经常碰到很多客户讨论钽电容问题,特别在开关电源、LED电源等行业,钽电容烧毁或是令研发技术人员*****的,让他们百思不得其解。正因为钽电容失效模式的危险性,让很多研发技术人员都不敢再使用钽电容了,其实如果我们能够***的了解钽电容的特性,找到钽电容失效(表现形式为烧毁或)的原因,钽电容并没有那么可怕。毕竟钽电容的好处是显而易见的。钽电容失效的原因总的来说可以分为钽电容本身的质量问题和电路设计问题两大类:电路设计和产品选型要求钽电容的产品性能参数可以满足电路信号特点,但是,往往我们不能保证上述两项工作都做的很到位,因此,在使用过程中就必然会出现这样那样的失效问题;现简单总结如下;1.低阻抗电路使用电压过高导致的失效;对于钽电容器使用的电路,只有两种;有电阻保护的电路和没有电阻保护的低阻抗电路.对于有电阻保护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流通过的效果,因此,使用电压可以达到钽电容器额定电压的60%.没有电阻保护的电路有两种;一;前级输入已经经过整流和滤波,输出稳定的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电电源来使用,由于输入参数稳定没有浪涌,因此,尽管是低阻抗电路,可安全使用的电压仍然可以达到额定电压的50%在使用钽电容时,需要注意其自恢复能力和动作阈值等参数,以避免过电压损坏。GCA55H-D-25V-22uF-M

而且在民用市场上,钽电容的江湖地位也不可替代。如在电脑、智能手机等领域,为了让CPU的使用寿命和工况稳定,几乎都会在电路设计中采用钽电容滤波。另外在车载电源、工控电源领域,钽电容也处于无法取代的地位。今年上半年民用钽电容市场涨价主要是下游以服务器基站等工业为主需求旺盛,全球前两大公司kemet+avx都是美国公司,两家的产能今年第二季度受防流行病影响供给收缩,目前行业原厂涨价20%以上,而贸易商现货零售已经涨价2-3倍。行业预计到年底涨价幅度还有1倍。今年流行病的让线上服务产业迅猛增长,包括网上购物、外卖、线上教育等,都拉动全球的云数据服务器业务迅速增长,服务器钽电容消耗量也同步上升。GCA70-25V-22uF-K-4钽电容在使用过程中需要注意避免短路、过电压和过电流等异常情况,以免造成损坏。

标识方法(1)直标法:用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。(2)文字符号法:用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位:P、N、u、m、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10pF的电容,其允许偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF。(3)色标法:和电阻的表示方法相同,单位一般为pF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的,位置靠近正极引出线的根部,所表示的意义如下表所示:颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰耐压4V6.3V10V16V25V32V40V50V63V(4)进口电容器的标识方法:进口电容器一般有6项组成。一项:用字母表示类别:第二项:用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。第三项:温度补偿型电容器的温度特性,有用字母的,也有用颜色的,其意义如下表所示:序号字母颜色温度系数允许偏差字母颜色温度系数允许偏差1A金+100R黄-2202B灰+30S绿-33011P橙-150YN-800~-5800备注:温度系数的单位10e-6/℃;允许偏差是%。第四项:用数字和字母表示耐压,字母表示有效数值,数字表示被乘数的10的幂。第五项:标称容量,用三位数字表示。
如果不分电路的回路阻抗类型,一概降额50%,在回路阻抗比较低的DC-DC电路,一开机就有可能瞬间出现击穿短路或现象.在此类电路中使用的电容器应该降额多少,一定要考虑到电路阻抗值的高低和输入输出功率的大小和电路中存在的交流纹波值的高低.因为电路阻抗高低可以决定开关瞬间浪涌幅度的大小。内阻越低的电路降额幅度就应该越多。对于降额幅度大小,切不可一概而论.必须经过精确的可靠性计算来确定降额幅度.4.5、用电压合适,但峰值输出电流过大。钽电容器在工作时可以安全承受的比较大直流电流冲击I,与产品自身等效串联电阻ESR及额定电压UR存在如下数学关系;I=UR/1+ESR如果一只容量偏低的钽电容器使用在峰值输出电流很大的电路,这只产品就有可能由于电流过载而烧毁.这非常容易理解.在设计电路时,需要考虑钽电容的额定电压、电容值、工作温度和连接方式等因素。

在脉冲充放电电路,钽电容器会不断承受峰值功率可能达到几十安培的浪涌电流冲击,而且有时候充放电的频率也可能达到几百甚至几千HZ;在此类电压基本稳定,浪涌电流不断的电路,钽电容器的可靠性不光取决于产品耐压高低及伏安特性和高低温性能,还取决于产品的等效串联电阻ESR的高低,因为ESR值较大的产品在高浪涌时瞬间就会产生更多的热量积累,非常容易导致产品出现击穿。因此,钽电容器ESR值的高低直接可以决定产品的抗直流浪涌能力。另外;不同ESR值的产品在存在交流纹波的电路里,一定时间内产生的热量也与其ESR值高低成比例,ESR越高的产品在一定的时间内产生的热量也越高,因此,不同规格的产品由于阻抗ESR值不一样,具有不同的耐纹波电流能力.ESR低的产品不光在高频使用时容量衰减较少,滤波效果较好而且可以使用在更高频率的电路,同时因为它具有更大的抗浪涌能力,也符合可靠性要求较高的不断通过瞬时大电流的脉冲充放电电路的基本要求.在钽电容的生产过程中,需要进行高温烧结、化学处理和电解沉积等复杂工艺。THC-100V-180uF-K-C03
钽电容的种类繁多,可以根据不同的应用需求选择不同的类型。GCA55H-D-25V-22uF-M
在选择和使用电容器时应考虑下列内容:A)电路设计者为了设计出能在要求的时间内满意工作的电路,所使用的电容量允许偏差必须考虑:符合规范规定的允许偏差:电容量--温度特性变化;恢复特性;电容量--频率特性介质吸收;电容量与压力、振动和冲击的关系;电容量在电路中的老化和贮存条件。B)需考虑电容器引出端和外壳之间的电容量,如果此电容量会产生杂散电容和漏电流。C)可以用多种电容器组合获得要求的电容量,从而补偿电容量--温度特性等。D)施加于电容器的峰值电压不能超过相应规范规定的额定值。通常,相同的峰值电压可能由于以下条件而降低:老化;温升;介质区域增大;外加电压频率较高;潮气进入电容器。需要强调的一点是,不要忽视电容器在应用中的短时瞬态电压。E)当电容器在高于地电位的高压下工作时,并且对绝缘采用附加绝缘时,电容器的一个引出端要接在外壳上,因为电压分配取决于电容器芯子和外壳之间的电容量、以及外壳和底盘之间的电容量。F)必须根据电路的时间常数考虑充电和放电的峰值电流。G)必须考虑内部发热和环境温度。H)必须考虑湿度、压力、腐蚀性大、霉菌、振动和冲击等环境因素影响。I)必须考虑绝缘电阻,尤其是在高温下的绝缘电阻。GCA55H-D-25V-22uF-M
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