Podsumowanie:
Kondensatory tantalowe „przy właściwym użyciu” są wysoce niezawodne.
Zaletą ich jest wysoka pojemność na objętość i dobre właściwości odsprzęgania dzięki stosunkowo niskiej rezystancji wewnętrznej i niskiej indukcyjności w porównaniu z tradycyjnymi alternatywami, takimi jak aluminiowe mokre kondensatory elektrolityczne.
„Złap” znajduje się w kwalifikatorze „przy prawidłowym użyciu”.
Kondensatory tantalowe mają tryb awaryjny, który może być wyzwalany przez skoki napięcia tylko „nieco więcej” niż ich wartość znamionowa. Zastosowanie w obwodach, które mogą zapewnić znaczną energię awarii kondensatora, może prowadzić do ucieczki termicznej z płomieniem i eksplozją kondensatora oraz do zwarcia styków kondensatora o niskiej rezystancji.
Aby być „bezpiecznym”, obwody, w których są używane, muszą być rygorystycznie zaprojektowane, a założenia projektowe muszą zostać spełnione. Nie zawsze tak się dzieje.
Kondensatory tantalowe są „wystarczająco bezpieczne” w rękach prawdziwych ekspertów lub w mało wymagających obwodach, a ich zalety sprawiają, że są atrakcyjne. Alternatywy, takie jak kondensatory „z litego aluminium”, mają podobne zalety i nie powodują katastrofalnego trybu awarii.
Wiele nowoczesnych kondensatorów tantalowych ma wbudowane mechanizmy ochronne, które wdrażają różnego rodzaju bezpieczniki, które mają na celu odłączenie kondensatora od jego zacisków w przypadku awarii i ograniczenie w większości przypadków zwęglania płytki drukowanej .
Jeśli „kiedy”, „limit” i „większość” są akceptowalnymi kryteriami projektowymi i / lub jesteś ekspertem w dziedzinie projektowania, a Twoja fabryka zawsze robi wszystko dobrze, a środowisko aplikacji jest zawsze dobrze zrozumiane, to kondensatory tantalowe mogą być dobrym wyborem dla Ciebie .
Dłużej:
Kondensatory z litego tantalu to potencjalnie katastrofy, na które czekają.
Rygorystyczne projektowanie i wdrażanie gwarantujące spełnienie ich wymagań może zapewnić niezawodne projekty. Jeśli Twoje sytuacje w świecie rzeczywistym zawsze mają gwarancję, że nie będą miały wyjątków od specyfikacji, czapki z tantalu również mogą dobrze działać.
Niektóre współczesne kondensatory tantalowe mają wbudowane mechanizmy ograniczania awarii (w przeciwieństwie do zapobiegania). W komentarzu do innego pytania o wymianę stosu zauważa Spehro:
Arkusz danych dla czapek polimerowo-tantalowych Kemet mówi (częściowo): „KOCAP wykazuje również łagodny tryb awarii, który eliminuje awarie zapłonu, które mogą wystąpić w standardowych typach tantalu MnO2”.
O dziwo, nie mogę znaleźć niczego na temat „awarii zapłonu” w innych arkuszach danych.
Kondensatory elektrolityczne w postaci litego tantalu tradycyjnie miały tryb awaryjny, co sprawia, że ich stosowanie jest wątpliwe w obwodach o wysokiej energii, które nie mogą być lub nie zostały rygorystycznie zaprojektowane w celu wyeliminowania jakiejkolwiek perspektywy przyłożenia napięcia przekraczającego napięcie znamionowe o więcej niż niewielki procent.
