สรุป:
ตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัม "เมื่อใช้อย่างเหมาะสม" มีความน่าเชื่อถือสูง
พวกเขามีข้อได้เปรียบของความจุสูงต่อปริมาตรและลักษณะการแยกดีเนื่องจากความต้านทานภายในค่อนข้างต่ำและเหนี่ยวนำต่ำเมื่อเทียบกับทางเลือกแบบดั้งเดิมเช่นตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าอะลูมิเนียมเปียก
'การจับ' อยู่ในตัวระบุ "เมื่อใช้อย่างเหมาะสม"
ตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัมมีโหมดความล้มเหลวซึ่งสามารถถูกกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าได้เพียง 'มากกว่า' เล็กน้อยกว่าค่าที่กำหนดไว้ เมื่อใช้ในวงจรที่สามารถให้พลังงานอย่างมีนัยสำคัญกับความล้มเหลวของตัวเก็บประจุสามารถนำไปสู่ความร้อนวิ่งออกไปด้วยเปลวไฟและการระเบิดของตัวเก็บประจุและความต้านทานต่ำลัดวงจรของขั้วตัวเก็บประจุ
เพื่อให้ "ปลอดภัย" วงจรที่ใช้นั้นจำเป็นต้องได้รับการรับประกันว่าได้รับการออกแบบอย่างเข้มงวดและต้องมีการออกแบบสมมติฐานว่าจะต้องเป็นไปตามนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเสมอ '
ตัวเก็บประจุแทนทาลัมนั้น 'ปลอดภัยเพียงพอ' อยู่ในมือของผู้เชี่ยวชาญของแท้หรือในวงจรที่ไม่ต้องการมากและข้อดีของพวกเขาทำให้พวกเขาน่าสนใจ ทางเลือกอื่นเช่นตัวเก็บประจุ "อลูมิเนียมแข็ง " มีข้อดีคล้ายกันและขาดโหมดความล้มเหลวที่รุนแรง
ตัวเก็บประจุแทนทาลัมสมัยใหม่จำนวนมากได้สร้างขึ้นในกลไกการป้องกันที่ใช้การรวมตัวแบบต่าง ๆ ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อตัดการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุจากขั้วเมื่อมันล้มเหลวและเพื่อจำกัด ตัวทำละลาย pcb ในกรณีส่วนใหญ่
หาก 'เมื่อ', 'จำกัด ' และ 'ส่วนใหญ่' เป็นเกณฑ์การออกแบบที่ยอมรับได้และ / หรือคุณเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบและโรงงานของคุณจะได้รับทุกอย่างที่ถูกต้องและสภาพแวดล้อมการใช้งานของคุณนั้นเป็นที่เข้าใจกันอย่างดีแล้ว .
อีกต่อไป:
ตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัมที่เป็นของแข็งอาจเป็นหายนะที่อาจเกิดขึ้น
การออกแบบและการนำไปใช้งานอย่างเข้มงวดซึ่งรับประกันได้ว่าตรงตามความต้องการสามารถสร้างงานออกแบบที่มีความน่าเชื่อถือสูง หากสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงของคุณมีการรับประกันว่าจะไม่มีข้อยกเว้นจากข้อกำหนดเฉพาะแล้วตัวแทนทาลัมแคปอาจทำงานได้ดีสำหรับคุณเช่นกัน
ตัวเก็บประจุแทนทาลัมสมัยใหม่บางตัวมีกลไกในการลดความล้มเหลว (เมื่อเทียบกับการป้องกัน) ในความคิดเห็นในคำถามสแต็กแลกเปลี่ยนอีกข้อหนึ่ง
แผ่นข้อมูลสำหรับแคปพอลิเมอร์แทนทาลัมของ Kemet กล่าวว่า (บางส่วน): "KOCAP ยังแสดงโหมดความล้มเหลวที่อ่อนโยนซึ่งช่วยกำจัดความล้มเหลวในการจุดระเบิดที่สามารถเกิดขึ้นได้ในรูปแบบมาตรฐานแทนทาลัม MnO2"
