Un tantale haute performance condensateur offre aux concepteurs une solution fiable et stable à haute capacité. Avec près de 60 ans d'utilisation, les condensateurs au tantale sont utilisés dans le développement de diverses applications pour des industries telles que l'avionique militaire et commerciale, les systèmes d'automatisation et de contrôle industriels, l'électronique médicale critique et implantable, les smartphones, les ordinateurs portables, les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables. Bell Laboratories, au début des années 1950, a inventé des condensateurs au tantale solides en tant que condensateur de support basse tension très avancé et extrêmement fiable. Cet article présente un aperçu du condensateur au tantale.
Qu'est-ce que le condensateur au tantale?
Un condensateur électrolytique au tantale comprend un métal tantale - agissant comme une anode, ourlé dans une couche d'oxyde anodique d'oxyde - utilisé comme diélectrique, qui est en outre enfermé par un électrolyte liquide ou solide comme cathode. Comme le dioxyde de manganèse (MnO2) offre des propriétés d'auto-guérison pour assurer une fiabilité à long terme, il est utilisé comme cathode .
condensateur au tantale
Les condensateurs au tantale sont extrêmement stables, plus petits et plus légers et ont une tension de fonctionnement et une capacité maximales inférieures. Ces condensateurs fuient moins de courant et ont moins inductance , par conséquent, ils ne conviennent pas aux circuits de couplage haute fréquence.
Polarité et marquages
Le Polarité et marquages du condensateur au tantale sont discutés ci-dessous.
- Les condensateurs au tantale sont des condensateurs polarisés de manière innée avec des conducteurs positifs et négatifs et conviennent aux alimentations CC. La polarité et les marquages sur les condensateurs permettent d'identifier facilement l'anode et la cathode.
- Deux bandes et un signe positif aident à identifier la valeur de la capacité et la tension de fonctionnement maximale.
- Cependant, la valeur la plus élevée à gauche révèle la valeur de capacité en microfarads (uF). Par exemple, la valeur dans la figure ci-dessous est de 2,2 uF.
- La tension inférieure à la valeur de capacité est la tension de fonctionnement maximale d'un condensateur, c'est-à-dire 25V.
- Un signe positif (+) est remarqué sous la longue bande. La combinaison d'une longue bande et d'un signe «+» indique que ce côté a un conducteur / anode positif, tandis que l'autre côté indique un conducteur / cathode négatif.
- La tension inverse ou une mauvaise connexion peuvent endommager le condensateur.
- Tantale électrolytique
- Panne du condensateur au tantale
Dans le comportement de polarisation inverse du solide à montage en surface, tantale Condensateurs explique que les condensateurs au tantale sont conçus pour fonctionner uniquement dans des conditions polarisées en tension directe et échouent si une tension inverse est appliquée, ce qui comprend une mise en marche rapide à partir d'un circuit à faible impédance, ou l'apparition d'une pointe de courant pendant son fonctionnement.
Mode de défaillance du condensateur
L'article publié par ASM International indique clairement que Condensateur au tantale le mode de défaillance est divisé en trois principaux catégories
Fuite élevée / courte
L'application d'une tension inverse peut produire des courants de fuite élevés, qui se produisent généralement pendant le dépannage, les dysfonctionnements et / ou les tests au banc. Les condensateurs au tantale avec cristallisation provoquent une panne de court-circuit car les points chauds formés pendant la cristallisation chauffent la cathode.
Résistance série haute équivalente (ESR)
L'ESR d'un condensateur est fortement affecté par la mécanique / thermomécanique s'il est exposé au montage sur carte, au pick-and-place, à la refusion et à la durée de vie de l'application. Ce type de stress est souvent compromis dans les connexions externes et / ou internes, conduisant à une ESR élevée.
Faible capacité / ouvert
Comme la capacité d'un condensateur au tantale ne change pas dans des conditions de fonctionnement normales, la panne est rare. La capacité inférieure d'un condensateur au tantale dans n'importe quelle application peut être une indication d'un condensateur court-circuité, tandis qu'une défaillance ouverte peut être le résultat d'une connexion positive endommagée du fil et du fil.
causes communes du condensateur au tantale
Tailles et utilisations SMD
Condensateur au tantale offre des fonctionnalités majeures comme une stabilité extrême, une fiabilité et une faible fuite de courant. Ces caractéristiques permettent d'appliquer des condensateurs dans -
dimensionnement du condensateur au tantale
- Circuit d'échantillonnage et de maintien pour obtenir une longue durée de maintien
- Découplage du rail d'alimentation offrant une efficacité supérieure avec une ESR inférieure
- Systèmes d'emballage extrêmement efficaces
- Applications liées aux industries militaires et aérospatiales
- Dispositifs médicaux de survie
- Équipement spatial pour une fiabilité accrue
Cartes mères pour source de courant filtrage, et beaucoup plus généralement, le plus grand nombre de condensateurs au tantale sont produits en masse sous forme de condensateur à puce au tantale sous la forme de SMD (dispositif de montage en surface). Il est conçu avec des surfaces de contact des deux côtés d'un boîtier. Conformément aux normes EIA-5335-BAAC, les condensateurs à puce au tantale sont conçus et produits dans différents styles.