Tantalowe czapki są zazwyczaj wytwarzane przez spiekanie razem granulek tantalu, aby utworzyć ciągłą całość o ogromnym polu powierzchni na objętość, a następnie utworzenie cienkiej warstwy dielektrycznej na zewnętrznej powierzchni w procesie chemicznym. Tutaj „cienki” nabiera nowego znaczenia - warstwa jest wystarczająco gruba, aby uniknąć przebicia przy napięciu znamionowym - i wystarczająco cienka, aby zostać przebita przez napięcia nie znacznie przekraczające napięcie znamionowe. W przypadku np. Ograniczenia znamionowego 10 V, operacja z zastosowanymi skokami 15 V może być możliwa właśnie w przypadku gry w rosyjską ruletkę. W przeciwieństwie do mokrych czapek elektrolitycznych Al, które mają tendencję do samoleczenia po przebiciu warstwy tlenku, tantal nie leczy się. Niewielkie ilości energii mogą prowadzić do miejscowego uszkodzenia i usunięcia ścieżki przewodzenia. Tam, gdzie obwód dostarczający energię do czapki jest w stanie zapewnić znaczną energię, czapka jest w stanie zapewnić odpowiednio odporny krótki opór i rozpoczyna się bitwa. Może to prowadzić do zapachu, dymu, płomienia, hałasu i eksplozji. Widziałem, jak wszystko to dzieje się sekwencyjnie w jednej awarii. Najpierw przez 30 sekund pojawiał się zagadkowy nieprzyjemny zapach. Potem głośny wrzask, potem strumień ognia przez około 5 sekund z satysfakcjonującym dźwięcznym dźwiękiem, a następnie imponująca eksplozja. Nie wszystkie awarie są tak satysfakcjonujące sensorycznie. potem strumień ognia przez około 5 sekund z satysfakcjonującym dźwięcznym dźwiękiem, a następnie imponująca eksplozja. Nie wszystkie awarie są tak satysfakcjonujące sensorycznie. potem strumień ognia przez około 5 sekund z satysfakcjonującym dźwięcznym dźwiękiem, a następnie imponująca eksplozja. Nie wszystkie awarie są tak satysfakcjonujące sensorycznie.
Tam, gdzie nie można zagwarantować całkowitego braku skoków przepięć o wysokiej energii, co miałoby miejsce w wielu, jeśli nie w większości obwodach zasilających, zastosowanie stałych pokrywek elektrolitycznych tantalu byłoby dobrym źródłem wezwań serwisowych (lub poważnych wydziałów). Na podstawie referencji Spehro Kemet mógł usunąć bardziej ekscytujące aspekty takich awarii. Nadal ostrzegają przed minimalnymi przepięciami.
Niektóre awarie w świecie rzeczywistym:
Wikipedia - kondensatory tantalowe
- Większość kondensatorów tantalowych to urządzenia spolaryzowane, z wyraźnie oznaczonymi dodatnimi i ujemnymi zaciskami. Poddany odwrotnej polaryzacji (nawet krótko) kondensator depolaryzuje się, a warstwa tlenku dielektrycznego rozpada się, co może spowodować jego awarię, nawet jeśli później będzie działać z prawidłową biegunowością. Jeśli awarią jest zwarcie (najczęstsze zdarzenie), a prąd nie jest ograniczony do bezpiecznej wartości, może wystąpić katastrofalny niekontrolowany wzrost temperatury (patrz poniżej).
Kemet - uwagi dotyczące zastosowania kondensatorów tantalowych
- Przeczytaj rozdział 15., strona 79 i odejdź z rękami w zasięgu wzroku.
AVX - zasady obniżania napięcia dla litych kondensatorów tantalu i niobu
Przez wiele lat, ilekroć ludzie pytali producentów kondensatorów tantalu o ogólne zalecenia dotyczące używania ich produktu, konsensus był taki, że „należy zastosować co najmniej 50% obniżenie napięcia”. Odtąd ta zasada stała się najbardziej rozpowszechnioną wytyczną projektową dla technologii tantalu. W niniejszym dokumencie dokonano przeglądu tego oświadczenia i wyjaśniono, biorąc pod uwagę zrozumienie zastosowania, dlaczego niekoniecznie tak jest.
Wraz z niedawnym wprowadzeniem technologii kondensatorów niobu i tlenku niobu dyskusja obniżania wartości została rozszerzona również na te rodziny kondensatorów.
Vishay - kondensator z litego tantalu FAQ
. JAKA RÓŻNICA MIĘDZY KONDENSATOREM Z BEZPIECZNIKIEM (VISHAY SPRAGUE 893D) I STANDARDOWYM, BEZ BEZPIECZNIKA (VISHAY SPRAGUE 293D I 593D) TANTALU?
A. Seria 893D została zaprojektowana do pracy w aplikacjach wysokoprądowych (> 10 A) i wykorzystuje „elektroniczny” mechanizm utrwalający. ... Bezpiecznik 893D nie otworzy się poniżej 2 A, ponieważ I2R jest poniżej energii wymaganej do uruchomienia bezpiecznika. Pomiędzy 2 a 3 A bezpiecznik ostatecznie się uruchomi, ale może wystąpić „zwęglenie” kondensatora i płytki drukowanej. Podsumowując, kondensatory 893D idealnie nadają się do obwodów wysokoprądowych, w których „awaria kondensatora” może spowodować awarię systemu.
