钽电解电容器

汽车电子硬件设计 2022-11-02 19:41


1简介

钽电解电容器的阳极由钽颗粒制成,被绝缘氧化物覆盖作为电介质,被液体或固体电解质包围作为阴极。由于钽电解电容器的介质层薄,容值大,其单位体积的电容量比普通电容器和其他电解电容器大。

 

钽电解电容器的结构

目前,钽电解电容器主要分为烧结固体、箔状绕组固体和烧结液体三种,其中烧结固体占总产量的95%以上,主要是非金属类。密封树脂封装。

钽电解电容器的工作介质是在钽表面形成的极薄的五氧化二钽薄膜。这层氧化膜介质与电容器的一端融为一体,不能单独存在。因此,每单位体积的电容特别大。即比容量非常高,因此特别适合小型化。

在钽电解电容器的工作过程中,具有自动修复或隔离氧化膜中的缺陷特性的能力,使氧化膜介质可以随时得到强化,恢复其应有的绝缘能力,而不会遭受持续的累积损伤。这种独特的自愈能力保证了它们的长寿命和可靠性优势。电容器具有单向导电性,即具有“极性”。

应用时,应按电源的正负方向接通电流。电容器的正极接电源的“+”极,负极接电源的“-”极。如果电容器断开,不仅不能工作,而且漏电流也会很大。结果,核心会在短时间内升温,破坏氧化膜,然后使其失去功效。

2 优缺点

优点

—体积小

由于钽电解电容是由钽粉制成的,而且钽氧化膜的介电常数比氧化铝膜高17,所以钽电容单位体积的电容量更大。

宽工作温度范围

一般钽电解电容在-50℃~100℃的温度下都能正常工作。虽然铝电解电容也可以在这个温度范围内工作,但其性能远不如钽电解电容。

—性能

钽电解电容器中的钽氧化膜介质不仅耐腐蚀,而且使用寿命长,绝缘电阻高,漏电流小,长期使用性能好。

—阻抗频率

固态电解电容可以工作在50kHz以上的频率。钽电解电容器的电容量随频率的增加而减小,但减小幅度很小。数据显示,钽电解电容在10kHz工作时电容下降不到20%,而铝电解电容的电容下降40%。

—高可靠性

氧化钽薄膜的化学性质稳定。由于钽阳极的基体Ta2O5可以耐受强酸和强碱,钽电解电容器可以使用含酸的固体电解质或电阻率极低的液体电解质。因此,钽电解电容器的损耗比铝电解电容器的要小。

缺点

钽电解电容器价格昂贵,并且与其他类型的电容器相比电容有限,因为它们不使用电解质作为介质。

3应用

钽电解电容器形状多样,易于制作成适合表面贴装的小型元件,满足了电子技术自动化和小型化的需要。虽然钽资源稀缺,钽电解电容器价格相对昂贵,但由于高比容量钽粉(30kuF.g-100kuF.V/g)的大量采用以及电容器制造技术的改进和完善,钽电解电容器得到了迅速发展。在越来越广泛的范围内开发和使用。

钽电解电容器不仅广泛应用于军工通讯、航空航天,还广泛应用于工业控制、影视设备、通讯仪器等产品中。此外,由于钽电解电容器具有储存电量、充放电等功能,还用于滤波、储能与转换、标记旁路、耦合与去耦,以及用作时间常数元件。


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