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电源电路中的电容的选型和应用:钽电容/铝电解电容

导读: 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。

  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。

  一、 钽电容的应用选型

  1、钽电容的优越特性,可能让你爱不离手

  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。

  2、 钽电容的固有致命弱点,让你恨铁不成钢

  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。

电源电路中电解电容的选型和应用

  图1 钽电容的失效示意图

  3、 可靠应用钽电容的关键

  (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。

电源电路中电解电容的选型和应用

  图2 钽电容温度电压降额曲线

  (1) 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,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。

电源电路中电解电容的选型和应用

  图3 钽二氧化锰和钽聚合物电容外观

电源电路中电解电容的选型和应用

  图4 典型钽聚合物电容的温度电压降额特性

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