原创 电容器家族的“王中王”:聚合物钽电容器

2022-5-7 10:02 758 2 3 分类: MCU/ 嵌入式 文集: 技术
钽电容器(tantalum capacitor)是体积小而容量大的电容器产品,容量范围从47μF~1000μF,而且具有低ESR和高稳定特点,被工程师们称作“电容器之王”,特别适合集成度高又需要使用大容量的应用。近年来,新型聚合物钽电容器(polymer tantalum capacitor)在传统钽电容基础上,实现了高达500kHz工作频率和低至5mΩ的ESR,还能提供高达75V额定电压。


基本特点


传统钽电容器(MnO2钽电容)以低等效串联电阻(ESR)、高纹波抑制能力和长寿命为特点,能有效降低电路中的波纹电压,应用中不需要降额,非常受工程师的欢迎。虽然MnO2钽电容已能满足很多应用,新一代聚合物钽电容(polymer tantalum capacitor)在性能方面更胜一筹。


聚合物钽电容器以高电导率聚合物材料为阴极,具有无噪声、极低的等效串联电阻(ESR)、更高纹波抑制能力、长达十几年的使用寿命等特点,能有效抑制电路中的波纹电压。

使用中,聚合物钽电容的阻抗曲线呈现理想的电容器特性。当频率变化时,电容值非常稳定,主要特点包括:
-高达500kHz工作频率
-ESR低至5mΩ
-电压电压高达75V

这样,在电路发生短路后出现于传统固态钽电容器中的燃烧、冒烟现象将不会存在。



更高的容量稳定性


聚合物钽电容的容量随温度、电压和时间而变化的稳定性比MLCC高。

MLCC对老化比较敏感,而聚合物钽电容再长达20年的工作寿命内,呈现出良好的长期性能稳定性,是很取代大多数铝电解电容器应用,后者使用寿命仅仅2年时间。

聚合物钽电容在 -55°C低温下容值几乎没有变化,但在125°C高温下的性能表现不如MnO2电容,后者可在高达200°C的高温下工作。


在高频下具有极低ESR


对于MnO2电容器,其ESR典型值为40-50mΩ,这个相对较高的ESR值是其一个短板,并出现10kHz以上的应用中,使其应用范围严重受限。

相较而言,聚合物钽电容将ESR降低到了5mΩ以下,因此可用于高达500kHz的应用中。


无须在容量与频率之间折衷



在工作频率接近1MHz时,聚合物铝电解电容器可实现低至2mΩ ESR,配合一些稍微复杂的设计,还可实现再高一些的电容保持。但是,这种ESR降低是通过折衷聚合物铝电解电容器的最大电容量来实现的,其电容值只有相同封装尺寸的聚合物钽电容的50-80%。

相较0805尺寸的聚合物钽电容,对应的聚合物铝电解电容器尺寸为7343。电压方面,聚合物钽电容的额定电压为75V,对应的聚合物铝电解电容器为35V。

作者: 硬之城Allchips, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3975615.html

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luckyzy2000 2022-5-16 13:49

铝电解的使用寿命取决于温度,在适宜的温度下也是可以工作很长时间的。
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