertikalerna som medicin, telekommunikation, flyg, militär, bil och datorer.

Vanliga frågor

1). Namnge några tillämpningar av våta tantalkondensatorer?

Den används i branscher som telekom, flygteknik, rymd, medicin, telekom, konsumentapplikationer.

2). Vad är överspänningen när det gäller tantalkondensatorn?

En överspänning är den högsta spänningen som kan appliceras på en kondensator under en kortare period i kretsar som har minimalt seriemotstånd.

3). Vad är omvänd spänning? Vad händer med tantalkondensatorn när en omvänd spänning appliceras?

Omvänd spänning är där anodelektrodspänningen är negativ beträffande katodespänning. Med en omvänd spänning strömmar en omvänd läckström i små mikrosprickor eller defekter över det dielektriska skiktet till kondensatorns anod.

4). Vilka är de olika dielektrikerna som används för att tillverka tantalkondensatorn?

• Mangandioxidelektrolyt
• Tantalpentoxid, Ta2O5
• Niobpentoxid, Nb2O5

5). Förklara polaritetsmarkeringen för en tantalkondensator

Polariteten och markeringarna på kondensatorerna gör det enkelt att identifiera anoden och katoden.

• Två band och ett positivt tecken hjälper till att identifiera värdet på kapacitans och maximal arbetsspänning.
• Det översta värdet till vänster avslöjar emellertid kapacitansvärdet i mikrofarader (uF). Till exempel är värdet i figuren nedan 2,2 uF.
• Spänningen under kapacitansvärdet är den maximala arbetsspänningen för en kondensator, dvs 25V.
• Ett positivt (+) tecken märks under det långa bandet. Kombinationen av ett långt band och ett '+' -tecken indikerar att denna webbplats har en positiv ledning / anod, medan den andra sidan anger en negativ ledning / katod.
• Omvänd spänning eller fel anslutning kan skada kondensatorn.

6). Definiera impedans

Impedans är det totala motståndet i ohm för alla nätverk med en specifik frekvens, inklusive vinkeldelar av både det verkliga och det imaginära.

7). Ge en skillnad mellan Tantal och keramisk kondensator.

I Tantal-kondensatorn visas inte kapacitansinstabilitet angående den applicerade spänningen, medan keramisk kondensator uppvisar kapacitansförändringar avseende en applicerad spänning.

Ändå betraktas Tantal-kondensatorer av designers som pålitliga komponenter. De förbättrade funktionerna som lägre vikt, låg strömläckage och hög kapacitans per volym gör att kapacitans kan användas i en mängd olika applikationer. De tantal kondensator anslutas på lämpligt sätt för att undvika skador.

Högt läckage / kort, ESR och låg kapacitans / öppen är de tre främsta orsakerna till kondensatorfel. Tillverkare och designers måste se till att ge skydd mot och långsiktig tillförlitlighet. Genom att erbjuda enastående egenskaper kan Tantal-kondensatorer användas i nästan alla branscher för att utveckla en lämplig applikation.