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wowcartier 发表于 2010-12-15 12:43:29

钽&电容

先来COPY一下网上关于钽电容的一些优势钽电容器不仅在军事通讯，航天等领域广泛使用，而且使用范围还在向工业控制，影视设备、通讯仪表等产品中大量使用。
很多朋友说钽电容易爆炸，易漏电，这里我想替他伸冤；如果钽电容有那么高的失效率，绝对不会在军用设备上使用。我可以负责任的告诉你，固钽可以达到八级失效率 也就是 0.001%/1000小时通俗点，平均一千小时才会有十万分之一个损坏，军用电子设备基本上很难寻觅到铝电解的影子了，取而代之的都是钽，钽电容的某些性能现在好的铝电解也能做到，但是最为重要的可靠性，是铝电解永远达不到的 。

   1.体积小。 由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉，而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高17，因此钽电容的单位体积内的电容量大。
　　２.使用温度范围宽。 一般钽电解电容器都能在－50℃~100℃的温度下正常工作，虽然铝电解也能在这个范围内工作，但电性能远远不如钽电解。　　3.寿命长、绝缘电阻高、漏电流小 。钽电解电容器中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀，而且长时间工作能保持良好的性能。　　４. 阻抗频率特性好。对频率特性不好的电容器，当工作频率高时电容量就大幅度下降，损耗（tgδ）也急剧上升。但固体电解电容器可工作在50kHz以上。钽电容随频率上升，也要出现容量下降现象，但下降幅度较小，有资料表明，工作在10kHz时钽电容容量下降不到20％，而铝电解电容容量下降达40％。     5.可靠性高。 钽氧化膜的化学性能稳定，又因钽阳极基体Ta2O5能耐强酸、强碱，所以它能使用固体或含酸的电阻率很低的液体电解质，这就使得钽电解的损耗要比铝电解电容小，而且温度稳定性良好。作为电解电容器中的一类。广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电缆和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。
下面上几张图，看看钽电容具体都在哪里
以下是HP3456A和HP3458A

wowcartier 发表于 2010-12-15 12:43:47

wowcartier 发表于 2010-12-15 12:44:48

这是Datron1061

舒立强7081

图中红框处的金封元件就是钽电容

wowcartier 发表于 2010-12-15 12:45:33

钽电容也被广泛运用到军事，航天领域一些老军机上常能见到它的身影，常被被称作“银钽”
顾名思义，就是因为它是由纯银外壳封装的，许多拆机的CA30，二三十年过去了，容量依然充足，
性能依然良好，因此受到一些发烧友的广泛追捧


国产平和、 天和的CA30钽电解 银外壳

wowcartier 发表于 2010-12-15 12:45:58

钽电解分为固钽和液钽，固钽就是钽粉烧结的钽块做正极，二氧化锰做电解质的电容，因为二氧化锰为固体，所以成为固体钽电解电容，例如HP3456A和HP3458A中的都是固钽，固钽的封装外壳是铜壳镀锡，不是银的
液钽阳极也是钽块，但电解质是液态的，所以成为液钽，固钽和液钽的区别有点像铝电解的“固态”和“液态”，因为电解质是液态的，防止电解液挥发或者泄露，所以高可靠下的液钽都要求用玻璃密封，外壳也要用耐腐蚀的纯银，是有点奢侈~
一款军用导航设备上的固钽

银外壳的液钽

wowcartier 发表于 2010-12-15 12:49:18

还有一种是树脂装的固钽，比较便宜，民用的居多

钽的介电常数很大，也能在比较高的电压下做到比较高的容量
下面的图说明了不同种的电容电压容量范围的比较
   
美国NASA（美国宇航局）的优选目录现在只有四种电容可以选，分别是
瓷介，玻璃介质，钽和薄膜

sxy800125 发表于 2010-12-15 13:04:41

沙发~沙发~

老来学皮匠 发表于 2010-12-15 13:07:00

和平、天和是上海、无锡出的。

bear375 发表于 2010-12-15 13:27:29

钽电容的单位体积内的电容量大？没看出来嘛，现在铝电解好像比图上的还小嘛

wowcartier 发表于 2010-12-15 13:32:57

钽电容主要有一下几种失效模式
   
预防措施如下

要特别注意的是，钽电容是极性电容器，禁止使用在交流或者含有交流分量的电路中（双极性除外），固钽不能承受任何反向电压，
液钽可以承受最高3V的反向电压，现在国内新云电子的液钽最高有做到10V反向电压的
而且美军标中还规定钽电容使用时，应控制瞬间大电流（纹波电流）对电容器的冲击。建议串联R＞3Ω/V的电阻以缓解这种冲击，以限制电流在300mA以下
也就是
   