Kondensatory typu 893D zapobiegają „zwęgleniu” kondensatora lub płytki drukowanej i zwykle zapobiegają przerwaniu obwodu, które może być związane z awarią kondensatora. „Zwarty” kondensator w źródle zasilania może powodować przejściowe prądy i / lub napięcia, które mogą spowodować wyłączenie systemu. Czas zadziałania bezpiecznika 893D jest wystarczająco szybki w większości przypadków, aby wyeliminować nadmierny pobór prądu lub wahania napięcia.
Przewodnik kondensatorowy - kondensatory tantalowe
- ... Wadą stosowania kondensatorów tantalowych jest ich niekorzystny tryb awaryjny, który może prowadzić do niekontrolowanego wzrostu temperatury, pożarów i niewielkich wybuchów, ale można temu zapobiec poprzez zastosowanie zewnętrznych urządzeń awaryjnych, takich jak ograniczniki prądu lub bezpieczniki termiczne.
Co za astrophe
Pracowałem u producenta, który miał niewyjaśnioną awarię kondensatora tantalu. Nie chodziło o to, że kondensatory po prostu ulegały awarii, ale awaria była katastrofalna i powodowała niemożność naprawy obwodów drukowanych. Wydawało się, że nie ma wyjaśnienia. Nie znaleźliśmy problemów z niewłaściwym zastosowaniem tej małej, dedykowanej mikrokomputerowej płytki drukowanej. Co gorsza, dostawca obwinił nas.
Przeprowadziłem badania w Internecie dotyczące awarii kondensatorów tantalu i odkryłem, że granulki kondensatorów tantalu zawierają niewielkie wady, które należy usunąć podczas produkcji. W tym procesie napięcie jest stopniowo zwiększane przez rezystor do napięcia znamionowego plus opaska ochronna. Rezystor szeregowy zapobiega niekontrolowanemu ucieczce termicznej niszczenia granulki. Dowiedziałem się również, że lutowanie PCB w wysokich temperaturach podczas produkcji powoduje naprężenia, które mogą powodować mikropęknięcia wewnątrz granulki. Te mikropęknięcia mogą z kolei prowadzić do awarii w zastosowaniach o niskiej impedancji. Mikropęknięcia zmniejszają również napięcie znamionowe urządzenia, dzięki czemu analiza awarii wskaże klasyczną awarię przepięciową. ...
Związane z:
AVX - skok w solidnych kondensatorach tantalu
Tryby awarii i mechanizmy w litych kondensatorach tantalowych - tylko streszczenie Sprague / IEEE. - STARY 1963.
AVX - TRYBY AWARII KONDENSATORÓW TANTALU WYKONANE PRZEZ RÓŻNE TECHNOLOGIE - Wiek? - około 2001 roku?
Wpływ wilgoci na charakterystykę litych kondensatorów tantalowych montowanych powierzchniowo - NASA z pomocą AVX - około 2002 roku?
Hearst - Jak wykrywać podrobione komponenty
Czasami jest to łatwe :-):
Dodano 1/2016:
Związane z:
Zbadaj odwrotną polaryzację standardowych kondensatorów mokrych aluminiowych puszek metalowych.
Krótki:
Dla prawidłowej polaryzacji potencjał może wynosić ~ = masa. W przypadku odwrotnej polaryzacji potencjał może stanowić znaczny procent zastosowanego napięcia.
Bardzo niezawodny test z mojego doświadczenia.
Dłużej:
Dla std mokrych czapek Al już dawno odkryłem test odwrotnego wstawiania, o którym nigdy wcześniej nie wspominałem, ale prawdopodobnie jest wystarczająco dobrze znany. Działa to w przypadku czapek z metalową puszką dostępną do testowania - większość ma wygodne wolne miejsce w górnej środkowej części ze względu na sposób dodawania rękawa.
Wzmocnij obwód i zmierz napięcie od ziemi do puszki każdego wieczka. To bardzo szybki test z woltomierzem uziemionym ołowiem i zamkiem błyskawicznym wokół puszek.
Działa niezawodnie z mojego doświadczenia.
Zazwyczaj można to sprawdzić za pomocą oznaczeń puszek, ale zależy to od tego, czy zamierzona orientacja jest znana i wyraźna. Chociaż jest to zwykle spójne w dobrym projekcie, nigdy nie jest to pewne.