น่าแปลกที่ฉันไม่พบสิ่งใดเกี่ยวกับคุณลักษณะ "การจุดระเบิดล้มเหลว" ในแผ่นข้อมูลอื่น ๆ
ตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัม Solid แบบดั้งเดิมมีโหมดความล้มเหลวซึ่งทำให้ใช้งานได้อย่างน่าสงสัยในวงจรพลังงานสูงที่ไม่สามารถหรือไม่ได้รับการออกแบบมาอย่างจริงจังเพื่อกำจัดโอกาสของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เกินกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดมากกว่าร้อยละเล็กน้อย
แทนทาลัมแคปมักจะทำโดยการเผาแทนทาลัมแกรนูลส์เพื่อรวมกันอย่างต่อเนื่องโดยมีพื้นที่ผิวอันใหญ่โตต่อปริมาตรและจากนั้นกลายเป็นชั้นอิเล็กทริกที่บางกว่าพื้นผิวด้านนอกโดยกระบวนการทางเคมี ที่นี่ "ผอม" ใช้เวลากับความหมายใหม่ - ชั้นหนาพอที่จะหลีกเลี่ยงการสลายที่แรงดันไฟฟ้า - และบางพอที่จะเจาะผ่านแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เกินแรงดันจัดอันดับ สำหรับหมวกที่มีพิกัด 10 V การดำเนินงานที่มีการใช้ spikes ขนาด 15V สามารถใช้งานได้กับการเล่นรูเล็ตรัสเซีย ซึ่งแตกต่างจากแคปอิเล็กโทรไลติคแบบเปียกซึ่งมีแนวโน้มที่จะรักษาตัวเองเมื่อชั้นออกไซด์ถูกเจาะทะลุแทนทาลัมมีแนวโน้มที่จะไม่รักษา พลังงานจำนวนเล็กน้อยอาจนำไปสู่ความเสียหายในพื้นที่และการกำจัดเส้นทางการนำความร้อน ในกรณีที่วงจรที่ให้พลังงานแก่หมวกสามารถให้พลังงานเป็นกอบเป็นกำได้หมวกสามารถเสนอค่าความต้านทานต่ำที่สอดคล้องกันสั้น ๆ และเริ่มการต่อสู้ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่กลิ่นควันไฟเสียงและการระเบิด ฉันเคยเห็นสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นตามลำดับในความล้มเหลวเดียว ครั้งแรกมีกลิ่นเหม็นน่าพิศวงเป็นเวลา 30 วินาที จากนั้นก็มีเสียงกรีดร้องดัง ๆ จากนั้นก็เป็นเปลวไฟเป็นเวลา 5 วินาทีด้วยเสียงโห่ร้องและเสียงระเบิดที่น่าประทับใจ ไม่ใช่ความล้มเหลวทั้งหมดที่น่าพอใจอย่างเซ็นเซอร์ จากนั้นก็เป็นเปลวไฟเป็นระยะเวลา 5 วินาทีด้วยเสียงโห่ร้องและเสียงระเบิดอันน่าประทับใจ ไม่ใช่ความล้มเหลวทั้งหมดที่น่าพอใจอย่างเซ็นเซอร์ จากนั้นก็เป็นเปลวไฟเป็นระยะเวลา 5 วินาทีด้วยเสียงโห่ร้องและเสียงระเบิดอันน่าประทับใจ ไม่ใช่ความล้มเหลวทั้งหมดที่น่าพอใจอย่างเซ็นเซอร์
ในกรณีที่ไม่มีการขาดแรงดันสูงเกินกำลังเกินซึ่งไม่สามารถรับประกันได้ซึ่งจะเป็นกรณีในหลาย ๆ กรณีหากไม่ใช่วงจรแหล่งจ่ายไฟส่วนใหญ่การใช้แคปอิเล็กโทรไลต์แข็งแทนทาลัมเป็นแหล่งบริการที่ดี จากการอ้างอิงของ Spehro Kemet อาจลบแง่มุมที่น่าตื่นเต้นของความล้มเหลวดังกล่าวออกไป พวกเขายังคงเตือนถึงแรงดันไฟเกินที่น้อยที่สุด
ความล้มเหลวในโลกแห่งความจริง:
Wikipedia - ตัวเก็บประจุแทนทาลัม