图中的输入电压时28VR至少应为28*3欧/V=84欧

wowcartier 发表于 2010-12-15 13:33:38

现在还有一种液钽，外壳是由纯钽外壳，相比银外壳更耐腐蚀，能承受更大的机械应力，只要密封性好，理论上应该可以永远使用下去，当然了价格也更贵了，VISHAY的134D ,135D就是这种外壳的 最高工作温度可以达到200度
结构如下

下面发两张VISHAY官方的图片，就足以说明钽电容在他们产品线中的地位了

wowcartier 发表于 2010-12-15 13:34:11

固钽和液钽的优势对比


看到有朋友谈到钽电解爆炸的问题，忘记说了一点，不管什么元件都要降额使用，降额是个标准，不管是国军标还是美军标都有强制的规定，降额无论对电子元件的寿命还是性能，可靠性都有不少的提高，有时是几个数量级的提高。因此固钽使用时要降低到三分之一的额定电压，最大不超过二分之一，如果直接将固钽应用到额定电压下，基本上必爆无疑。

vr2whf 发表于 2010-12-15 13:55:09

钽电容不是会起火燃烧的吗?

shj117 发表于 2010-12-15 14:03:13

我有些银钽，沉甸甸的，一直没地用。

三只眼闲人 发表于 2010-12-15 14:30:39

说的好，学习啦。

padsbga 发表于 2010-12-15 15:08:50

我爆炸过几个

jj3055 发表于 2010-12-15 15:26:18

树脂封装的钽电容有很多失效烧毁的先例，有条件的上金封的。

sxy800125 发表于 2010-12-15 16:08:21

我准备开始发烧了~这次烧电容~~~第一句话就是哪有卖的？

泰山鸿润 发表于 2010-12-15 17:01:08

我也有几只银钽

wowcartier 发表于 2010-12-15 17:43:42

回 17楼(sxy800125) 的帖子

真骚假骚？真骚的话国内新云，星日都有。外国的VISHAY,KEMET也有，规格很全

wowcartier 发表于 2010-12-15 18:03:39

回 8楼(bear375) 的帖子

vishay STA系列6V可做到4700UF的容量，而他的体积L*D=10.31mm*9.52mm
如此高的容量密度难道还小吗？

卓轩 发表于 2010-12-15 19:27:29

VISHAY的134D ,135D 谁有啊 搞几个来玩玩

enquireyhw 发表于 2010-12-15 20:46:13

搞那么复杂,还要回复才能看

cfanzfr 发表于 2010-12-15 21:29:55

我也烧过，接反通电，一下子就着火了！

wowcartier 发表于 2010-12-15 22:09:09

回 21楼(卓轩) 的帖子

135D

mcmwy 发表于 2010-12-15 22:23:08

国产的我也有几只

fswqz 发表于 2010-12-15 22:41:17

图中红框处的金封元件就是钽电容

mcmwy 发表于 2010-12-15 22:47:43

既然楼主在普及高级电容的知识就顺便解释下，CA的老液钽的正极引线是啥材料的吧。我用强磁的吸铁就可以吸住正端的引线。

wowcartier 发表于 2010-12-15 23:00:59

回 27楼(mcmwy) 的帖子

呵呵，液钽的引出线是镍，是磁性材料，当然能被磁铁吸引了，个别的阴极是铜镀锡的

mcmwy 发表于 2010-12-15 23:06:35

Re:回 27楼(mcmwy) 的帖子

引用第28楼wowcartier于2010-12-15 23:00发表的 回 27楼(mcmwy) 的帖子 :
呵呵，液钽的引出线是镍，是磁性材料，当然能被磁铁吸引了，个别的还有铜镀镍的
https://bbs.38hot.net/images/back.gif

非常感谢解答这个问题。最外层还有镀银，就奇怪了怎么给吸起来了还只是一边能起来，原来是镍的。学习了

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