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电源电路中的电容的选型和应用:钽电容铝电解

更新时间:2019-09-10

  大家都知道,电解电容是很多电子设备寿命的短板,电源电路里离不开使用各种电容进行滤波、储能、旁路等,了解电解电容的失效模式,根据应用场合选择参数合适的电解电容,是保障电源稳定可靠必不可少的技能之一。

  钽电容的工作温度范围宽、温度特性稳定,比容量大,具有独特的自愈特性,能满足长期工作的稳定性。

  普通钽电容的关键成分是Ta2O5,该介质受热后应力会不稳定,可靠使用的电压低,抗浪涌电压和浪涌电流能力都较差,且失效的模式是短路,容易引起高温、火灾等其它伤害。

  (1) 对于上述介绍的钽二氧化锰电容,进行电压降额,如图1所示,钽二氧化锰电容的工作电压随温度升高而降低,温度高于85℃时推荐使用电压为额定电压的33%,失效风险可大大降低。

  图2 钽电容温度电压降额曲线) 控制钽电容温度,减小纹波电流和远离热源。

  (2) 尽量不要将钽电容放在电源输入侧滤波,在接通电源瞬间,大冲击电流易导致钽电容失效。

  (3) 改用钽聚合物电容:上述介绍的是价格较低的钽二氧化锰电容,它具有较多致命弱点,以致在某些场合被禁用。而钽聚合物电容除了保留钽二氧化锰电容的诸多优点外,香港管家婆玄机彩图。其失效风险大大降低。图3示出了钽聚合物电容的推荐使用电压,较钽二氧化锰电容其电压承受能力明显提升。

  优点:具有易获得大容量高耐压、价格低廉等显著优点,常用在电源的输入输出滤波电路。

  缺点:怕高温。因为铝电解电容的电解质为液态,芯子发热或环境温度较高将导致电解液挥发,长期高温导致电解液干涸失效。

  铝电解电容对氯元素、溴元素等非常敏感,如果使用含卤素的助焊剂、清洗剂、固定剂、熏蒸剂,卤化物可能透过封口胶塞侵入电容器内部,极易引起电容阳极腐蚀,在上电后加速电容失效。因此必须严格管控生产工艺过程中使用的相关敏感制剂的卤素成分。

  铝电解经长时间在高温环境下存放饭后,电容阳极氧化膜和电解液会发生化学反应,造成耐压下降、漏电流增大。当突然上电,电容电压接近额定电压后,可能引起过压失效或漏电流过大导致过热失效。

  对应单体电容特别是高压类电容,长期存放后需激活处理,建议串接1k保护电阻,逐渐加压到额定电压,维持1小时左右,使得电容阳极氧化膜得以修复,漏电流回到正常水平。

  如:在低压大电流输出的应用场合,使用铝固态电容。铝固态电容具有极低的ESR和高纹波电流承受能力,非常适用于低压大电流的整流滤波场合。


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