- ตัวเก็บประจุแทนทาลัมส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์โพลาไรซ์ที่มีขั้วขั้วบวกและขั้วลบที่ทำเครื่องหมายไว้อย่างชัดเจน เมื่อถูกขั้วกลับขั้ว (แม้ในเวลาสั้น ๆ ) ตัวเก็บประจุจะสลับขั้วและชั้นอิเล็กทริกออกไซด์จะแตกตัวซึ่งอาจทำให้เกิดความล้มเหลวได้แม้ในเวลาต่อมาด้วยขั้วที่ถูกต้อง หากความล้มเหลวเป็นไฟฟ้าลัดวงจร (เกิดขึ้นบ่อยที่สุด) และกระแสไม่ได้ จำกัด อยู่ที่ค่าที่ปลอดภัยอาจเกิดความร้อนจากความหายนะ (ดูด้านล่าง)
Kemet - บันทึกการใช้งานสำหรับตัวเก็บประจุแทนทาลัม
- อ่านหัวข้อที่ 15 หน้า 79 และเดินไปพร้อมกับมือในสายตา
AVX - กฎการแยกแรงดันไฟฟ้าสำหรับตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัมและไนโอเบียม
หลายปีที่ผ่านมาเมื่อใดก็ตามที่มีคนถามผู้ผลิตตัวเก็บประจุแทนทาลัมสำหรับคำแนะนำทั่วไปเกี่ยวกับการใช้ผลิตภัณฑ์ของพวกเขาความเห็นพ้องต้องกันคือ“ ควรใช้แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ 50%” กฎข้อนี้ได้กลายเป็นแนวทางการออกแบบที่แพร่หลายที่สุดสำหรับเทคโนโลยีแทนทาลัม บทความนี้กลับมาทบทวนคำแถลงนี้อีกครั้งและอธิบายด้วยความเข้าใจในแอปพลิเคชันว่าเหตุใดจึงไม่จำเป็นในกรณีนี้
ด้วยการแนะนำเมื่อเร็ว ๆ นี้ของเทคโนโลยีตัวเก็บประจุไนโอเบียมและไนโอเบียมออกไซด์การอภิปราย Derating ได้ถูกขยายไปยังตระกูลตัวเก็บประจุเหล่านี้ด้วย
Vishay - ตัวเก็บประจุแทนทาลัมแข็งคำถามที่พบบ่อย
. ความแตกต่างระหว่าง FUSED (VISHAY SPRAGUE 893D) และมาตรฐานที่ไม่ผสม (VISHAY SPRAGUE 293D และ 593D) TANTALUM CAPACITOR คืออะไร?
A. ซีรี่ย์ 893D ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานในแอพพลิเคชั่นที่มีกระแสสูง (> 10 A) และใช้กลไกการหลอมรวมแบบ "อิเล็กทรอนิกส์" ... ฟิวส์ 893D จะไม่ "เปิด" ต่ำกว่า 2 A เนื่องจาก I2R ต่ำกว่าพลังงานที่จำเป็นในการเปิดใช้งานฟิวส์ ในระหว่าง 2 ถึง 3 A ฟิวส์จะเปิดใช้งานในที่สุด แต่ตัวเก็บประจุและแผงวงจรบางส่วนอาจ“ เกิดการ charring” โดยสรุปตัวเก็บประจุ 893D เหมาะสำหรับวงจรกระแสสูงที่ตัวเก็บประจุ“ ล้มเหลว” อาจทำให้ระบบล้มเหลว
ตัวเก็บประจุชนิด 893D จะป้องกันตัวเก็บประจุหรือแผงวงจร“ charring” และมักจะป้องกันการหยุดชะงักของวงจรใด ๆ ที่สามารถเกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุ "shorted" ข้ามแหล่งพลังงานสามารถทำให้เกิดกระแสและ / หรือแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่สามารถทำให้ระบบปิด เวลาในการเปิดใช้งานฟิวส์ 893D นั้นเร็วพอในกรณีส่วนใหญ่เพื่อกำจัดท่อระบายน้ำหรือแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไป
คู่มือตัวเก็บประจุ - ตัวเก็บประจุแทนทาลัม
- ... ข้อเสียของการใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัมเป็นโหมดความล้มเหลวที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งอาจนำไปสู่การระบายความร้อนไฟและการระเบิดเล็ก ๆ แต่สิ่งนี้สามารถป้องกันได้โดยการใช้อุปกรณ์ป้องกันความผิดพลาดภายนอกเช่นกระแส จำกัด หรือฟิวส์ความร้อน
ช่างเป็นหมวก
