原创 什么叫钽电容器?钽电容的结构和特性

2022-8-26 15:44 1625 7 7 分类: 电源/新能源
电容器的种类
1. 什么叫钽电容器

电容器是瞬间储蓄电荷的器件,其性能体现在能储蓄多少电荷。使用了对储蓄电荷有优异特性的钽元素的电容器被称为钽电容器。

2. 电容器的种类

电容器大致分为铝电解电容器、多层陶瓷电容器、钽电容器三种。根据使用的电介质性质不同,有以下特征。

铝电解电容器

多层陶瓷电容器

钽电容器

铝电解电容器

多层陶瓷电容器

钽电容器

种类铝电解电容器多层陶瓷电容器钽电容器
电介质氧化铝各种陶瓷五氧化二钽
使用电压4~400V6.3~250V2.5~50V
电容47~10000μF0.001~100μF0.47~1000μF
优点
  • 耐压、电容种类丰富
  • 便宜
  • 高频特性优良
  • 无极性
  • 小型、大电容
  • 电容稳定
缺点
  • 根据液体泄漏有一定的寿命
  • 尺寸大
  • 有极性
  • 电容变化大
  • 有开裂、剥落现象
  • 故障为短路模式
  • 有极性

电容器的基本功能

电容器大致用于以下三种用途。钽电容器作为电容器的一种,也被用于同样的用途

1. 储能用途

储能用途

利用了电池功能。

电源瞬断或IC驱动速度急速上升引起负载电流变大时,电源的线电压下降,可能会导致IC故障。为防止发生故障,向IC侧提供电容器在电源线正常时储蓄的电荷,暂时维持电源线电压。

2. 去偶用途

去偶用途

利用了交流电流通特性。

为提供稳定的直流电压,去除重叠于电源线的外部感应性噪声及高速电路驱动引发的高频噪声。用于一般的电源电路。

3. 耦合用途

耦合用途

去除前段电路的直流偏置电压,只向后段电路传递交流信号电压。

一般用于音频电路。


钽电容的结构

钽 (Tantalum) 为金属名称,来源于希腊神话中的冥渊神Tartarus。

钽电容器在钽元素两端用引线框架构成电极,用模具树脂密封。

钽电容的结构

钽电容器为底面电极结构

封装底面电极结构的钽电容器即使有对面的贴装电路板靠近也不必担心短路。实现陶瓷电容器无法达到的设备的进一步薄型化。

  陶瓷电容器 钽电容器
外观 陶瓷电容器五面电极 钽电容器底面电极
贴装时

贴装时

上面电路板与下面电路板之间如果不留空间,电极之间或陶瓷电容器与电路板之间会发生短路!可能因此设备不能正常工作。

贴装时

上面电路板与下面电路板之间需要预留空间。

贴装时

采用底面电极结构,不用担心与对面电路板发生短路!

钽电容器只在底面有电极,因此不用担心像陶瓷电容器一样发生短路。

限制设备薄型化! 有助于设备进一步薄型化!
电路板弯曲应力强的钽电容器

树脂模具结构的钽电容器具有电路板弯曲应力强的优点。可以贴装于弯曲剧烈的电路板边缘,提高电路板设计自由度。另外,制造工程中操作电路板时也不用像陶瓷大容器一样注意许多事项。

电路板弯曲对比测试(2012尺寸产品)

电路板弯曲对比测试 图表


变化小的电容特性

钽电容器 (TC) 因温度或直流电压变化引起的电容特性变化小,不用像陶瓷电容器 (MLCC) 一样使用时需要确认有效电容等。

钽电容器的电容特性

钽电容器的电容特性


没有噪声问题!

噪声在产品最终评估时被发现的情况较多,设备在销售前采取紧急措施的情况显著,这可能会导致巨大损失。钽电容器因产品自身不共振,所以不用担心噪声问题。

钽电容器的电容特性

有噪声问题 图像

来源:rohm

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