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钽电容器为什么被要求降额到额定值的1/3使用

作者:互联网

钽电容器的合适使用条件在-55-+125度,  在85度内可以施加额定电压进行测试.按说,这样的条件已经说明钽电容器的温度特性很好了,但有一点经常被人忽视,那就是,在此条件下测试是在有1000欧姆的保护电阻下进行的.在产品通电的瞬间,电路中的电压和电流存在的浪涌变化非常小,过大的瞬间电流被串联的电阻抑制,因此变化对钽电容器造成冲击.

        而在实际使用中,钽电容器经常被使用在没有任何电阻保护的电源电路作滤波或者作充放电使用,而此类电路如果使用的是外接电源,在开关的瞬间,电路中会产生非常高的浪涌电压和电流变化,因此,使用在此类电路,钽电容器在开关的瞬间就会承受到超过额定值的电压和大电流冲击而击穿失效.因此,使用在此类电路中的钽电容器,经过大量实验,证明,如果想保证其足够的可靠性,必须大幅度降额使用,保证其瞬间加在产品上的浪涌电压和反向电压之和不能超过额定值. 使用在此类低阻抗电路中的钽电容器因此被要求降额到额定值的1/3使用才可以保证可靠性.

       此类要求已经为实际的用户带来了大量的不便; 一方面,许多用户并不知道钽电容器在此类电路中的如此苛刻的使用条件,因此使用电压偏高,经常因此出现击穿,另一方面, 用户无法达到在体积和电容量被严格限定的条件下具有更高耐电压能力的片式产品.

       导致钽电容器在具体使用中存在如此苛刻条件的原因, 实际上是钽电容器的危险的失效模式;钽电容器在漏电流偏大时,产品的耐压会迅速降低,随之很快出现的击穿瞬间就能够导致介质层的快速崩溃而出现燃烧或爆炸现象.它的此种缺陷导致钽电容器在存在大的浪涌电流的电路中呈现出非常脆弱的特征; 耐浪涌能力是所有电容器中是最差的.

采用二氧化锰材料的钽电容,要降额使用,血的教训!!!

为什么会爆炸:当电容遇到反向电压(就是交流电或生产时搞错了极性)或突发大电流时,由于热量迅速增加,阴极二氧化锰会释放出大量的氧气,氧气通过介质五氧化二钽的裂缝或空隙遇到阳极钽,这些钽可是纯正钽粉啊,氧气遇到钽,再加高热,就是皮厚的坦克也怕遇见,之后就是轰的一声。

“炸过好几次钽电容,都怕了,再不敢用,而且钽电容容量还会随着频率的升高而大幅下降,还是老老实实用固态电容比较皮实些!”

固态电容的高频特性不好的,容量会随频率升高而下降很明显!

最近刚好用LCR测试电解电容:
像电解电容,1KHZ及以内的档位,容量差别不是很明显。
10KHZ档时,普通电解电容,470uF的会降到130uF左右,高频低阻的电解电容,容量基本和1KHZ时差不多。这要是100kHZ……

还测了一个国产品牌的固态电容,和高频电解电容差不多,内阻还要大一点……

钽电容耐压等级标识

简短的说:

钽电容对电压要求比较高,一般要求留有50%的裕量。如果超出其耐压值,则会损坏,甚至爆炸。

像7343的电容封装,表示的是长7.3mm,宽4.3mm。


电容值是这样计算的:如果标识107E,其中E代表的是耐压值25V,107表示的是容值,10x10的7次方的pF,pF上边的单位nF,uF.因此,107表示的是100uF,227表示的是220uF。上图中左侧有白色条纹是钽电容的正极
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标签:电容,降额,电路,电压,耐压,额定值,电容器,钽电容
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