Code EIA métrique | L ± 0,2 (mm) | W ± 0,2 (mm) | H max (mm) | Code EIA pouces | Code de cas AVX | Code de cas Kemet | Code de cas Vishay |
| EIA 1608-08 | 1,6 | 0,8 | 0,8 | 0603 | - | - | - |
| EIA 1608-10 | 1,6 | 0,85 | 1,05 | 0603 | L | - | M, M0 |
| EIE 2012-12 | 2,05 | 1,35 | 1.2 | 0805 | R | R | DANS |
| EIE 2012-15 | 2,05 | 1,35 | 1,5 | 0805 | P | - | R |
| EIA 3216-10 | 3.2 | 1,6 | 1.0 | 1206 | À | je | Q, A0 |
| EIA 3216-12 | 3.2 | 1,6 | 1.2 | 1206 | S | S | - |
Différences entre le tantale et le condensateur céramique
Le condensateur au tantale et céramique sont discutés ci-dessous.
Dans le domaine de l'électronique, les condensateurs au tantale et en céramique sont largement acceptés pour concevoir diverses applications appropriées. Voyons ci-dessous les différences entre les deux.
| Condensateur au tantale | Condensateur en céramique |
| L'instabilité de capacité n'est pas présentée en ce qui concerne la tension appliquée | La capacité change en fonction de la tension appliquée |
| Présente un changement de capacité linéaire lié à la température | Présente le changement de capacité le plus non linéaire lié à la température |
| Les condensateurs au tantale ne subissent pas de processus de vieillissement similaire | Affiche finalement une diminution logarithmique de la capacité appelée vieillissement |
| Ils sont classés par fuite de courant continu (ou DCL). | Ils spécifient généralement la résistance d'isolement. |
Avantages et inconvénients
La liste des avantages et des inconvénients d'un condensateur au tantale solide comprend les éléments suivants
Les avantages sont: Longue durée de vie, haute température la résistance , excellentes performances, haute précision, efficacité de filtrage des harmoniques haute fréquence.
Les inconvénients sont les suivants: avoir une couche d'oxyde très mince qui n'est pas robuste, ne peut pas résister à une tension supérieure aux limites, faible courant nominal d'ondulation.
Applications du condensateur au tantale
Condensateurs au tantale offrent divers avantages et sont donc utilisés dans diverses applications, en particulier dans l'électronique moderne pour une plus grande stabilité pour résister à une gamme de températures et de fréquences, une fiabilité à long terme et un rendement volumétrique record.
Un condensateur au tantale est un composant exigeant pour les implants cardio pour détecter automatiquement les battements cardiaques irréguliers et donner un contre-choc électrique en quelques secondes. Ce condensateur trouve sa place dans les secteurs verticaux les plus exigeants tels que le médical, les télécommunications, l'aérospatiale, l'armée, l'automobile et l'informatique.
FAQ
1). Nommez quelques applications des condensateurs au tantale humides?
Il est utilisé dans des industries telles que les télécommunications, l'avionique, l'espace, le médical, les télécommunications et les applications grand public.
2). Qu'est-ce que la surtension en termes de condensateur au tantale?
Une surtension est la tension la plus élevée qui peut être appliquée à un condensateur pendant une période plus courte dans les circuits qui ont une résistance série minimale.
3). Qu'est-ce que la tension inverse? Qu'arrive-t-il au condensateur au tantale lorsqu'une tension inverse est appliquée?
La tension inverse est l'endroit où la tension de l'électrode d'anode est négative par rapport à la tension de cathode. Avec une tension inverse, un courant de fuite inverse circule dans de petites micro-fissures ou des défauts à travers la couche diélectrique jusqu'à l'anode du condensateur.
4). Quels sont les différents diélectriques utilisés pour fabriquer le condensateur au tantale?
- Electrolyte de dioxyde de manganèse
- Pentoxyde de tantale, Ta2O5
- Pentoxyde de niobium, Nb2O5
5). Expliquer le marquage de polarité d'un condensateur au tantale
La polarité et les marquages sur les condensateurs permettent d'identifier facilement l'anode et la cathode.
- Deux bandes et un signe positif aident à identifier la valeur de la capacité et la tension de fonctionnement maximale.
- Cependant, la valeur la plus élevée à gauche révèle la valeur de capacité en microfarads (uF). Par exemple, la valeur dans la figure ci-dessous est de 2,2 uF.
- La tension inférieure à la valeur de capacité est la tension de fonctionnement maximale d'un condensateur, c'est-à-dire 25V.
- Un signe positif (+) est remarqué sous la longue bande. La combinaison d'une longue bande et d'un signe «+» indique que ce site a un conducteur / anode positif, tandis que l'autre côté indique un conducteur / cathode négatif.
- Une tension inverse ou une mauvaise connexion peut endommager le condensateur.
6). Définir l'impédance
L'impédance est la résistance totale en ohms de tout réseau à une fréquence spécifique, y compris les parties angulaires du réel et de l'imaginaire.
7). Donnez une différence entre le condensateur au tantale et en céramique.
Dans le condensateur au tantale, l'instabilité de la capacité n'est pas présentée concernant la tension appliquée, tandis que le condensateur céramique présente des changements de capacité concernant une tension appliquée.
Néanmoins, les concepteurs font confiance aux condensateurs au tantale en tant que composants fiables. Ses fonctionnalités améliorées telles qu'un poids réduit, une faible fuite de courant et une capacité élevée par volume permettent d'utiliser la capacité dans une grande variété d'applications. Le condensateur au tantale doit être connecté correctement pour éviter tout dommage.
Fuite élevée / court-circuit, ESR et faible capacité / ouverture sont les trois principales raisons de la défaillance du condensateur. Les fabricants et les concepteurs doivent veiller à fournir une protection et une fiabilité à long terme. Offrant des caractéristiques exceptionnelles, les condensateurs au tantale peuvent être utilisés dans presque toutes les industries pour développer une application appropriée.
