Покупаем радиодетали
На всей территории России
Покупаем радиодетали
На всей территории России
Заказать звонок
+7 (800) 600-68-45
+7 (925) 532-77-77 📞 пн-вс 09:00-20:00
Заказать звонок


Преимущества и особенности танталовых конденсаторов

02 января 2021

Танталовые электролитические конденсаторы с твердофазным электролитом часто используются разработчиками для накопления энергии, фильтрации и распределения сигналов в электронных системах. Они отличаются стабильностью и небольшими габаритами. Благодаря технологическому прогрессу в этих конденсаторах используются постоянно улучшающиеся полимерные катоды для снижения эффективного последовательного сопротивления (ESR), эквивалентной последовательной индуктивности (ESL) и значительного увеличения плотности упаковки. Влияние этих улучшений на основные параметры конденсаторов существенно.

История использования

Танталовые конденсаторы используются почти 60 лет. Благодаря своей надежности, плотности, емкости они применяются в системах военной и гражданской авиации, медицинских имплантах, ноутбуках, смартфонах, а также в системах промышленной автоматизации и управления.

В обычных танталовых конденсаторах в качестве катода используется спеченный диоксид марганца (MnO2). Этот недорогой полупроводниковый материал самовосстанавливается, что обеспечивает долгосрочную надежность. Однако из-за высокого содержания кислорода этот материал может воспламениться в экстремальных тепловых условиях.

С середины 1990-х годов в отрасли ведутся работы по замене MnO2 проводящими полимерами. Их значительно более высокая проводимость, чем у MnO2, приводит к более низкому ESR. Это преимущество в сочетании с устранением риска воспламенения способствует увеличению инвестиций в эту технологию.

Их главное преимущество - высокая емкостная плотность, т.е. емкость, относящаяся к единице объема. Благодаря очень большой площади поверхности, небольшой толщине и высокой диэлектрической проницаемости они достигают емкости до 1-2,2 мкФ при напряжении до 50 В и характеризуются самой высокой емкостной плотностью.

Танталовые конденсаторы с низким ESR

Снижение значения ESR танталовых конденсаторов было целью интенсивной работы над их конструкцией. Основным материалом катода изначально служил порошковый диоксид марганца. Материал катода и процесс его формирования оказывают значительное влияние на размер ЭПР. Значительное снижение ESR было достигнуто за счет замены катода MnO2 проводящим полимером и замены материала металлической выводной рамки с ферроникелевых сплавов на медь.

Медный материал с более высокой проводимостью выводной рамки также значительно снижает ESR. Традиционный материал каркаса - железоникелевый сплав (сплав 42). Его преимущество - низкий коэффициент теплового расширения, невысокая стоимость и простота обработки.

Значительный прогресс в производстве медных выводных рамок облегчил их использование в танталовых конденсаторах. Электропроводность меди примерно в 100 раз выше, чем у сплава 42, что существенно влияет на снижение ESR. Например, ESR танталового полимерного конденсатора Vishay 100 мкФ, 6,3 В в корпусе A (EIA 3216) с традиционной свинцовой лицевой панелью составляет 70 мОм.

Особенности конструкции танталовых конденсаторов

Производители предлагают различные типы танталовых конденсаторов, оптимизированные и ориентированные на различные приложения и сегменты рынка. Различные производственные серии по-разному специализируются на низком ESR, уменьшенных размерах, высокой надежности (например, в военной, автомобильной или медицинской промышленности), уменьшении утечки постоянного тока или устойчивости к высоким температурам.

Конденсаторы с пониженным ESR обеспечивают более высокую эффективность в устройствах с импульсным или переменным напряжением и лучшую фильтрацию сильных шумовых помех, а конденсаторы с уменьшенными размерами - с большим CU (произведение емкости и допустимого напряжения) с катодом из порошкового тантала в небольших корпусах полезны в приложениях с малый объем, например, смартфоны, планшеты и другие портативные потребительские устройства.

При использовании высококачественных танталовых порошков и упаковки танталовые конденсаторы значительно превосходят конденсаторы других технологий. Например, версии 22 мкФ 4 В помещаются в корпус 0402, а версии 47 мкФ 50 В и более помещаются в один монтажный корпус со сквозным отверстием.


Назад к новостям
«Покупаем радиодетали» © 1995 - 2021
Разработка сайта: Vosmedia

Оставьте заявку на обратный звонок, и мы Вам перезвоним.