ฉันทำงานที่ผู้ผลิตที่ประสบกับความล้มเหลวของตัวเก็บประจุแทนทาลัมที่ไม่สามารถอธิบายได้ ไม่ใช่ว่าตัวเก็บประจุกำลังจะล้มเหลว แต่ความล้มเหลวนั้นเป็นหายนะและทำให้ PCBs (แผงวงจรพิมพ์) ไม่สามารถใช้งานได้ ดูเหมือนจะไม่มีคำอธิบาย เราพบว่าไม่มีปัญหาการใช้งานผิดพลาดสำหรับ PCB ไมโครคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กโดยเฉพาะ ที่แย่กว่านั้นคือซัพพลายเออร์กล่าวโทษเรา
ฉันทำการค้นคว้าทางอินเทอร์เน็ตเกี่ยวกับความล้มเหลวของตัวเก็บประจุแทนทาลัมและพบว่าเม็ดตัวเก็บประจุแทนทาลัมมีข้อบกพร่องเล็กน้อยที่ต้องถูกล้างระหว่างการผลิต ในขั้นตอนนี้แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ผ่านตัวต้านทานไปยังแรงดันไฟฟ้าบวกกับการ์ดป้องกัน ตัวต้านทานซีรีย์จะป้องกันไม่ให้มีการควบคุมความร้อนจากการทำลายเม็ด ฉันยังได้เรียนรู้ว่าการบัดกรี PCB ที่อุณหภูมิสูงในระหว่างการผลิตทำให้เกิดความเครียดที่อาจทำให้เกิดการแตกหักเล็ก ๆ ในเม็ด microfractures เหล่านี้อาจนำไปสู่ความล้มเหลวในการใช้งานที่มีความต้านทานต่ำ microfractures ยังลดระดับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์เพื่อให้การวิเคราะห์ความล้มเหลวจะบ่งบอกถึงความล้มเหลวแรงดันไฟฟ้าเกินแบบดั้งเดิม ...
ที่เกี่ยวข้อง:
AVX - ตัวเก็บประจุแทนทาลัมแข็งตัว
โหมดความล้มเหลวและกลไกในตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัมของแข็ง - Sprague / IEEE บทคัดย่อเท่านั้น - เก่าปี 1963
AVX - โหมดความล้มเหลวของตัวเก็บประจุแทนทาลัมที่ผลิตโดยเทคโนโลยีที่แตกต่าง - อายุ? - ประมาณปี 2544?
ผลของความชื้นต่อลักษณะของตัวเก็บประจุแบบแทนทาลัมโซลิดสเตตแข็ง - NASA พร้อมความช่วยเหลือ AVX - ประมาณปี 2545?
Hearst - วิธีหาส่วนประกอบของปลอม
บางครั้งมันง่าย :-):
เพิ่ม 1/2016:
ที่เกี่ยวข้อง:
ทดสอบการกลับขั้วสำหรับตัวเก็บประจุแบบกระป๋องอลูมิเนียมโลหะเปียกมาตรฐาน
บทสรุป:
สำหรับกระแสไฟฟ้าที่ถูกต้องอาจเป็น ~ ~ พื้นดิน สำหรับขั้วย้อนกลับอาจเกิดขึ้นเป็นร้อยละที่สำคัญของแรงดันไฟฟ้า qapplied
การทดสอบที่น่าเชื่อถือมากในประสบการณ์ของฉัน
อีกต่อไป:
สำหรับแคปอัลเปียกมาตรฐานฉันค้นพบนานมาแล้วในการทดสอบการแทรกกลับซึ่งฉันไม่เคยเห็นที่กล่าวถึงในที่อื่น แต่อาจรู้จักกันดีพอ งานนี้สำหรับหมวกที่มีโลหะสามารถเข้าถึงได้สำหรับการทดสอบ - ส่วนใหญ่มีจุดที่ชัดเจนสะดวกที่ศูนย์ด้านบนเนื่องจากวิธีการเพิ่มแขนเสื้อ
เพิ่มกำลังงานของวงจรและวัดแรงดันไฟฟ้าจากพื้นดินไปยังกระป๋องของฝาแต่ละอัน นี่คือการทดสอบที่รวดเร็วมากด้วยโวลต์มิเตอร์ - นำสายดินและซิปรอบกระป๋อง
ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในประสบการณ์ของฉัน
โดยปกติคุณสามารถตรวจสอบการใช้สามารถทำเครื่องหมาย แต่ขึ้นอยู่กับการวางแนวที่เป็นที่รู้จักและชัดเจน ในขณะที่มักจะสอดคล้องในการออกแบบที่ดี แต่ก็ไม่แน่นอน
