你的位置:首頁(yè) > EMC安規(guī) > 正文
三大罪狀!慎重使用鉭電容
發(fā)布時(shí)間:2019-05-06 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】看到tengjingshu的電容爆炸了,我也想就一些問(wèn)題給予一些補(bǔ)充,因?yàn)檫@玩意是很危險(xiǎn)的,先上圖一張。這是在網(wǎng)上收集到的恐怖的一幕,鉭電容爆炸了,它會(huì)發(fā)明火,所以很多廠家都不用了。
鉭電容的三大罪狀:
1.固鉭因“不斷擊穿”又“不斷自愈”問(wèn)題產(chǎn)生失效。
在正常使用一段時(shí)間后常發(fā)生固鉭密封口的焊錫融化,或見(jiàn)到炸開(kāi),焊錫亂飛到線路板上。分析原因是其工作時(shí)“擊穿”又“自愈”,在反復(fù)進(jìn)行,導(dǎo)致漏電流增加。這種短時(shí)間(ns~ms)的局部短路,又通過(guò)“自愈”后恢復(fù)工作。
關(guān)于“自愈”。理想的Ta2O5
介質(zhì)氧化膜是連續(xù)性的和一致性的。加上電壓或高溫下工作時(shí),由于TA+離子疵點(diǎn)的存在,導(dǎo)致缺陷微區(qū)的漏電流增加,溫度可達(dá)到500℃~1000℃以上。這樣高的溫度使MnO2還原成低價(jià)的Mn3O4。有人測(cè)試出Mn3O4的電阻率要比MnO2高4~5個(gè)數(shù)量級(jí)。與Ta2O5介質(zhì)氧化膜相緊密接觸的Mn3O4就起到電隔離作用,防止Ta2O5介質(zhì)氧化膜進(jìn)一步破壞,這就是固鉭的局部“自愈了”。但是,很可能在緊接著的再一次“擊穿”的電壓會(huì)比前一次的“擊穿”電壓要低一些。在每次擊穿之后,其漏電流將有所增加,而且這種擊穿電源可能產(chǎn)生達(dá)到安培級(jí)的電流。同時(shí)電容器本身的儲(chǔ)存的能量也很大,導(dǎo)致電容器永久失效。
2. 固鉭有“熱致失效”問(wèn)題
固鉭的Ta2O5介質(zhì)氧化膜有單向?qū)щ娦阅?,?dāng)有充放大電流通過(guò)Ta2O5介質(zhì)氧化膜,會(huì)引起發(fā)熱失效。無(wú)充放大電流時(shí),介質(zhì)氧化薄相當(dāng)穩(wěn)定,微觀其離子排列不規(guī)則、無(wú)序的,稱(chēng)作無(wú)定形結(jié)構(gòu)。目測(cè)呈現(xiàn)的顏色是五彩干涉色。當(dāng)無(wú)定形結(jié)構(gòu)向定形結(jié)構(gòu)逐步轉(zhuǎn)化,逐步變?yōu)橛行蚺帕?,稱(chēng)之微“晶化”,目測(cè)呈現(xiàn)的顏色不再是五彩干涉色,而是無(wú)光澤、較暗的顏色。
Ta2O5介質(zhì)氧化薄膜的“晶化”疏散的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致鉭電容器性能惡化直至擊穿失效。
3.固鉭有“場(chǎng)致失效”問(wèn)題(dV/dT)。
固鉭加上高的電壓,內(nèi)部形成高的電場(chǎng),易于局部擊穿。
擊穿事故發(fā)生率隨時(shí)間減低到一個(gè)穩(wěn)定值。當(dāng)擊穿電壓被接近時(shí),擊穿發(fā)生率增加。隨著電壓的增長(zhǎng),裝置因在某個(gè)疵點(diǎn)發(fā)生的熱逃逸而發(fā)生故障的機(jī)率也增加。擊穿電壓依賴(lài)于脈沖的持續(xù)。在某些實(shí)驗(yàn)中,可以看到擊穿電壓隨著脈沖長(zhǎng)度的增加而降低。該過(guò)程不是十分確定的;擊穿以不定時(shí)間間隔出現(xiàn)在不定位置。在反模式下,電擊穿是由于焦耳熱產(chǎn)生的熱擊穿的最終狀態(tài)。
電容如果選擇不當(dāng)?shù)脑挘?dāng)電容失效后就會(huì)短路,一般的話,有兩個(gè)可以考慮,作為生產(chǎn)廠商,如果一定要失效之后是開(kāi)路狀態(tài)的話,可以考慮內(nèi)部有保險(xiǎn)絲的系列,通過(guò)的電壓和電流都是有膽電容內(nèi)部的保險(xiǎn)絲所決定的。所以它失效后會(huì)是一個(gè)開(kāi)路的模式,還有客戶(hù)在選型的時(shí)候,一定要考慮到足夠多的余量在里邊,如果在正常的工作電壓使用的情況下是非常的可靠的。
鉭電壓在工業(yè)電子,汽車(chē)電子,至少需要降額50%使用。
另外潮濕也會(huì)對(duì)電容的ESR起到很大的變化。
變化測(cè)試:
其機(jī)理如下圖所示:
一句話:慎重使用鉭電容。
參考文獻(xiàn)如下:
1.固體鉭電容器和鈮電容器的電壓降載法.pdf
2.采用不同技術(shù)制造的鉭電容器的故障模式.pdf
3.Surge Current Testing of Resin Dipped Tantalum Capacitors.pdf
4.Effect of Moisture on Characteristics of Surface Mount Solid Tantalum.pdf
5.Failure Modes of Tantalum Capacitors Made by Different Technologies.pdf
6.Surge in Solid Tantalum Capacitors.pdf
推薦閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來(lái)電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號(hào)和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車(chē)應(yīng)用識(shí)別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車(chē)載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開(kāi)”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個(gè)新物料
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢(mèng)想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測(cè)試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測(cè)量?jī)x
頻率器件
頻譜測(cè)試儀
平板電腦